Tài liệu Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói X25 pptx

Các tuyến thông tin của mạng dẫn vào thiết bị chuyển mạch được nối vào các giao tiếp vật lý của thiết bị chuyển mạch.. Một khi thiết bị đầu cuối không tuân thủ giao thức lớp mạng thì thi

Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói X25

Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói X25

Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

X.25 - Giao thức mạng chuyển mạch gói

Bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói

Khi nào sử dụng chuyển mạch gói

Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói

Trang bị cho các mạng chuyển mạch gói

3 Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

• 3.1 Mở đầu

• 3.2 Các tuyến liên lạc của mạng

• 3.3 Thiết bị chuyển mạch gói

o 3.3.1 Giao tiếp lớp vật lý

o 3.3.2 Giao tiếp lớp tuyến

o 3.3.3 Modul chuyển mạch gói

o 3.4.1 Giao tiếp không đồng bộ

o 3.4.2 Module chuyển đổi ký tự - gói

o 3.4.3 Module giao thức lớp mạng

o 3.4.4 Giao tiếp lớp tuyến

o 3.4.5 Giao tiếp vật lý

o 3.4.6 Module quản lý mạng

o 3.4.7 Cấu trúc phần cứng của PAD

o 3.4.8 Chất lượng của PAD

• 3.5 Các giao tiếp chủ

o 3.5.1 Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ

o 3.5.2 Hiệu quả của giao tiếp chủ

• 3.6 Các đường nối cổng mạng

o 3.6.1 Phần cứng của cửa cổng

o 3.6.2 Hiệu ích của cửa cổng

• 3.7 Hệ thống quản lý mạng

o 3.7.1 Giao tiếp quản lý mạng NMS

o 3.7.2 Phần cứng và phần mềm của NMS

• 3.8 Kết luận

Chương 3.Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

3.1 Mở đầu

Chương này ta sẽ xem xét chi tiết hơn các chức nǎng của cácthành phần tạo nên mạng chuyển mạch gói Mỗi một kiểu thành phần có một tập hợp đặc tính riêng của nó Cần phải hiểu các khía cạnh riêng của các đặc tính của các thành phần nếu sự quyết định chuẩn xác cần được tạo ra khi ghép với nhau vào một mạng chuyển mạch gói

3.2 Các tuyến liên lạc của mạng

Các tuyến liên lạc của mạng là các thành phần để ghép nối cùng với các thành phần khác của một mạng chuyển mạch gói Công nghệ chính xác được dùng cho các tuyến mạng độc lập với các giao thức cấp cao hơn bao trùm lên các

tuyến Chủ đích của các tuyến là chuyển thông tin của các giao thức cấp cao hơn từ một địa điểm vật lý tới một địa điểm khác với sự biến dạng tin ít nhất

Trừ các trường hợp đặc biệt, các tuyến mạng chuyển mạch gói là "chuỗi bit" Tức là thông tin chuyển qua tuyến được chuyển đi từng bit một Nếu thông tin có thể phát đi theo cả hai hướng đồng thời thì gọi là tuyến "song công hoàn toàn" Nếu thông tin chỉ được phát đi theo một hướng ở một thời điểm thì tuyến này là "bán song công"

Để thông tin phát đi được khôi phục lại ở máy thu thì luồng tin chuỗi bit cần phải được chuyển đổi lại sang dạng tin trong

bộ nhớ của máy thu Máy thu cần phải được cung cấp tín hiệu đồng hồ nhịp để xác định chính xác thông tin gì đang được thu nhận Tín hiệu đồng hồ này cho máy thu biết khi nào cần lấy mẫu tín hiệu số liệu để khôi phục thông tin Hình3.1 mô tả tín hiệu đồng hồ này được sử dụng như thế nào để lấy mẫu luồng số liệu cần thu

Tuỳ thuộc vào từng kiểu chính xác của tuyến thông tin, có thể có một tín hiệu đồng hồ riêng cho mỗi hướng chuyển tin;chỉ một đồng hồ được dùng cho cả hai hướng hoặc không có tín hiệu đồng hồ nào cả ở trường hợp sau, luồng số liệu cũngmang theo cả thông tin về đồng hồ nhịp Có nhiều phương pháp riêng để mã hoá luồng số liệu cho phép đồng hồ này có thể tách ra từ số liệu một loại kỹ thuật được gọi là "mã hoá Manchester".

ở hầu hết các trường hợp có sự khác biệt giữa các giao tiếp ởmỗi phía của tuyến liên lạc Một đầu gọi là "thiết bị kết cuối mạch điện số liệu", hay DCE Còn đầu kia gọi là "thiết bị đầu cuối số liệu", hay DTE Nói chung các thiết bị trong mạng (tức là các nút chuyển mạch gói) là các DCE để giao tiếp với các thiết bị đầu cuối phía ngoài vành đai mạng Còn các thiết bị đầu cuối đại diện cho DTE để đấu nối với các giao tiếp DCE Khi đấu nối vào mạng thông tin thì luôn phải

có một CDE của mạng và thiết bị người sử dụng phải có mộtgiao tiếp DTE

ở mức này thì giữa DCE và DTE khác gì nhau? ở hầu hết cáctrường hợp, giao tiếp DCE cung cấp các tín hiệu đồng hồ để định thời cho tuyến DTE cần sử dụng thông tin định thời do DCE cung cấp khi lẫy mẫu số liệu thu được và phát số liệu Còn có sự khác biệt về vật lý giữa các giao tiếp DCE và DTE Các giao tiếp DCE luôn sử dụng các bộ đấu chuyển cái, "trong khi các giao tiếp DTE thì sử dụng các bộ đấu chuyển đực" Điều này lại liên quan đến tình trạng mạng công cộng, vì để an toàn điện, các mạch điện nối trực tiếp vào giao tiếp mạng công cộng không bao giờ được để lộ chân ra Điều này sẽ xảy ra nếu sử dụng bộ nối chuyển đực cho các DCE

Đường dây phổ thông nhất cho các tuyến của mạng chuyển mạch gói là các đôi dây xoắn hoặc cáp nhiều sợi thông

thường Các đôi dây xoắn là kiểu đặc biệt của cáp nhiều sợi

ở đây các cặp dây của cáp được xoắn quanh nhau dọc theo sợi cáp Đối với một số loại tín hiệu điện (ví dụ như giao tiếp

X.21) thì cáp được sử dụng phải là dây cáp xoắn vì nó rất quan trọng cho thao tác của thiết bị điều khiển và thiết bị thu

ở mỗi đầu cáp

Kiểu dây nối này có thể dùng cho bất kỳ tốc độ số lượng nàotới 10 triệu bit mỗi dãy ở cự ly rất ngắn Cáp dài tối đa 1 km cũng có thể được sử dụng ở các tốc độ thấp hơn Nếu cần có tốc độ cao hơn hoặc cự ly dài hơn thì thường sử dụng cáp quang Tất cả các giao tiếp vật lý cho các mạng chuyển mạchgói sẽ đề cập chi tiết ở chương 10

3.3 Thiết bị chuyển mạch gói

Thiết bị chuyển mạch gói là trung tâm của mạng chuyển mạch gói Chúng tạo ra các phân vùng của mạng (như mô tả

ở nhiều sơ đồ mạng) và tạo ra mạng chuyển mạch gói hoàn chỉnh có nhiều đặc tính khai thác quan trọng Vì vậy cần phải đảm bảo chắc chắn rằng, các thiết bị chuyển mạch gói được chọn cho một mạng phải có đặc tính và khả nǎng chuẩnxác cho những gì mà mạng cần sử dụng

3.3.1 Giao tiếp lớp vật lý

Hình 3.2 mô tả các phần tử cơ bản của một thiết bị chuyển mạch gói Các tuyến thông tin của mạng dẫn vào thiết bị chuyển mạch được nối vào các giao tiếp vật lý của thiết bị chuyển mạch Chúng cung cấp các điểm nối vật lý (tức là các

bộ đấu chuyển) và các điểm nối điện (các bộ điều khiển và

bộ thu báo hiệu đường điện đang sử dụng) Vì kiểu giao tiếp

có thể thay đổi nên các giao tiếp này thường ở dạng các phiến nối kiểu chấu cắm Nhiều kiểu giao tiếp khác nhau được sử dụng cho các mạng chuyển mạch gói sẽ được bao quát chi tiết ở chương 10 Mục tiêu của chương này là giới thiệu tên các giao tiếp mà không đi sâu vào chi tiết

Giao tiếp vật lý phổ thông nhất (tức là giao tiếp lớp vật lý) gọi là X.21 BIS, đôi khi còn gọi là V.24 Còn giao tiếp báo hiệu điện thường là V.28, còn gọi là RS.232 Các cơ cấu này thích hợp ở các tốc độ tới khoảng 19,2 Kbit/s trên một cự ly

tuyến không quá dài Nó có thể làm việc ở tốc độ cao hơn, tới 76,8 kbit/s theo đường cáp ngắn, nhưng điều này không được khuyến nghị.

Điều quan trọng thứ hai (dựa vào số lượng giao tiếp đang được sử dụng) đối với X.21 bis là giao tiếp X.21 Đây là giaotiếp lớp vật lý tốc độ cao, nó phù hợp với các tốc độ tuyển tới 10 triệu bit mỗi giây trên cự ly vừa phải Giao tiếp này ngày càng quan trọng hơn bởi vì các tuyến liên lạc sử dụng trong các mạng chuyển mạch gói càng ngày tốc độ càng cao

và yêu cầu khả nǎng làm việc với tốc độ cao

Giao tiếp thứ ba đôi khi gặp ở các mạng chuyển mạch gói là V.35 Giao tiếp tốc độ trung bình này thường thấy ở các giaotiếp máy chính xác X.25 V.35 được quy định làm việc ở tốc

độ 48 kbit/s mặc dù nó có thể làm việc ở các tốc độ khác Ngày nay V.35 có nhiều nhược hơn ưu và hy vọng trong thờigian không xa nó sẽ bị loại bỏ hoàn toàn

3.3.2 Giao tiếp lớp tuyến

Các giao tiếp lớp vật lý đấu nối phía trong bộ chuyển mạch gói tới các giao tiếp lớp tuyến ở chuyển mạch gói X.25 các giao tiếp lớp tuyến bao quát một phần hay toàn bộ lớp 2 của X.25 Quy mô mà giao thức lớp tuyến hoạt động phía trong của giao tiếp lớp tuyến tuỳ thuộc vào sự thông minh của phần cứng được dùng cho chức nǎng này Chỉ có một giao tiếp lớp vật lý và một giao tiếp lớp tuyến cho mỗi tuyến của mạng đấu vào bộ chuyển mạch gói, và chức nǎng chuyển mạch gói ở lớp mạng cung cấp sự liên lạc giữa các tuyến với nhau

3.3.3 Module chuyển mạch gói

Module chuyển mạch gói nhận các gói do các giao tiếp lớp tuyến thu về, tạo hướng ra chuẩn xác cho chúng rồi chuyển giao chúng cho giao tiếp lớp tuyến để phát các gói này ra khỏi thiết bị chuyển mạch tới đích nhận nó Đó là chức nǎng của module lớp mạng của các thiết bị chuyển mạch gói Có

hai kiểu module chuyển mạch gói khác nhau tuỳ thuộc bộ chuyển mạch gói kiểm tra như thế nào các gói đang cần chuyển mạch.

