dce2008Kỹ Thuật Truyền Số LiệuBKTP.HCM.dce2008Giới thiệu• Môn pdf

Dinh Duc Anh Vu 4Data Communication and Computer Networks 2008 dce Nội dung môn học • Tổng quan về truyền số liệu và mạng truyền số liệu • Truyền dẫn số liệu • Kỹ thuật mã hóa tín hiệu

Trang 2

Data Communication and Computer Networks

2008

dce

• Môn học

– Mã số: 504003 – Số tín chỉ: 4

– Môn học trước: không

• Giảng viên

– Phan Đình Khôi – Khoa Khoa học và Kỹ thuật máy tính

Giới thiệu

Trang 3

• Thay thế cho thi giữa kì

– Kiểm tra cuối kỳ: 70%

– Phương pháp: tự luận

Trang 4

2008

dce

Nội dung môn học

• Tổng quan về truyền số liệu và mạng truyền số liệu

• Truyền dẫn số liệu

• Kỹ thuật mã hóa tín hiệu

• Kỹ thuật truyền dữ liệu số

• Điều khiển ở lớp liên kết dữ liệu

• Ghép/tách kênh

• Chuyển mạch mạch và chuyển mạch gói

• Chế độ truyền bất đồng bộ

• Tìm đường trong mạng chuyển mạch

• Điều khiển nghẽn mạch trong mạng chuyển mạch

dữ liệu

Trang 5

dce

Tài liệu tham khảo

• [1] “Tập slide bài giảng”, TS Đinh Đức Anh Vũ, 2008

• [2] Data and Computer Communications – William Stallings

• [3] Data Communications, Computer Networks and Open Systems – Fred Halsall

• ISDN & B-ISDN – William Stallings

• ATM Foundations for Broadband Networks – Uyless Black

• Data Communications – William L Schweber

• Data communications and teleprocessing systems – Trevor Housley

• Data communication technology – James Martin

• Công nghệ ATM và CDMA – LG Information & Communications

• Lecture notes for M.Sc Data Communication Networks and Distributed Systems D51

Basic Communications and Networks - Saleem N Bhatti - Department of Computer Science

- University College London - October 1994

• Lecture notes for DATA COMMUNICATIONS, v4.0 – Brian Brown, 1995-2001

• Fiber Optics Communication and Other Applications – Henry Zanger & Cynthia Zanger

• Wireless Networked Communications Concepts, Technology and Implementation – Regis J Bates

• Practical digital and data communications with LSI applications – Paul Bates

Trang 8

Trang 9

dce

Các tác vụ chính

• Sử dụng hệ thống truyền dẫn

– Chia sẻ đường truyền hiệu quả giữa nhiều thiết bị, chống nghẽn mạch

• Giao tiếp giữa thiết bị với hệ thống truyền

• Tạo tín hiệu

– Có khả năng truyền dẫn trong môi trường truyền– Bên nhận phải hiểu được dữ liệu

• Đồng bộ giữa bên truyền và bên nhận

• Quản lý việc trao đổi dữ liệu

– Các giao thức truyền dữ liệu

• Điều khiển dòng dữ liệu

• Phát hiện và sửa lỗi

Trang 10

2008

dce

Hệ thống truyền dữ liệu

• Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu

– Chia sẻ tài nguyên

• Tính toán song song

• Tính toán theo mô hình client-server

• Fault tolerance

– Chuyển thông tin

• Giao dịch cơ sở dữ liệu

• Thư điện tử

• Phân tán dữ liệu trên mạng – lưu trữ

Trang 11

dce

Truyền số liệu

• Liên quan đến các vấn đề truyền dữ liệu số dạng thô

– Truyền dẫn dữ liệu (data transmission) – Mã hóa dữ liệu (data encoding)

– Kỹ thuật trao đổi dữ liệu số (digital data communication) – Điều khiển liên kết dữ liệu (data link control)

– Phân hợp (multiplexing)

• Liên kết (link) hoặc mạch (circuit)

• Kênh (channel)

Trang 12

– Số kết nối tăng đáng kể khi số các thiết bị cần giao tiếp lớn

⇒ Mạng truyền số liệu

• Phân loại dựa vào

phạm vi hoạt động

Trang 13

• Tầm vực nhỏ (tòa nhà, nhiều tòa nhà)

• Thường được sở hữu bởi 1 công ty, tổ chức

• Tốc độ cao hơn WAN

Trang 14

2008

dce

Mạng truyền số liệu

• Mạng diện rộng (Wide-Area Networks – WAN)

– Khác như thế nào so với mạng LAN?