Kiểu thứ nhất thực hiện công việc chuyển "thông suốt" các gói Có nghĩa là các gói thu về được định tuyến, nếu có thể không kiểm tra nội dung của chúng có ý nghĩa hay chúng vi phạm thể thức lớp mạng theo cách nào đó Kiểu chuyển mạch này thường diễn ra ở các mạng khối số liệu, bởi vì thiết

bị chuyển mạch chỉ xem tiêu đề khối số liệu của bản tin Vì

nó không có thông tin trạng thái như ở mạng gọi thực hiện

bộ chuyển mạch gói chỉ tiến hành kiểm tra rất ít Ưu điểm của kiểu chuyển mạch này là thao tác rất nhanh Công việc

xử lý tiêu đề các gói chỉ duy trì ở mức rất thấp nên tốc độ chuyển mạch cao Điều này cũng có nghĩa là phần mềm của thiết bị chuyển mạch tương đối đơn giản

Nhược điểm của phương thức chuyển qua này là các thiết bị chuyển mạch gói có thể để cho lỗi qua mạng Điều này sẽ không hệ trọng nếu mỗi thiết bị trên mạng có thể xử lý được từng trạng thái lỗi có thể nhận biết được Kinh nghiệm cho thấy mặc dù các thiết bị vẫn làm việc chuẩn xác ở điều kiện thông thường nhưng ngoài trạng thái thông thường còn có lỗi

ở phần mềm hay phần cứng và dẫn tới sự cố, thậm chí rất nghiêm trọng Trường hợp xấu nhất toàn bộ mạng có thể bị đình trệ Khi thực hiện phần mềm tạo lập mạng, một tỷ lệ lớnphần mềm dành để đối phó khi lỗi xảy ra Nó là chuẩn mực kiểm tra lỗi và phục hồi phần mềm với điều kiện thực tế khi khó có thể do kiểm mọi trạng thái lỗi sinh ra Rõ ràng là công nghệ soạn thảo phần mềm hoàn thiện thì có thể khẳng định rằng sản phẩm phần mềm của từng mạng có thể làm việc chuẩn xác ở mọi tình huống Tuy vậy ở thời điểm này vẫn còn vướng mắc

Nếu các thiết bị chuyển mạch gói kiểm tra khắt khe từng gói một, thì các lỗi có thể được định vị và ngǎn ngừa để không đưa vào mạng Điều này có hiệu quả nhất ở các mạng gọi thực Vì các bộ chuyển mạch gói cần có trạng thái của các

cuộc gọi thực chuyển qua chúng nên chúng phải có toàn bộ thông tin cần để kiểm tra xem từng gói có thích hợp về trạng thái của cuộc gọi thực cho nó hay không.

Để mô tả việc này có thể thực hiện ra sao, ta xem xét trường hợp một thiết bị đầu cuối chịu được một kiểu lỗi phần mềm riêng Lỗi này gây cho thiết bị không tuân thủ công việc điềukhiển luồng lớp mạng để dẫn tới việc phát đi một dãy liên tiếp các gói theo một cuộc thực vào mạng Nếu nút chuyển mạch gói của thiết bị đầu cuối này đã chuyển mạch cho các gói này qua thì dãy gói sẽ được đưa vào mạng Nó có thể làm mất nhiều tiềm nǎng ở các nút chuyển mạch gói theo đường nối của cuộc gọi thực và có thể dẫn tới sự cố ở nút chuyển mạch gói, hoặc ít nhất cũng làm giảm chất lượng công việc

Vì bộ chuyển mạch gói có thông tin về trạng thái của cuộc gọi thực nên nó có thể tự khống chế công việc điều khiển luồng của giao thức lớp mạng Một khi thiết bị đầu cuối không tuân thủ giao thức lớp mạng thì thiết bị chuyển mạch gói có thể bẫy các gói không hợp lệ và thông báo cho thiết bịđầu cuối là nó đã gây lỗi Vì vậy lỗi đã bị sa bẫy ngay khi nó tới mạng, nên không thể lan qua mạng Kiểu phòng vệ này đặc biệt quan trọng đối với các mạng chuyển mạch gói công cộng vì chúng có hiệu suất sử dụng rất cao và không cho phép một thuê bao cá biệt làm ảnh hưởng tới các thuê bao khác Một ví dụ kiểu này là mạng X.25 PSS của Bưu điện Anh Các nút chuyển mạch bắt buộc phải tôn trọng triệt để giao thức X.25 (theo quy định của viễn thông Anh) và mọi

chuyển mạch gói phải được kết hợp bổ trợ của giao thức lớp tuyến và dẫn tới số lượng gói được chuyển mạch có chất

lượng thấp đi và tốc độ bit của các tuyến của mạng cũng giảm đi Còn ở trường hợp sau, chức nǎng chuyển mạch gói không chịu ảnh hưởng tý nào của lớp tuyến Như vậy tốc độ chuyển mạch gói sẽ cao và không bị ảnh hưởng bởi tốc độ bit của các tuyến.

3.3.4 Module quản lý mạng

Phần tử quan trọng mang tính quyết định của một thiết bị chuyển mạch gói là module quản lý mạng Công việc quản lýmạng sẽ được đề cập chi tiết hơn ở cuối phần này Nói chungphần tử quản lý mạng trợ giúp cho các chức nǎng như cấu hình thiết bị chuyển mạch gói (bao gồm tất cả các bảng định tuyến cố định) và theo dõi tính nǎng của thiết bị chuyển mạch khi nó thao tác Khi kích cỡ của mạng chuyển mạch gói tǎng lên thì dịch vụ quản lý mạng của các nút chuyển mạch gói càng quan trọng hơn Nó cung cấp thông tin cho người quản lý về trạng thái làm việc của các bộ chuyển mạch

và khả nǎng sử dụng các tuyến của mạng

3.3.5 Cấu trúc phần cứng của các bộ chuyển mạch gói

Tư duy thiết kế đối với cấu trúc phần cứng của các thiết bị chuyển mạch gói hiện tại khá khác nhau Các thiết bị chuyểnmạch gói thế hệ đầu sử dụng các máy tính mini tiêu chuẩn điều khiển phần mềm chuyển mạch gói Giao tiếp lớp tuyến

là các giao tiếp nối tiếp đơn giản Bộ xử lý đơn trong máy tính điều khiển toàn bộ giao thức lớp tuyến và mọi thứ khác Thông thường tốc độ tuyến làm việc kiểu này tương đối thấp, 9.6 kbit/s là loại tiêu biểu có trông đợi được Máy tính DEC PDP.11 có thể được sử dụng làm nhiệm vụ này

Cấu trúc đơn giản như vậy có lợi vì phần cứng thông dụng

và tiêu chuẩn hoá có thể được sử dụng Chỉ có phần mềm phải soạn thảo đặc biệt Ưu điểm nữa của các cấu trúc này là phần mềm phát triển dùng cho máy tính mini cũng có thể dùng được để cài đặt các ứng dụng của mạng cho thiết bị chuyển mạch gói

Nhược điểm của cấu trúc này là thuộc tính nghèo nàn và giá thành phần cứng rất cao Thuộc tính có thể được hoàn thiện nhờ sử dụng các giao tiếp lớp tuyến thông minh hơn để gánh

đỡ công việc cho bộ xử lý chính, nhưng điều này làm cho thiết bị chuyển mạch gói đắt hơn

Dường như giải pháp thông dụng nhất hiện nay là sử dụng

bộ vi xử lý, thường được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng thông tin ở hầu hết các trường hợp chỉ có một bộ vi xử

lý đơn đảm nhiệm mọi công việc, nhưng do toàn bộ phần cứng và phần mềm là chuyên dụng để chuyển mạch gói nên chất lượng được cải thiện hơn Ngoài ra phần cứng vi xử lý

có xu hướng rẻ hơn máy vi tính nên tỷ lệ "giá thành/chất lượng" sẽ tốt hơn

Một phương pháp mới dùng cho cấu trúc chuyển mạch gói là

sử dụng nhiều bộ xử lý trong thiết bị chuyển mạch Thông thường một hệ thống bộ vi xử lý điều khiển giao thức lớp tuyến cho một số tuyến (thường từ 1 tới 4) Một số giao tiếp lớp tuyến kiểu thông minh được sử dụng phối hợp với nhau

để tạo ra các bộ chuyển mạch gói lớn hơn Các giao thức lớp tuyến này ghép vào bộ xử lý chính để điều hành các module chuyển mạch gói và quản lý mạng Tốc độ chuyển mạch gói rất cao có thể thu được khi sử dụng cấu trúc này vì tải được phân ra cho nhiều bộ vi xử lý

Dù cho cấu trúc nào thì hầu hết các bộ chuyển mạch gói đều cho phép mở rộng số lượng tuyến của mạng đấu nối vào nó

Ví dụ một nút chuyển mạch gói có thể trợ giúp tới 32 tuyến mạng Nhà sản xuất có thể cung cấp bộ chuyển mạch này với

số lượng giao tiếp lớp tuyến và lớp vật lý ít hơn, ví dụ 16, nếu khách hàng chỉ yêu cầu 16 tuyến khi bán thiết bị này Sau đó khách hàng muốn mở rộng dung lượng của nó thì có thể đưa thêm vào các phiến mạch giao tiếp để nhận được số lượng giao tiếp tuyến cần thiết

3.3.6 Đặc tính của thiết bị chuyển mạch gói

Có hai con số thể hiện nǎng lực của một bộ chuyển mạch gói

là tốc độ chuyển mạch cực đại và tốc độ làm việc cực đại củacác tuyến của mạng

Người ta nhóm các bộ chuyển mạch gói theo khả nǎng

chuyển mạch của chúng Có thể phân nhóm như sau:

Tốc độ thấp: chuyển nhỏ hơn 50 gói/s

Tốc độ trung bình: chuyển từ 50 tới 500 gói/s

Tốc độ cao: chuyển hơn 500 gói/s

Toàn bộ chủ đề "chuyển mạch gói mỗi giây" chính xác ra sao sẽ được đề cập chi tiết ở chương 11 Nói chung, sự làm việc của các bộ chuyển mạch gói ngày càng nhanh hơn Tốc

độ chuyển mạch hơn 2000gói/s, hiện nay rất có khả nǎng Tốc độ cực đại mà thiết bị chuyển mạch gói có thể điều khiển tuyến của mạng sẽ dẫn tới độ tiếp thông bị giới hạn và

đỗ trễ chuyển gói sẽ dài Cũng như tốc độ chuyển mạch, để đặc trưng cho các bộ chuyển mạch gói có thể ghép nhóm theo tốc độ tuyến:

Tốc độ thấp: nhỏ hơn 19,2 kbit/s

Tốc độ trung bình: từ 19,2 kbit/s tới 64 kbit/s

Tốc độ cao: hơn 64 kbit/s

Tương tự tốc độ chuyển mạch gói, có nhiều cách phân chia tốc độ tuyến cực đại Chương 11 có các chi tiết về vấn đề này

Một thông tin quan trọng khác là số lượng cuộc gọi thực đồng thời mà thiết bị chuyển mạch có thể thực hiện Tất nhiên tham số này chỉ áp dụng cho mạng gọi thực vì các bộ chuyển mạch gói của mạng lập trình số liệu không cần ghi lại số lượng thông tin lớn như các bộ chuyển mạch gói gọi thực

Người ta thường chia theo tổng số các cuộc gọi thực mà bộ chuyển mạch gói có thể thực hiện Thực tế mỗi tuyến chỉ có thể thực hiện một số lượng ít các cuộc gọi thực Điều này quan trọng bởi vì các cuộc gọi thực ít khi phân bố đồng đều cho các tuyến nối vào bộ chuyển mạch Có khi toàn bộ các

cuộc gọi thực qua nút chuyển mạch chỉ đi vào từ một tuyến

và sau đó được phân bổ cho các tuyến khác Nếu số lượng gọi thực cực đại cho một tuyến đơn nhỏ hơn toàn bộ cuộc gọi mà bộ chuyển mạch có thể thực hiện thì con số bé hơn sẽđược sử dụng

Hai đại lượng khác đôi khi được phân tách ra là độ tin cậy vàhiệu suất của bộ chuyển mạch Độ tin cậy được chia làm 2 phần: độ tin cậy phần cứng và độ tin cậy phần mềm Nói chung, phần cứng hiện đại rất được tin cậy Không thể nói như vậy đối với phần mềm Đối tượng thứ hai thường ít được phân tích

Hiệu suất là tỷ lệ phần trǎm thời gian thiết bị chuyển mạch làm việc Nó dùng để tính toán thời gian trung bình để sửa lỗi phần cứng và khắc phục lỗi phần mềm

3.4 Các PAD

PAD là các thiết bị ghép và tách gói Các PAD dùng để đấu các thiết bị vào mạng chuyển mạch gói khi chúng không thể đấu nối trực tiếp vào mạng Vì các thiết bị này là các thiết bị làm việc theo phương thức ký tự, còn các thành phần của mạng gói là các thiết bị làm việc theo phương thức gói Nói chung phương thức ký tự là phương thức mà các thiết bị của mạng xử lý từng ký tự như là một khoảng riêng biệt Còn cácthiết bị làm việc theo phương thức gói lại xử lý các gói như các hạng mục riêng rẽ Các gói có thể chứa một số chữ Các PAD được sử dụng để đấu nối các thiết bị đầu cuối, các máy tính cá nhân, các máy in vào các mạng chuyển mạch gói Chúng có giao tiếp không đồng bộ, thường là RS-232 hoặc các giao tiếp nối tiếp được thiết kế để đấu nối cho các giao tiếp tương đương vào các hệ thống khác Một PAD có một

số giao tiếp ký tự không đồng bộ ở một phía, còn phía kia là một giao tiếp gói

3.4.1 Giao tiếp không đồng bộ

Giao tiếp không đồng bộ tạo ra các giao tiếp vật lý cho các thiết bị làm việc theo phương thức ký tự Đa phần đấu nối chuyển cho mỗi giao tiếp không đồng bộ là một đầu nối D25cho các thiết bị thu phát điện tử RS-232 (hoặc V.28): Nó tạo

ra các giao tiếp thích hợp để đấu nối cho hầu hết các thiết bị phương thức chữ V.28 được mô tả chi tiết ở chương 10 Đôikhi còn gặp các giao tiếp RS-422 hoặc RS-423 Chúng cho phép các giao tiếp không đồng bộ làm việc ở các tốc độ cao hơn nhưng tương đối ít các thiết bị phương thức ký tự thích hợp

Hình 3.4 mô tả phiến đấu chuyển D25 và các

tín hiệu thường gặp ở các giao tiếp không đồng bộ

TXD được sử dụng để chuyển số liệu từ thiết bị phương thức

ký tự tới PAD và ngược lại RTS và CTS thường chỉ được sửdụng để điều khiển luồng phần cứng (xem phần sau) DSR làtín hiệu từ PAD tới thiết bị phương thức ký tự để chỉ thị cổngPAD hoạt động hay không Thông thường nó được dùng để chỉ cho thiết bị phương thức ký tự biết là một tuyến nối qua mạng đã được kết nối DCD là một tín hiệu tương tự từ

PAD DTR được thiết bị phương thức ký tự sử dụng để chỉ thị cho PAD biết rằng nó đang sẵn sàng làm việc để chuyển

số liệu Chân GND là đất chung

Các giao tiếp không đồng bộ RS-232 thường gặp ở các PAD làm việc ở các tốc độ tới 9,6 kbit/s Đôi khi các tốc độ tới 19,2 kbit/s hoặc thậm chí tới 38,4 kbit/s cùng khả dụng Các tốc độ cao này thường hữu hiệu khi nhiều số liệu cần chuyểnqua tuyến nối này Các đầu cuối đồ biểu và thao tác chuyển

tệp trên các máy tính cá nhân thường liên quan tới việc

chuyển một lượng số liệu lớn cần sử dụng tốc độ cao nhất cóthể được

Giao tiếp giữa PAD và thiết bị ký tự thường bổ trợ cho công việc điều khiển luồng số liệu theo mỗi hướng truyền dẫn Công việc điều khiển luồng số liệu từ PAD tới thiết bị

phương thức ký tự thường hữu ích khi tốc độ quá cao Một ví

dụ là khi xoá màn hình cho một số thiết bị kết cuối

Quá trình này có thể khá chậm khi số liệu tiếp sau lệnh xoá màn cho thiết bị đầu cuối này bị mất Nếu luồng từ PAD được điều khiển thì thiết bị đầu cuối có thể cắt luồng số liệu

ở tình huống này và vì vậy ngǎn ngừa được việc mất số liệu.Điều khiển luồng theo hướng tới PAD cũng quan trọng

tương tự Nếu số liệu được chuyển tới PAD với tốc độ cao hơn tốc độ đạt được theo hướng mạng của PAD thì PAD cầnnhớ đệm số liệu thu được Sớm muộn thì PAD sẽ đọc bộ đệm ra và sẽ bị mất số liệu trừ khi nó có thể dừng số liệu đang phát bằng cơ chế điều khiển luồng

Có hai phương pháp điều khiển luồng hiện đang thông dụng,

đó là phương pháp phần cứng phần mềm Điều khiển luồng phần mềm thường dùng phương pháp ON/XOFF Khi một thiết bị không thể tiếp nhận thêm số liệu thì nó phát gói

XOFF về ?o máy phát số liệu Máy phát sẽ ngừng phát trong phạm vi một số ký tự xác định, cực đại là 32 chữ Khi máy thu có thể tiếp tục xử lý số liệu, nó phát gói XON Lúc đó lạibắt đầu luồng số liệu XON/XOFF có thể đi theo hai hướng đồng thời để điều khiển ?ồng song công cho tuyến nối

Phương pháp thứ hai gọi là điều khiển luồng phần cứng Trường hợp này hai trong số các đường dây điều khiển giao tiếp được sử dụng để điều khiển luồng số liệu giữa PAD và thiết bị phương thức ký tự Nó thường gọi là RST/CTS hoặc DTR/CTS tuỳ thuộc đôi dây nào của các đường dây điều khiển được sử dụng Một trong các đường dây điều khiển nốitới PAD là đầu vào, còn đường kia là đầu ra ở hầu hết các

PAD đầu vào là RTS còn đầu ra là CTS ở thiết bị phương thức ký tự thì RTS là một đầu ra và CTS là một đầu vào KhiPAD không thể tiếp nhận số liệu từ thiết bị phương thức ký

tự thì nó thiết lập CTS để ngừng làm việc và chỉ thị điều đó cho thiết bị phương thức ký tự Khi nó lại có thể thu nhận số liệu thì nó lập CTS hoạt động Thiết bị phương thức ký tự dùng RTS để điều khiển đầu ra số liệu từ PAD theo cách hoàn toàn tương tự

Mỗi phương pháp có các ưu và nhược điểm riêng Nếu sử dụng phương pháp XON/XOFF thì các ký tự này không thể được phát đi trực tiếp như số liệu trừ khi phương pháp đặc biệt nào đó được sử dụng Phương pháp điều khiển phần cứng không loại ra bất kỳ ký tự nào, nên việc chuyển số liệu qua được hoàn thiện Thế nhưng phương pháp này lại đòi hỏinhiều dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức ký tự Bình thường chỉ cần 4 dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức

ký tự nếu sử dụng phương pháp XON/XOFF để điều khiển luồng (TXD, RXD, DTR và GND) Nếu sử dụng phương thức điều khiển phần cứng thì phải cần thêm hai dây nữa, nên tối thiểu phải có 6 dây (TXL, RXD, RTS, CTS, DTR và GND) Nếu cần đầu ra DSR từ PAD cho thiết bị phương thức ký tự thì tất cả sẽ là bảy dây

3.4.2 Module chuyển đổi ký tự - gói

Module này thực hiện chuyển đổi giữa thiết bị phương thức

ký tự và giao tiếp mạng phương thức gói Khi một tuyến nối qua mạng từ cổng PAD làm việc, các ký tự mà PAD thu nhận từ thiết bị phương thức ký tự được xếp vào các bộ đệm gói trước khi chuyển qua mạng ở hướng ngược lại, các gói thu được từ mạng cũng được lưu ở bộ đệm gói, và sau đó chuyển từng ký tự cho thiết bị phương thức ký tự

Module chuyển đổi ký tự - gói được coi là quan trọng nhất trong PAD Khả nǎng tổng thể của PAD thường do khả nǎngcủa module này quyết định Module chuyển đổi có thể làm

việc theo một trong hai phương thức - phương thức lệnh và phương thức chuyển số liệu.