• Triển khai theo diện rộng

• Dựa vào các mạch truyền dẫn công cộng

– Công nghệ

• Chuyển mạch mạch điện (circuit-switching)

– Đường truyền dẫn dành riêng giữa 2 node mạng

• Chuyển mạch gói (packet-switching)

– Không được dành riêng đường truyền dẫn– Mỗi gói đi theo đường khác nhau

– Chi phí đường truyền cao để khắc phục các lỗi truyền dẫn

Trang 15

• Mạng radio gói (packet radio net.)

• Mạng vệ tinh (satellite net.)

• Mạng cục bộ (local net.)

Trang 17

• Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các môđun

• Ví dụ, truyền file có thể được phân thành 3 môđun

– Truyền file – Dịch vụ giao tiếp – Truy xuất mạng

Trang 18

2008

dce

Ví dụ kiến trúc phân cấp

Trang 19

dce

Nghi thức giao tiếp (protocol)

• Dùng để giao tiếp giữa các

Trang 20

Trang 21

• Cung cấp địa chỉ máy nhận, tìm đường đi

• Yêu cầu các dịch vụ từ môi trường mạng

(priority)

• Phụ thuộc vào loại mạng đang sử dụng (LAN, chuyển mạch gói, mạch…)

Trang 22

• Không phụ thuộc vào loại kết nối mạng bên

dưới

• Không phụ thuộc vào ứng dụng

Trang 23

– File: FTP

Trang 24

2008

dce

Kiến trúc 3 lớp

Trang 25

dce

Protocol data unit (PDU)

• Tại mỗi lớp có nhiều protocol được sử dụng

• Dữ liệu người dùng phải được thêm vào các thông tin điều

khiển tại mỗi lớp

• Lớp vận chuyển có thể chia nhỏ dữ liệu người dùng

Trang 26

2008

dce

Hoạt động của kiến trúc 3 lớp

Trang 27

dce

Tiêu chuẩn hóa

• Cần thiết cho các tác vụ liên thông giữa các thiết bị

Trang 28

• Hệ thống nhiều nhà cung cấp (thương mại hóa)

– Được định nghĩa bởi một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông – SNA (IBM), IPX (Novel),

– V-series: kết nối giữa DTE và modem kết nối với PSTN – X-series: kết nối giữa DTE và PSDN

– I-series: kết nối giữa DTE và ISDN

Trang 29

dce

Mô hình DoD

• Phát triển bởi DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) cho mạng chuyển

mạch gói ARPANET (sau này là Internet)

• Sắp xếp phân cấp của các thực thể có khả năng giao tiếp với các thực thể ngang cấp trongmột hệ thống khác

• Trong một hệ thống, một thực thể cung cấp dịch vụ cho các thực thể khác và cũng sử dụngdịch vụ của các thực thể khác

• Nhấn mạnh vào internetworking, nghĩa là, khi 2 thực thể giao tiếp không nối chung một mạng

• Quan tâm cả hệ thống hướng đến kết nối và không kết nối

• Bao gồm các ứng dụng: trao đổi file (FTP, RCP), mô phỏng terminal (telnet, rlogin), sẻ và

truy cập file phân tán (NFS), thực thi lệnh từ xa (rsh, rexec), in ấn từ xa (lpr), 802.X, X.25, mail (SMTP), quản trị mạng (NSP, SNMP)

• TCP/IP được phát triển đồng thời với mô hình ISO

– Không chứa các nghi thức liên quan đến các lớp trong mô hình ISO – Hầu hết các chức năng của mô hình ISO được tích hợp trong TCP/IP