Nếu một cổng PAD đang ở phương thức lệnh thì thiết bị phương thức ký tự báo cho PAD là bản thân nó khác với thiết bị đầu cuối khác qua tuyến nối mạng ở phương thức này thiết bị phương thức ký tự có thể điều khiển PAD theo chức nǎng mà PAD sẽ tạo ra khi ở phương thức chuyển số liệu Có thể nhận được trạng thái của PAD và cổng PAD Các tuyến nối mạng (các cuộc gọi thực ở mạng gọi thực) có thể được thiết lập và kết thúc ở phương thức lệnh

ở phương thức chuyển số liệu, thiết bị phương thức ký tự trao đổi thông tin với thiết bị khác qua một tuyến nối mạng

ở một vài ứng dụng, PAD sẽ xem xét công việc chuyển qua theo khả nǎng Các ký tự từ thiết bị phương thức ký tự sẽ được chuyển sớm, tới đầu cuối kia của tuyến nối có thể được Còn các ký tự ở dạng gói thu được sẽ phát thẳng tới thiết bị phương thức ký tự

Mặt khác PAD có thể được cấu tạo để đảm nhiệm phần chủ yếu ở phương thức chuyển số liệu Ví dụ như PAD có thể lưu đệm cho các đường dây phương thức ký tự, nó chỉ phát cho đường dây phương thức ký tự qua mạng khi ký tự thích hợp thu được từ thiết bị phương thức ký tự PAD có thể có cấu trúc cho phép lưu đệm các ký tự đã được soạn thảo Nó cũng có thể bổ sung các ký tự vào các hàng đã thu được, phát vào mạng và chuyển về phương thức ký tự nếu cần.Còn nhiều chức nǎng khác nữa mà giao tiếp PAD có thể cung cấp Chúng đã được CCITT điều khiển hoá trong

khuyến nghị X.3, sẽ mô tả chi tiết ở chương 7 Tiêu chuẩn khác X.28 định ra một giao tiếp người dùng cho PAD Đáng tiếc giao tiếp X.28 quá gây cấn đến nỗi hầu hết các PAD đã

có nhiều giao tiếp người dùng hơn, trong một số trường hợp còn sử dụng các giao tiếp điều khiển theo thực đơn có các trang bị bổ trợ

Ngoài khả nǎng cấu hình của cổng PAD để làm việc với thiết

bị phương thức ký tự, thiết bị ở đầu kia của tuyến nối mạng

có thể tái cấu hình cho cổng khi một tuyến nối mạng hoạt động Đối với các mạng chuyển mạch gói X.25, tiêu chuẩn X.29 của CCITT sẽ mô tả các tham số X.3 của một cổng PAD có thể được chuyển đổi qua mạng X.25 ra sao Cùng với các khuyến nghị X.3 và X.28 nó tạo ra tiêu chuẩn hoàn thiện 3X hoặc XXX cho các PAD Một PAD theo X.25 không dùng X.3 và X.29 thường ít được sử dụng Vì khi hầu hết các máy tính chủ được một cổng PAD gọi qua mạng chuyển mạch gói thì chúng đều coi là cổng PAD có sử dụng X.3 và X.29

ở nhiều tình huống, người quản lý mạng chỉ muốn một số cổng PAD xác định có khả nǎng gọi các đích đã định Nó thường thực hiện khi sử dụng phương thức gọi tự động Khi thiết bị phương thức ký tự chuyển sang trạng thái trực đường(tức là DTR chuyển sang hoạt động) một cuộc gọi có thể được thiết lập tự động tới đích đã được lập trình Như vậy người sử dụng có thể không cần quan tâm tới PAD ở phía kia vì nó không quan hệ trực tiếp

Các cổng PAD thường được cấu hình kiểu PAD đảo, đôi khi còn gọi là PAD đối ứng vì nó đảo lại tác dụng của PAD Thông thường các cổng PAD đảo được đấu vào các cổng không đồng bộ của hệ thống máy tính chủ Người sử dụng PAD có thể gọi vào các cổng PAD đảo và nhờ vậy xâm nhậpđược vào máy tính chủ

Module chuyển đổi gói - ký tự có thể là một người sử dụng

có công suất xử lý rất lớn Đó là do sự biến đổi phong phú của các chức nǎng mà PAD có thể làm việc ở phương thức chuyển số liệu Thông thường mỗi ký tự thu được hoặc phát

đi cần được xử lý một số lần để quyết định liệu có cần phải

xử lý phụ thêm hay không Ví dụ như để kiểm tra xem một

ký tự riêng thu được từ thiết bị kết cuối phương thức ký tự sinh ra là do sự chuyển tiếp các ký tự đã lưu đệm hay không

3.4.3 Module giao thức lớp mạng

Nhiệm vụ của module giao thức lớp mạng là tạo ra lớp mạng

bổ trợ cho mạng chuyển mạch gói và thu phát các gói từ module chuyển đổi gói - ký tự Người sử dụng PAD không quan tâm nhiều tới module này Thường thì người sử dụng chỉ quan tâm tới nó khi có gì đó sai sót và cuộc gọi thực bị cắt ngoài ý muốn chẳng hạn

ở mạng chuyển mạch gói X.25 module giao thức lớp mạng

bổ trợ cho mức 3 của X.25 Nó cần trợ giúp ít nhất là số lượng các cuộc gọi thực đồng thời vì không phải tất cả các giao tiếp không đồng bộ hoặc có những giao tiếp khác muốn gọi cùng lúc

3.4.4 Giao tiếp lớp tuyến

Giao tiếp lớp tuyến tạo ra giao thức lớp tuyến thích hợp cho giao thức mạng chuyển mạch gói Các gói được chuyển qua giữa module lớp mạng và giao tiếp lớp tuyến

ở một mạng X.25 giao thức lớp tuyến là giao thức cấp 2 của X.25

3.4.5 Giao tiếp vật lý

Giao tiếp vật lý cung cấp các thiết bị thu phát tín hiệu điện cho phép PAD nối ghép tới chuyển mạch gói Những nhận xét giống như đối với các giao tiếp vật lý chuyển mạch gói

có thể áp dụng ở đây Điều khác nhau chủ yếu là ở chỗ các giao tiếp vật lý hiếm thấy ở dạng phiến mạch trấu cắm Hầu hết các PAD tạo ra giao tiếp X.21 bis Ngoài ra một số còn

có giao tiếp X.21 Thông thường có thể chọn giữa 2 giao tiếpnày nhờ cấu hình phần mềm của PAD Còn các trường hợp khác giao tiếp này có thể lựa chọn nhờ sử dụng khoá chuyển

ở đâu đó trong PAD

3.4.6 Module quản lý mạng

Phần tử cuối cùng của PAD là module quản lý mạng Nó cung cấp các tiện nghi để cấu hình thao tác cho các cổng không đồng bộ của PAD và cũng để cấu hình thao tác cho lớp mạng lớp tuyến và đôi khi có cả giao tiếp lớp vật lý của PAD Khi thao tác, module quản lý mạng có thể cho phép một trạm quản lý mạng từ xa tách thông tin về chất lượng ra

từ PAD

3.4.7 Cấu trúc phần cứng của PAD

Các PAD thường là những hệ thống được thiết kế đặc biệt đểchuyên tạo ra chức nǎng chuyên dụng của PAD

Kiểu chung nhất của cấu trúc phần cứng của PAD là sử dụngmột hệ thống vi xử lý đơn để điều hành tất cả các module giao thức Một số mạch tích hợp giao tiếp nối tiếp được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị phương thức ký tự tới

PAD Tuyến của mạng chuyển mạch gói cũng được tạo ra theo cách tương tự

Bộ vi xử lý phải điều khiển module chuyển đổi gói - ký tự, module giao thức lớp mạng; module giao tiếp lớp tuyến và module quản lý mạng Điều này thể hiện một lượng tài xử lý rất nặng đối với một bộ xử lý đơn mà không cần để ý tới nó cần nhanh như thế nào Các PAD X.25 sử dụng cấu trúc này thường bị giới hạn do điều khiển tuyến mạng chuyển mạch gói có tốc độ cực đại 19,2 kbit/s Các cổng không đồng bộ thường chỉ giới hạn ở 9,6 kbit/s

Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là được thêm vào một vài bộ vi xử lý Có hai mục tiêu chính cho các bộ xử lý phụ trợ này Mục tiêu thứ nhất là trợ giúp module chuyển đổi

ký tự - gói bởi vì nó là bộ phận sử dụng bộ xử lý rất nhiều Mục tiêu thứ hai là giao tiếp lớp tuyến Đặc điểm phân chia chức nǎng giữa các module cho phép các bộ xử lý phụ trợ này làm việc song song với bộ vi xử lý chính Nó chỉ còn lại phần điều khiển giao thức lớp mạng và module quản lý

mạng

Bước khác theo hướng này là sử dụng rất nhiều mạch tích hợp mật độ rất cao (VLSI) để trợ giúp cho toàn bộ giao thức lớp tuyến Có ít nhất 3 hãng chế tạo các mạch tích hợp này cho cấp 2 của X.25.

Sử dụng các giao tiếp lớp tuyến kiểu VLSI và nhiều bộ xử lý

có thể tạo được chất lượng cao hơn nhiều so với PAD sử dụng bộ xử lý đơn Tốc độ tuyến tới 106 kbit/s có thể cho cácgiao tiếp không đồng bộ làm việc ở 34,8 kbit/s

3.4.8 Chất lượng của PAD

Khác với tốc độ mà PAD có thể điều khiển tuyến mạng và tốc độ mà các cổng không đồng bộ có thể thao tác, tham số chất lượng quan trọng nhất là tốc độ gói mà PAD có thể điềuhành Không thể sử dụng tốc độ giao tiếp rất nhanh nếu độ tiếp thông gói của PAD không thể sử dụng chúng

Có thể phân chia PAD của các bộ chuyển mạch gói thành nhóm theo tốc độ gói của chúng:

Tốc độ thấp: ít hơn 10 gói mỗi giây

Tốc độ trung bình: từ 10 gói tới 60 gói mỗi giây

Tốc độ cao: hơn 60 gói mỗi giây

ở đây đơn vị số gói mỗi giây là số lượng gói có 128 bytes số liệu được xử lý mỗi giây Kích cỡ gói này sử dụng kích cỡ gói cực đại và là phương thức đo chuẩn về chất lượng PAD (và bộ chuyển mạch) Chúng ta sẽ đề cập thêm các vấn đề này ở chương 11

Tham số 60 gói mỗi giây là đáng chú ý Nếu một PAD X.25

có thể cho ta khả nǎng tiếp thông 60 gói kiểu 128 bytes mỗi giây thì nó hoàn toàn sử dụng được ở tốc độ 64 kbit/s cho tuyến liên lạc như một tuyến Kilostream của Viễn thông Anh

Một thông tin quan trọng đối với một PAD là số lượng tuyếnnối mạng đồng thời mà nó có thể xử lý để chuyển liên tục số

liệu theo mỗi tuyến nối Điều này thường chỉ được chỉ ra theo kinh nghiệm vì nó rất hiếm có chỉ dẫn Thực tế số lượngnày bằng số cổng không đồng bộ của PAD mặc dù không phải lúc nào cũng vậy Trường hợp các PAD có thể xử lý hơn một tuyến nối mạng cho một cổng không đồng bộ thì thông tin này còn quan trọng hơn.

Thường thường các PAD có thể được trang bị số lượng cổng không đồng bộ khác nhau tuỳ theo nhu cầu Trường hợp rất đặc biệt là PAD cổng đơn Nó chỉ cung cấp một cổng không đồng bộ và một giao tiếp tuyến mạng Thông thường số cổng

ở mỗi PAD là 16 và phù hợp với đa số yêu cầu Một số PAD

có thể dễ nâng cấp để đưa thêm 2 hay 4 cổng vào cùng lúc Như vậy số cổng của PAD có thể tǎng khi nhu cầu tǎng

Ngoài ra một số PAD còn cho phép số giao tiếp tuyến mạng chuyển mạch gói đưa vào nhiều hơn 1 Điều này cho phép cóthể tạo vòng nút cho các PAD ở đây một tuyến nối mạng của PAD sẽ đi qua giao tiếp tuyến của PAD khác Sau đó PAD này hoặc được nối tới một bộ chuyển mạch gói hoặc nối tới PAD của vòng nút khác

Đối với các bộ phận chuyển mạch gói thì độ tin cậy và hiệu suất là rất quan trọng Nếu một PAD bị lỗi thì một số lớn thuê bao của mạng có thể bị ảnh hưởng Tất nhiên lỗi của bộ chuyển mạch gói còn trầm trọng hơn

Module cuối là module giao tiếp hệ thống thao tác máy tính chủ Nó cho phép các ứng dụng về phía máy tính chủ để xâm

nhập vào các dịch vụ mạng qua các chức nǎng hệ thống thao tác thích ứng ở một số trường hợp cho thấy, nó có thể xâm nhập các tệp ở các hệ thống máy tính chủ khác trong mạng như thể chúng là máy tính chủ nội hạt Điều này có thể được thực hiện nếu hệ thống thao tác có thể sắp xếp các chức nǎngxâm nhập tệp chuẩn vào các chức nǎng xâm nhập tệp của mạng thích ứng Một ví dụ về kiểu sử dụng mạng chuyển mạch gói này của các máy tính chủ là DECNET.

ở một số trường hợp tuyến nối mạng không được hợp nhất vào hệ thống thao tác Điều này có nghĩa là các ứng dụng cần được phối ghép trực tiếp với giao tiếp mạng chuyển mạch gói, như vậy có thể có vướng mắc ở một môi trường nhiều người sử dụng Phương pháp "chốt" thường được dùngkhi người cung cấp hệ thống thao tác cho từng máy tính chủ riêng không trợ giúp giao tiếp mạng và không cung cấp các tiện nghi thích hợp để làm việc này

3.5.1 Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ

Nói chung giao tiếp chủ cho mạng chuyển mạch gói sẽ được gắn vào hệ thống BUS phần cứng của máy tính chủ như một phiến mạch kiểu chấu cắm Mức độ thông minh của phiến mạch này có thể thay đổi ở phạm vi rộng

Trường hợp đơn giản nhất thì phiến mạch này có thể cung cấp một số ít các phần tử cơ bản nhất, giao tiếp vật lý và mộtgiao tiếp nối tiếp Các module giao tiếp hệ thống thao tác, lớp mạng và lớp tuyến được bộ xử lý của máy tính chủ thực hiện Việc điều hành các module này cho mạng chuyển mạchgói sẽ là một gánh nặng, vì vậy chất lượng thu được ở kiểu giao tiếp này rất thấp Nếu máy tính chủ có tải nặng thì giao tiếp mạng có thể bị ngừng hoạt động hoàn toàn

Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là đặt giao thức lớp tuyến vào phiến mạch giao tiếp lớp mạng Điều này làm giảm đi lượng tải xử lý nào đó của máy tính chủ nhưng vẫn

để lại các module giao tiếp hệ thống thao tác và giao tiếp lớpmạng ở máy tính chủ Tuy vậy việc chuyển giao tiếp lớp

tuyến cho phiến mạch này là một sự hoàn thiện lớn Bởi vì lớp tuyến xử lý số liệu được thu về với tốc độ nhanh và ở dạng chuỗi các bytes (dòng bit được chuyển thành dòng byte

ở giao tiếp nối tiếp) Sau đó máy tính chủ chỉ cần xử lý các gói lớp mạng hoàn chỉnh đưa vào tốc độ thấp hơn nhiều so với các khung byte lớp 2

Một sự cải tiến nữa về chất lượng có được nếu phiến mạch giao tiếp mạng có thể sắp xếp các gói lớp mạng trực tiếp vào

bộ nhớ của máy tính chủ Nó thường được coi là một giao tiếp DMA (xâm nhập nhớ trực tiếp) Bộ phận DMA được coi

là phần cứng để sao chép các gói từ máy tính chủ tới và tới máy tính chủ ở tốc độ rất cao

Bước nữa để cải tiến chất lượng là chuyển module giao thức lớp mạng vào phiến mạch giao tiếp mạng Điều này lại làm giảm thêm tải điều khiển tuyến nối mạng cho bộ xử lý của máy tính chủ ở một số trường hợp cũng có thể chuyển

module giao tiếp hệ thống thao tác của máy tính chủ cho phiến mạch giao tiếp mạng Trường hợp đặc biệt này giao tiếp mạng không gây ra tải nặng cho máy tính chủ

Một phương pháp nữa khác đôi chút là sử dụng bộ xử lý áp mối để tạo ra giao tiếp giữa máy tính chủ và mạng chuyển mạch gói Bộ xử lý áp cuối thường là bộ xử lý khá mạnh tuỳ quyền hạn của nó Bộ xử lý áp cuối điều hành các giao tiếp lớp mạng, lớp tuyến và lớp vật lý Khi đó nó được nối vào máy tính chủ qua một giao tiếp tốc độ rất cao để thông tin cóthể qua lại giữa hai bộ xử lý rất hiệu quả

3.5.2 Hiệu quả của giao tiếp chủ.

Cho tới bây giờ thì hiệu quả của hầu hết các giao tiếp chủ đang là một vấn đề ít hứa hẹn Nếu chúng là loại đơn giản thìdẫn tới tốc độ tiếp thông gói và tốc độ số liệu rất thấp Bình thường giao tiếp này có thể làm việc ở tốc độ cực đại là 9,6 kbit/s với tốc độ gói khá thấp Vì máy tính chủ luôn luôn có một hệ thống đa dụng và cần nhiều tuyến nối cho những

người sử dụng khác qua được giao tiếp này, nên độ tiếp thông cho mỗi người dùng sẽ rất hạn chế.

Tình huống này sẽ tốt hơn khi các phiến mạch giao tiếp chủ

có độ thông minh cao hơn Các tốc độ 64 kbit/s hoặc cao hơn

có thể được sử dụng vì giao thức lớp mạng đã chuyển vào phiến mạch giao tiếp này Ngay cả khi đó nếu có 32 điểm sử dụng có tuyến nối mạng đang làm việc sử dụng một tuyến nối mạng thì tốc độ số liệu cho mỗi điểm dùng chỉ là 2

kbit/s Trong thực tế hầu hết các tuyến nối là rỗi ở một thời điểm nên khả nǎng thực sẽ lớn hơn nhiều

Bộ xử lý áp cuối tạo ra khả nǎng tốt nhất để có được các tuyến tốc độ cao cho các máy tính chủ từ các mạng chuyển mạch gói Tốc độ tuyến tới hai triệu bit mỗi giây (có thể tới

10 triệu bit/giây trong tương lai gần) có thể thích hợp với cáctốc độ gói cao và tạo điều kiện sử dụng tốc độ tuyến cao này

3.6 Các đường nối cổng mạng

Nhiệm vụ của các đường nối cổng mạng là ghép các mạng với nhau để các thiết bị đầu cuối ở các mạng khác nhau có thể đấu nối với nhau Các tuyến nối liên mạng này cần phải

đi qua các đường nối cổng này Hình 3.6 mô tả các thành phần cơ bản của một đường cổng Các module giao tiếp vật

lý, giao tuyến lớp tuyến và giao tiếp lớp mạng rất giống các giao tiếp ở PAD hoặc giao tiếp chủ ở một cửa cổng các phần

tử có cấu trúc kép ở phía kia của cửa cổng Có một giao tiếp vật lý, một giao tiếp lớp tuyến và một module lớp mạng để đấu nối với mạng thứ hai

Phần tử cuối của cửa cổng là module chuyển mạch Nó

chuyển các gói cho các module giao thức lớp mạng ở mỗi nhánh của cổng Nhiệm vụ của module này phải làm tuỳ thuộc vào các đặc tính riêng của các mạng ở mỗi nhánh (phía) của cửa cổng và mục đích sử dụng riêng của nó Nếu các mạng rất khác nhau thì module chuyển mạch cần phải thực hiện công việc xử lý phụ thêm cho các gói để tái tạo hình chúng cho hai module lớp mạng

ở phần lớn các trường hợp giao thức làm việc ở mỗi phía cổng là khác nhau Ví dụ như một phía đấu tới mạng chuyển mạch gói X.25, còn phía kia nối tới mạng Ethernet Trường hợp này các giao thức mạng là rất khác nhau ở mỗi phía mạng Cửa cổng sẽ tạo ra sự chuyển đổi giao thức giữa hai mạng Một cách lý tưởng thì các thiết bị nối vào một mạng cần có khả nǎng liên lạc với các thiết bị ở một mạng khác như thể chúng là một bộ phận của cùng một mạng Điều này không phải lúc nào cũng có khả nǎng vì các dịch vụ do mạngnày cung cấp không giống ở mạng kia cung cấp.