• Không phải mô hình chính thức, nhưng là một mô hình thực tiễn

– Lớp ứng dụng – Lớp transport (giao tiếp giữa các thiết bị) – Lớp Internet

– Lớp truy xuất mạng – Lớp vật lý

Trang 30

2008

dce

Mô hình kiến trúc nghi thức TCP/IP

Trang 31

– Cung cấp cho các ứng dụng các dịch vụ để truy cập mạng

Trang 32

2008

dce

Dữ liệu được truyền qua TCP/IP

Trang 33

dce

Trang 34

– Vận chuyển (transport) – Mạng (network)

– Liên kết dữ liệu (data link) – Vật lý (physical)

Application Layer

Transport Layer

Presentation Layer Session Layer

Network Layer Datalink Layer

Trang 35

dce

Mô hình mạng ISO/OSI

Trang 36

• Quan tâm đến các lớp dưới (từ lớp vận chuyển trở xuống)

– Các lớp trên được tích hợp trong hệ điều hành và không cần thiết phải chuẩn hóa

Trang 37

– Bảo đảm dữ liệu được truyền không có lỗi, theo thứ tự và không mất mát, ngắt quãng hoặc dư thừa

– Chịu trách nhiệm đóng gói dữ liệu từ một message lớn thành nhiều message kích thước nhỏ hơn để gởi đi và tập hợp các message nhỏ thành một message ban đầu khi nhận được (có khả năng đa hợp)

• Ngắt thông báo thành các gói nhỏ (có kích thước thích hợp) và tập hợp các gói cho lớp mạng

• Kêt hợp các giao dịch với cùng các node nguồn/đích

• Tái lập thứ tự các gói tại đích đến

• Khôi phục lỗi, hư hỏng

• Điều khiển dòng từ nguồn đến đích và ngược lại

Trang 38

– Đánh địa chỉ gói và dịch địa chỉ luận lý thành địa chỉ vật lý – Tìm đường kết nối với máy tính khác thông qua mạng – Mỗi node chứa một mođun lớp mạng cộng với một mođun lớp liên kết dữ liệu cho một liên kết

– Không cần thiết nếu kết nối 2 máy trực tiếp

Trang 39

• Đóng khung: xác định đầu và cuối các gói

• Phát hiện lỗi: xác định gói nào có lỗi đường truyền

• Sửa lỗi: cơ chế truyền lại (Automatic Repeat Request (ARQ))

Trang 40

– Thời gian trễ truyền

• Thời gian t/h truyền từ nguồn đến đích

– T/h truyền với vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng C=3x108 m/s– Ví dụ

» vệ tinh GEO d=40.000km → trễ truyền 1/8 s;

» cáp Ethernet d=1km → trễ truyền 3µs

• Lỗi truyền

– Suy giảm công suất t/h– Suy giảm do nhiễu– Mô hình kênh truyền đơn giản: kênh nhị phân đối xứng (Binary SymetricChannel)

» P: xác suất lỗi 1 bit

» Lỗi xảy ra độc lập– Thực tế, lỗi xảy ra thành chùm

Lớp phụ thuộc môi trường truyền dẫn

Trang 41

dce

Truyền dữ liệu qua mô hình mạng OSI

Presentation layer Session layer Application layer

Transport layer Network layer Datalink layer Physical layer

Application process

Presentation layer Session layer Application layer

Transport layer Network layer Datalink layer Physical layer Application process

Data network Network environment OSI environment

Trang 42

2008

dce

Dữ liệu được truyền qua mạng OSI

Trang 43

dce

So sánh mô hình OSI và TCP/IP

Trang 44

2008

dce

So sánh mô hình OSI và TCP/IP

Trang 45

dce

Đọc thêm

• W Stallings, Data and Computer

Communications (7 th edition), Prentice Hall

2004, chapter 1, 2

• Web sites for IETF, IEEE, ITU-T, ISO

• Internet Requests for Comment (RFCs)

• Usenet News groups

– comp.dcom.*

– comp.protocols.tcp-ip

Tiêu đề	Kỹ Thuật Truyền Số Liệu
Người hướng dẫn	PTS. Phan Đình Khôi
Trường học	University of Science and Technology, Ho Chi Minh City
Chuyên ngành	Data Communication and Computer Networks
Thể loại	Giáo trình giới thiệu môn học
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Ho Chi Minh City

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	1,02 MB