Một vấn đề khác ảnh hưởng tới việc nối ghép các mạng với nhau là hai mạng khác nhau có thể sử dụng cách đánh địa chỉkhác nhau Nhiệm vụ của module chuyển mạch là chuyển đổi lẫn nhau cho 2 kiểu đánh địa chỉ này Thông thường việc này liên quan tới việc sử dụng các bảng hoạ đồ địa chỉ trong cửa cổng

Trường hợp mạng X.25 và mạng Ethernet thì Ethernet có kiểu "toả lan" Trên cơ bản nó có thể truyền lan 1 bản tin tới tất cả các thiết bị trong mạng này nhờ chuyển đi một gói đặc biệt Không giống với mạng X.25, nếu một cửa cổng muốn làm việc này lần nữa thì nó phải thiết lập một cuộc gọi tới mỗi một thiết bị đầu cuối trên mạng X.25, chuyển cho nó bản tin và sau đó xoá các cuộc gọi này lần nữa Nếu không thực hiện công việc đó thì thực tế dịch vụ chuyển tin toả lan

sẽ bị mất khi qua cửa cổng

Đôi khi các cửa cổng còn dùng để đấu nối hai mạng sử dụng các giao thức và công nghệ giống nhau với nhau Có 3 lý do giải thích vì sao việc này cần phải làm

Trước tiên mục đích của cửa cổng để giới hạn kích cỡ của một mạng đơn ở mức có thể quản lý được Ví dụ nếu một mạng riêng có dung lượng giới hạn trong hệ thống quản lý bảng tạo tuyến của nó thì có thể có một số lượng giới hạn của các thiết bị đầu cuối do mạng này điều phối Nếu giới

hạn này vượt quá thì một cửa cổng có thể cần tách ra thành mạng.

Tình huống thứ hai khi một cửa cổng đang sử dụng không còn có nhu cầu là một trong các mạng cần tiếp cận chung nữa Một ví dụ của mạng này là một trong chúng sử dụng làm mạng công cộng, nó thu cước khi sử dụng nó Trường hợp này cửa cổng là cửa cổng "có giá trị" Những lần thử nốivào mạng có bảo vệ này trước hết phải dừng lại ở cổng để nóxác định xem chủ gọi có được phép sử dụng mạng này hay không Nếu không thì tuyến nối bị huỷ bỏ

Có hai cơ chế phổ biến được sử dụng cho các cuộc thử nối loại này Phương pháp thứ nhất là kiểm tra xem địa chỉ chủ gọi có phải là một trong các địa chỉ cho phép sử dụng mạng

có bảo vệ hay không Phương pháp thứ hai thường dùng để ngǎn ngừa sự xâm nhập từ các PAD Phương pháp này cần yêu cầu chủ gọi cung cấp mật mã Sau đó danh sách mật mã chứa trong cửa cổng được kiểm tra để xác định xem cuộc nốinày có được xúc tiến hay không

Một cửa cổng còn được sử dụng để đấu nối các mạng giống nhau với nhau Trường hợp này cửa cổng dùng để tập hợp thông tin về việc sử dụng tính cước cho các chủ gọi của cửa cổng này Việc này thường kết hợp với một cổng có phòng

vệ để tạo thành một cửa cổng công dụng tính cước Kết quả

là chỉ các thuê bao có định giá mới có thể xâm nhập vào mạng có bảo vệ và họ có thể trả cước khi sử dụng mạng được bảo vệ

Ví dụ về việc sử dụng một cửa cổng có bảo vệ tính cước là ởmột mạng từ X.25 đấu nối vào mạng công cộng X.25 như PSS Lúc này phải phân chia tài khoản cước của PSS cho một số người dùng Chỉ từng hoá đơn riêng từ PSS được đưa

ra và sau đó là phân bố giả cho họ Một cửa cổng tính cước

có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề này Đầu tiên chỉ các thuê bao đã định giá cước mới có thể tiếp cận tuyến nối PSS Và sau đó, do cửa cổng lưu giữ hồ sơ sử dụng nên

những hồ sơ này có thể được dùng để tách tài khoản cước cuả PSS thành các tài khoản nhỏ cho từng thuê bao.

3.6.1 Phần cứng của cửa cổng

Rõ ràng là phần cứng nào được chọn cho một cửa cổng phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm của hai mạng cần nối với nhau.Thông thường các máy vi tính được sử dụng để thực hiện chức nǎng này Vì nó có thể tiếp nhận các phiến mạch giao tiếp cho cả hai mạng và cài vào máy vi tính Toàn bộ những điều cần thiết được bổ sung vào module chuyển mạch để các gói số liệu có thể được tạo hướng giữa 2 phiến mạch giao tiếp

Một giải pháp rẻ hơn là sử dụng PC để tạo cửa cổng Các phiến mạch giao tiếp kiểu giắc cắm cho hầu hết các mạng có thể sử dụng cho họ PC này Cũng vậy, toàn bộ các yêu cầu cần thêm vào để module chuyển mạch có thể chuyển các gói qua lại giữa các giao tiếp

Còn có các cửa cổng sử dụng phần cứng chuyên dụng để thực hiện chức nǎng cửa cổng

3.6.2 Hiệu ích của cửa cổng

Khó có thể tạo ra nhiều hiệu ích cho cửa cổng bởi vì các yêu cầu thay đổi tuỳ theo đặc tính của hai mạng ở hai phía cửa cổng

Có thể quả quyết rằng sẽ tốt hơn nếu không cần các cửa cổng

và có thể bỏ nó đi ở chỗ nào có thể bỏ được Tất cả các tuyếnnối giữa các mạng ở mỗi phía của cửa cổng cần phải qua cửangõ này Cửa cổng cần phải thực hiện chức nǎng xử lý khác nữa ở mỗi gói, như vậy cũng hoàn toàn sát thực cho các bộ chuyển mạch gói của mạng chuyển mạch gói; vì cửa cổng thực hiện chức nǎng chuyển đổi giao thức khác với chức nǎng chuyển đổi mạch đơn thuần Các cửa cổng thường thể hiện là một điểm co thắt về chất lượng

Cửa cổng thường cũng kém tin cậy hơn các phần tử khác trong mạng Đó là do cửa cổng thường phải điều hành 2 giaothức đồng thời, các giao thức này thường là rất khác nhau Chỉ thực hiện một giao thức thôi đã khó, thực hiện 2 giao thức trong một thiết bị riêng lẻ càng khó khǎn hơn Điều này làm phức tạp thêm cho module chuyển mạch Nó cần phải sắp xếp các dịch vụ từ hướng này của cửa cổng sang các dịch

vụ của phía kia Nếu công việc sắp xếp này không chuẩn xáckiểu gì đó thì đó lại là nguồn gốc của nhiều vấn đề khác

3.7 Hệ thống quản lý mạng

Hệ thống quản lý mạng (gọi tắt là NMS) là công cụ chủ yếu

để quản lý bất kỳ kiểu mạng nào Các mạng lưới có khả nǎnglớn để duy trì các thông tin quan trọng về hiệu quả và chất lượng cuả chúng Nhiệm vụ của NMS là tách các thông tin cần dùng và chuyển nó cho người quản lý mạng

Có 3 khía cạnh quan trọng của chức nǎng quản lý mạng Thứnhất là công việc quản lý cấu hình NMS đảm nhiệm và xem xét các cấu hình của các thiết bị khác nhau trong mạng

Trường hợp mạng chuyển mạch gói sử dụng bảng tạo tuyến

cố định ở các thiết bị chuyển mạch thì NMS chịu trách

nhiệm nạp các bảng tạo tuyến vào thiết bị chuyển mạch và cung cấp các tiện nghi để người quản lý mạng tạo lập và chuyển đổi các bảng tạo tuyến này Cấu hình của các PAD cũng có thể được lưu trữ ở NMS Nếu có một cửa cổng tính cước định giá trong mạng thì bảng giá được tạo lập và lưu ở NMS và nó nạp cho cửa cổng qua mạng khi cần

Khía cạnh quản lý mạng thứ 2 là quản lý mạng thời gian thực Phương diện này liên quan tới trạng thái làm việc và chất lượng của mạng Trong khi mạng đang khai thác NMS liên tục kiểm tra trạng thái của mạng và các thiết bị trong mạng Một phần rất quan trọng của việc này là xác định xem thiết bị nào bất lực và lỗi nằm chính xác ở đâu một khi có lỗixảy ra NMS còn có khả nǎng theo dõi hiệu nghiệm của các tuyến liên lạc và thông báo cho người quản lý mạng nếu tải

của tuyến vượt quá một mức xác định hoặc nếu tỷ lệ lỗi trên một tuyến vượt qua một ngưỡng nào đó.

Khía cạnh quản lý mạng thứ 3 là lập hoá đơn cước hay tính cước Việc sử dụng các dịch vụ nào đó hoặc cửa cổng xác định trong mạng liên quan tới việc tính cước cho người

dùng Trường hợp cửa cổng là cửa tính cước định giá thì nó ghi lại thông tin sử dụng và xử lý kiểu gì đó thông tin này

Có hai sự lựa chọn ở đây Hoặc là chính cửa cổng lưu trữ thông tin và có thể in ra lần lượt; hoặc là thông tin được chuyển cho NMS Thiết bị NMS ghi lại thông tin này để xử

lý về sau Sử dụng NMS cho chức nǎng này là một mong muốn vì người quản lý mạng thường chịu trách nhiệm thông tin cước

ở điều kiện lý tưởng thì cả 3 chức nǎng có thể thực hiện đồngthời ở cùng hệ thống Ví dụ trong khi biên tập cấu hình thì các bảng tin về lỗi mạng vẫn được hiển thị và thông tin tính cước vẫn được thu nhận từ các thiết bị của mạng Khi đó cần

có phần mềm tinh tế để một vài NMS không cần có khả nǎngnày Nếu cần phải quản lý mạng thời gian thực 24 giờ thì cần

có thiết bị riêng đảm nhiệm chức nǎng quản lý cấu hình

3.7.1 Giao tiếp quản lý mạng NMS

Giao tiếp NMS để quản lý mạng là rất quan trọng ở nhiều trường hợp người quản lý mạng đảm nhiệm điều hành một vài mạng Như vậy NMS phải dễ sử dụng và không đòi hỏi nhiều hiểu biết về mạng đang được quản lý

Đầu tiên, khía cạnh quản lý cấu hình có thể chia làm 2 phần Phần thứ nhất là tạo lập và biên tập cấu hình thực trong

chính NMS Thường sử dụng dạng biên tập màn hình chuyêndụng cho từng kiểu thiết bị của mạng riêng theo cấu hình trực thuộc Cấu hình này sẽ được lưu vào đĩa, hoặc đĩa mềm hoặc đĩa cứng để chúng có thể được tìm lại sau đó Phần thứ

2 là quá trình nạp số liệu cho thiết bị của mạng theo cấu hìnhcủa nó (tức là chuyển cấu hình từ NMS tới thiết bị đích) Một số trường hợp còn sử dụng chế độ lấy lại cấu hình (tức

là NMS lấy lại cấu hình của thiết bị của mạng) Điều này hữu ích khi cấu hình của một thiết bị cần thay đổi để sử dụngdịch vụ khác như dịch vụ quản lý riêng của thiết bị chẳng hạn, do hồ sơ của NMS đã lỗi thời.

Phương diện quản lý mạng thời gian thực dường như quan trọng nhất vì nó tạo điều kiện để người quản lý mạng cập nhật thông tin về trạng thái của mạng Thời gian thực ở đây

có nghĩa là quá trình được thực hiện liên tục 24 giờ đến khi một hồ sơ hoàn thiện về trạng thái mạng được ghi chép

Hiệu suất sử dụng thiết bị là phần quan trọng nhất của công việc quản lý mạng theo thời gian thực Tuỳ theo ứng dụng của mạng mà tốc độ tìm lỗi trong mạng hoặc rất quan trọng hoặc tuyệt khẩn Trường hợp mạng chuyển mạch gói gọi thực, có 2 phương pháp được sử dụng

Phương pháp thứ nhất là gọi gom Có nghĩa là mỗi thiết bị của mạng được gọi lần lượt Một thiết bị được gọi chỉ khi nó được sử dụng Ưu điểm của phưong pháp này là chỉ một cuộc gọi hoạt động ở một thời điểm, làm giảm thiếu sự cǎng thẳng cho NMS và bản thân mạng Mỗi thiết bị bị gọi chỉ cầnduy trì một cuộc gọi cho NMS trong một khoảng thời gian rất ngắn Đôi khi không cần thiết bị đích tiếp nhận cuộc gọi

ở các mạng X.25 có thể suy ra từ thông tin quay về khi một cuộc gọi không thành hoặc là do cuộc gọi bị lỗi hoặc là do thiết bị không sẵn sàng làm việc, hoặc do cuộc gọi không được thiết bị tiếp nhận Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là nó có thể mất nhiều thời gian đáng kể thǎm dò toàn bộ thiết bị trong mạng

Giả sử NMS thǎm dò một thiết bị cứ 5s một lần Đây là một tốc độ đủ thấp để tốc độ thiết lập gọi không ảnh hưởng tới sựlàm việc của mạng và NMS có thể xử lý mọi thông tin được thiết bị chuyển về (công việc thǎm dò thường để tập hợp các thông tin về chất lượng ở cùng thời điểm để xác định khả nǎng sử dụng của thiết bị) Tốc độ này cho phép NMS thǎm

dò 12 thiết bị mỗi phút Điều đó có nghĩa là NMS quay vòng

8 phút để thǎm dò một mạng có 100 thiết bị Trường hợp mạng lớn hơn có 1000 thiết bị thì thao tác thǎm dò mất

khoảng 80 phút, không thể chấp nhận đối với bất kỳ ứng dụng nào

Một phương pháp khác đối với mạng gọi thực là cần duy trì cuộc gọi từ NMS tới mọi thiết bị trong mạng Điều này có lợi là nếu một thiết bị có sự cố thì cuộc gọi sẽ bị huỷ bởi mạng lưới Theo cách này NMS sẽ được thông báo hầu như kịp thời Để kiểm tra xem các thiết bị vẫn làm việc chuẩn xác hay không một thao tác thǎm dò mở đầu được sử dụng

để đảm bảo rằng mọi thứ đều tốt Tốc độ để thực hiện việc này ít quan trọng vì bộ chỉ thị sơ cấp liên tục gọi tới từng thiết bị

Nhược điểm của phương pháp này là số lượng cuộc gọi mà NMS cần duy trì đồng thời Mặc dù một thiết bị đơn lẻ có thể xử lý tới 100 hoặc 200 cuộc gọi ở một thời điểm (các cuộc gọi rỗi ở hầu hết thời gian), không thể chấp nhận được

là có 100 cuộc gọi có thể hoặc phải được duy trì tới một thiết

bị đầu cuối trên mạng Những mạng rất lớn có thể được quản

lý nhờ các hệ thống NMS hỗ trợ phân bổ trên mạng Hệ thống NMS chính tổ chức từng cuộc gọi tới từng NMS hỗ trợ, sau đó nó bảo trì một cuộc tới từng thiết bị trong khu vựccủa nó Như vậy nó cho phép một số lượng cuộc gọi quản lý lớn được ghép qua cuộc gọi đơn này giữa NMS chính và NMS phụ trợ Nhờ sự tǎng cường này mà thậm chí các mạngrất lớn có thể được quản lý để chỉ thị hầu như tức thời sự cố của thiết bị ở mọi chỗ trên mạng

Thông tin về chất lượng luôn nhận được từ các thiết bị

chuyển mạch gói trong mạng Chúng được tiếp cận với mọi thông tin về luồng tin trên mỗi tuyến đấu nối tới chúng Các

bộ chuyển mạch gói có các bộ đếm lỗi cho tuyến cùng với các bộ đếm gói, byte và đếm cuộc gọi thực Thông tin này cóthể được chuyển tới NMS theo một trong hai cách Hoặc NMS có thể thu gom từ thiết bị chuyển mạch gói thông tin

này định kỳ, hoặc thiết bị chuyển mạch gói có thể phát thôngtin này tuỳ hứng cho NMS khi nó có gì đó cần chuyển đi.Phương pháp thứ nhất thường sử dụng ở các mạng lớn, mặt khác nó có khả nǎng tạo cho NMS có thể thẩm nhập tổng thểtin tức từ các bộ chuyển mạch gói Nếu các bộ chuyển mạch chỉ cho phép chuyển tin cho NMS khi được yêu cầu thì NMS

có thể dễ dàng điều khiển tốc độ chuyển tới nó Vướng mắc của phương pháp sau là, khi một mạng lớn, nó có thể bắt NMS đôi khi phải dò quanh toàn bộ các bộ chuyển mạch gói

Vì vậy chúng cần phải nhớ đệm tin trong nó và sau đó

chuyển đi khi được NMS hỏi tới

Rõ ràng là khi bộ chuyển mạch gói chỉ có thể có một bộ đệmhữu hạn cho thông tin quản lý mạng thì rất có thể bộ đệm sẽ đầy trước khi NMS hỏi tới

Điều này đặc biết đúng khi hoặc chính NMS không hoạt động chốc lát, hoặc đường nối giữa NMS và bộ chuyển mạchgói bị vô hiệu do một chặng bị lỗi Khi đó bộ chuyển mạch gói đưa ra một quyết định thông minh cần phải làm gì Phản ứng nhạy cảm nhất là xoá đi các thông tin cũ nhất ở bộ đệm của nó

Bây giờ ta chuyển sang thông tin về cước, ta có thể sử dụng các nội dung trên thông tin này như đối với thông tin chất lượng ở đây, khi bộ đệm cho thông tin cước mà đầy thì sự tình càng trầm trọng hơn Mất thông tin cước là tối hậu, nhưng không thể khác được nếu thiết bị chuyển mạch gói, hoặc cửa cổng tính cước (vì các cửa cổng cũng liên quan ở đây) không thể tiếp cận tới NMS để chuyển thông tin cước Nếu bộ chuyển mạch gói hoặc cửa cổng có một ổ đĩa gán vào thì nó có thể có một khả nǎng đệm đáng kể Tuy vậy ở hầu hết các trường hợp lại không có ổ đĩa sử dụng cho mục đích này

Rõ ràng là, một lỗi ở NMS có thể là một sự cố trầm trọng Tuỳ thuộc vào thời gian mà NMS không hoạt động là bao lâu mà thông tin tính cước qua mạng bị mất nhiều hay ít và

người quản lý mạng cũng không biết tý nào về trạng thái củamạng, trừ khi thuê bao gọi điện thoại tới và than phiền.

Để giải quyết vấn đề này cần có NMS cấu trúc kép, đặc biệt khi nó làm việc theo phương thức dự phòng nóng ở đây NMS dự phòng được duy trì ở trạng thái như NMS chính Khi NMS chính có sự cố thì hệ thống dự phòng được đưa vào hoạt động tức khắc hầu như không gián đoạn Do giá cả

về tính phức tạp của giải pháp dự phòng nóng nên nó chỉ phùhợp cho những mạng rất lớn

3.7.2 Phần cứng và phần mềm của NMS

Các NMS thường là các hệ thống máy tính thông dụng có giao tiếp chủ thích hợp để quản lý mạng Thông thường một máy vi tính nhỏ hoặc PC được sử dụng Bản thân phần cứng không quan trọng lắm, chỉ phần mềm mới thực sự tính toán

để quản lý mạng Thường ra thì NMS phải có một ổ đĩa cứng

và một màn đồ thị màu có độ phân giải cao Tuỳ theo kiểu giao tiếp người dùng mà có thể trang bị một con chuột để chọn phương thức làm việc

Hệ thống thao tác cần phải là hệ thống thời gian thực đa công nếu toàn bộ 3 chức nǎng quản lý mạng cần thực hiện đồng thời Trường hợp sử dụng các PC thì điều này được thực hiện nhờ có một bộ phận trọng yếu đặc biệt ngoài hệ thống thao tác của các PC vì hệ thống này không thể điều hành theo chế độ đa công thời gian thực

Thiết bị quản lý hiện thị "cửa sổ" là rất hữu hiệu vì nó cho phép một vài cửa sổ tin được hiển thị đồng thời trên màn hình Ví dụ: một cửa sổ có thể sử dụng để soạn thảo cấu hình, còn cửa số khác lại dùng để hiển thị các bản tin cảnh báo từ bộ phận quản lý mạng thời gian thực của NMS Màu sắc cũng rất bổ ích, đặc biệt khi có nhiều thông tin trên màn hình, để làm nổi lên thông tin quan trọng Khả nǎng tạo biểu

đồ cũng cần thiết vì nó cho phép hiển thị các sơ đồ bao quát của mạng, cung cấp cho người quản lý mạng thông tin về cấu hình của mạng Một sơ đồ như vậy có thể được diễn giải

cùng với thông tin thời gian thực về tải của tuyến v.v để dễdàng hiểu được trạng thái của mạng ở mọi lúc.

Một NMS thường được cấp một kiểu cảnh báo âm nào đó khi sự cố được phát hiện Giao tiếp NMS tạo ra cho người quản lý mạng khả nǎng yêu cầu cảnh báo khi sự cố nghiêm trọng xảy ra Sự cố này bao gồm cả khi các thiết bị không làm việc được, tải tuyến vượt quá ngưỡng định trước hoặc tỷ

lệ lỗi tuyến vượt quá một ngưỡng Cảnh báo kiểu này được hiển thị ở cửa sổ trên màn hình kèm theo cảnh báo âm để tǎng thêm sự chú ý của người quản lý mạng Đặc tính này rấtcần thiết vì ít khi người quản lý mạng lại ngồi ở màn hình NMS suốt ngày Nếu không có cảnh báo âm, thì các cảnh báo có thể không nhận biết được ở nhiều lúc trước khi có ai

đó để ý tới màn hình

3.8 Kết luận

Có 6 thành phần cơ bản kết hợp với nhau để tạo thành các mạng chuyển mạch gói Không phải cả 6 thành phần đều cầnthiết để tạo lập một mạng chuyển mạch gói nhưng các tuyến thông tin và các bộ chuyển mạch gói thì luôn luôn phải có

Các tuyến thông tin được sử dụng ghép các thành phần của mạng với nhau Thiết bị chuyển mạch gói là trung tâm của mạng chuyển mạch gói Chúng tạo ra tuyến nối giữa các thành phần mạng khác nhau như các PAD và các giao tiếp chủ

PAD tạo tuyến nối tới mạng chuyển mạch gói cho các thiết

bị không thể đấu nối trực tiếp vào mạng

Các giao tiếp chủ cung cấp tuyến nối tới mạng chuyển mạch gói cho các hệ thống máy tính chủ

Các cửa cổng dùng để ghép nối các mạng khác nhau với nhau để cho phép thiết lập các tuyến nối giữa các thiết bị đầucuối của 2 mạng

Hệ thống quản lý mạng tập hợp thông tin về hiệu suất và chất lượng cho người quản lý mạng Nó chuyển tin ở dạng

đủ ý nghĩa cho người quản lý mạng Các hệ thống quản lý mạng bao quát các khu vực như quản lý tính cước và định giá, quản lý thời gian và quản lý cấu hình

6 X.25 - Giao thức mạng chuyển mạch gói

• 6.1 Mở đầu

• 6.2 X.25 (84) cấp 1 - cấp vật lý

• 6.3 X.25 (84) cấp 2 - cấp tuyến số liệu

o 6.3.1 Thể thức khung của LAPB

o 6.3.2 Các kiểu khung LAPB

o 6.5.4 Trường mã nhận dạng khuôn mẫu

o 6.5.5 Cung đoạn tái khởi động

o 6.5.6 Thiết lập các cuộc gọi thử

o 6.5.7 Cung đoạn chuyển giao tin

Chương 6.X.25 Giao thức mạng chuyển mạch gói

X.25 (84) có một số đặc tính mới không trình bày ở X.25 (80) Các đặc tính mới này đã được đưa vào mọi trường hợp

để trợ giúp cho dịch vụ mạng ghép nối định hướng cho các

hệ thống mở (càng về sau càng nhiều) Hầu hết những điều

bổ sung mới ở X.25 (84), nó giải thích vì sao giao thức này lại được chọn

IOS còn có kiểu X.25 (84) cấp 3 Nó được IOS công bố là ISO/DIS 8202 và BSI công bố là DD117 Kiểu giao thức ISO này trên cơ bản giống kiểu CCITT, nhưng khác là nó cho phép thao tác từ DTE tới DTE ở mức gói còn CCITT chỉquan tâm tới thao tác giữa DTE và DCE

Cuối của chương này chúng ta sẽ xem xét qua X.75 Đây là một dạng của X.25 sử dụng cho các mạng liên kết X.25 và bao gồm một số các tính nǎng đặc biệt và các thể thức gói khác

6.2 X.25 (84) cấp 1 - Cấp vật lý

Cấp vật lý của giao thức này xác định các vấn đề như báo hiệu điện và kiểu các bộ đấu chuyển được sử dụng Cho

phép hai kiểu giao tiếp chính Đó là X.21 và X.21 bis

Khuyến nghị này cũng cho phép giao tiếp nối tiếp V khi cần

Vì chúng ta chỉ quan tâm tới các cấp cao hơn của giao thức này nên các chi tiết của giao tiếp cấp vật lý sẽ được chuyển sang chương 10

6.3 X.25 (84) Cấp 2 - Cấp tuyến số liệu

Nói ngắn gọn là : cấp 2 cung cấp một đường thông tin điều khiển dòng, không có lỗi giữa hai đầu cuối của một tuyến liên lạc Nó tạo điều kiện cho các cấp cao hơn làm việc mà không quản ngại về việc số liệu bị sai lạc và cho cấp dưới để điều khiển luồng Giao thức cấp tuyến sử dụng một số khái niệm từ giao thức HDLC (giao thức điều khiển tuyến số liệu cấp cao)

Có hai kiểu giao thức X.25 cấp 2: LAP và LAPB.LAP có nghĩa là: thể thức xâm nhập tuyến (Link access procedure) Còn LAPB có nghĩa là thể thức xâm nhập tuyến có cân bằng (Link access procedure balanced) LAPB hoàn thiện hơn LAP một ít và là kiểu mà hầu hết mọi người sử dụng

Chi tiết hơn ta có hai kiểu giao thức LAPB Dạng chung nhấtcủa LAPB là kiểu SLP - thể thức tuyến đơn (Single Link Procedure), tức là giao thức giữa DTE và DCE chỉ dùng một tuyến thông tin Một kiểu mời của LAPB cũng được giới thiệu ở X.25 (84) là kiểu MLP thể thức đa tuyến Nó cho phép sử dụng đa tuyến liên lạc giữa DTE và DCE Nếu một trong các tuyến có sự cố thì các tuyến khác được tuyển dụng

mà không bị mất số liệu Điều này cho phép phân tải giữa các tuyến ghép và tự động khắc phục lỗi cho một hoặc nhiều tuyến

6.3.1 Thể thức khung của LAPB

Đơn vị tin ở giao thức LAPB là "khung" Hình 6.1 trình bày cấu trúc của các khung LAPB Trường F chứa 1 byte cờ Khicác khung chưa được phát đi, các byte cỡ liên tục được

chuyển đi (byte mẫu nhị phân 01111110)

Trường "A" chứa địa chỉ gói tin Vùng này có thể chứa hoặc

00000011 (địa chỉ A) hoặc 00000001 (địa chỉ B) Việc sử dụng địa chỉ A và B sẽ được mô tả sau này Các trường C là trường điều khiển khung Nó được sử dụng để xác định

khung chứa những gì Chú ý rằng ở hình 6.1.a và 6.1.b

trường điều khiển luôn dài 8 bits, trong khi đó ở hình 6.1.c

và 6.1.d, trường điều khiển này có thể dài đến 8 đến 16 bits

Đó là do có sự thay đổi thêm của giao thức mà hiện chưa được nhắc tới Kiểu LAPB chuẩn này cho phép kích thước cửa sổ tối đa (xem chương 2 dành để giải thích các cửa sổ giao thức) của 7 số liên tiếp từ 0 tới 7 Một vùng 3 bit cần cho công việc này, nó ghép khớp trong trường điều khiển

Có thể xảy ra trường hợp kích thước cửa số lớn hơn sẽ hay hơn Để có điều đó kiểu LAPB mở rộng được xác định, nó

có thể trợ giúp các kích thước cửa sổ tới 127 Khi đó cần phải có trường 7 bits Khi trường điều khiển có độ dài thay đổi thì nhiều điều khoản của X.25 không trợ giúp được cho phương thức làm việc mở rộng này

ở trường hợp hình 6.1.a và 6.1.b chỉ có một trường "I" được dùng để chuyển tin của giao thức cấp cao hơn các gói X.25 cấp 3

Trường FCS chứa dãy kiểm tra khung Nó được sử dụng để

bộ thu khung kiểm tra để đảm bảo nó đã thu mà không có lỗi Thiết bị phát khung đưa thêm vào FCS, trị số của nó được tính toán theo nội dung khung

Cuối cùng có một trường "F" khác Cờ này xác định điểm cuối của khung Hoàn toàn có khả nǎng một khung khác tiếp theo ngay sau cờ này, vì vậy chỉ có một cờ giữa các khung

Có một vấn đề nảy sinh từ cấu trúc khung này Giả sử nội dung của khung giữa các trường cờ có kiểu bit 01111110, là kiểu bít cờ Vì cờ đánh dấu điểm cuối của khung, vì vậy có thể khung không thu được chính xác

Để khắc phục vấn đề này, số liệu được phát đi theo cách riêng Nếu nội dung của khung chứa 5 hoặc hơn 5 bits 1 ở