Mạng máy tính và thiêt kế mạng cục bộ LAN

Mạng máy tính là tập hợp các máy tính cá nhân đợc kết nối với nhau bằngđờng truyền vật lý theo một kiến trúc mạng nào đó dùng trao đổi dữ liệu và thựchiện các dịch vụ mạng.. Mạng máy tín

Mục lục

Mục lục 1

Lời mở đầu 3

Phần I - tổng quan về mạng máy tính .4

Chơng I - Lý thuyết cơ sở về mạng máy tính 5

I Khái niệm về mạng máy tính 5

1 Khái niệm 5

2 Các thành phần cơ bản của mạng máy tính gồm 5

3 Ưu, nhợc điểm của mạng máy tính 6

II Phân loại mạng máy tính 7

1 Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý 7

2 Phân loại mạng máy tính theo quan điểm xây dựng hệ điều hành 8

3 Phân loại mạng máy tính theo kỹ thuật chuyển mạch: 8

Chơng II - Mô hình tham chiếu OSI 11

I Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI 11

1 Kiến trúc phân tầng 11

2 Mô hình tham chiếu OSI 12

II Mô hình tham chiếu OSI gồm 7 tầng với tên gọi và chức năng nh sau : 14

III Mối quan hệ giữa tầng đồng mức và liền mức 17

Chơng III - cấu hình và các thiết bị mạng 18

I Các cấu hình của mạng 18

1 Kiểu Star 18

2 Kiểu Ring 19

3 Kiểu Bus 20

II Các thiết bị mạng 22

1 Máy chủ – Server 22

2 Repeater (Bộ chuyển tiếp ) 22

3 Bridge (cầu nối) 23

4 Router (Bộ định tuyến) 23

5 Brouter (bộ chọn đờng cầu ) 24

6 Modem (bộ điều chế - giải điều chế ) 24

7 CSU / DSU (Channel Service Unit Service) 25

8 Getway (cổng giao tiếp ) 25

9 HUB (Bộ tập trung) 26

10 Card mạng (Net Word Interface Card - NIC) 26

Chơng IV - Đờng truyền vật lý và các phơng pháp truy nhập đờng truyền vật lý trong mạng 28

I Đờng truyền vật lý 28

1 Đờng truyền hữu tuyến 28

2 Đờng truyền vô tuyến 29

II Các phơng pháp truy nhập đờng truyền vật lý 30

1 Phơng pháp truy cập đờng truyền có sử dụng sóng mang và phát hiện xung đột CSMA/CD 30

2 Phơng pháp TOKEN BUS 32

3 Phơng pháp TOKEN RING 33

Chơng V - Hệ điều hành mạng 35

I Giới thiệu chung về hệ điều hành mạng 35

1 Hệ điều hành theo giải pháp (1) 35

2 Hệ điều hành theo giải pháp (2) 36

II Giới thiệu hệ điều hành Windows NT 37

1 Những đặc điểm chung của hệ điều hành 37

2 Cách cài đặt Windows NT 39

Phần II - Thiết kế mạng máy tính .40

Chơng VI - Thiết kế mạng Lan cho công ty Tuyển than Hòn Gai 41

I Xây dựng sơ đồ mạng 41

1 Chức năng tổ chức bộ máy của Công ty 41

2 Chức năng nhiệm vụ của các bộ phận 42

3 Sơ đồ quan hệ thông tin trong Công ty 44

4 Điều kiện địa lý 44

5 Xây dựng mạng cục bộ LAN 45

II Lựa chọn cấu hình mạng 48

1 Lựa chọn cấu hình 48

1

2 Các thiết bị mạng 49

3 Lựa chọn phần mềm truyền dữ liệu 51

4 Lựa chọn hệ điều hành 52

Chơng VII - Lắp đặt và cài đặt mạng 56

I Lắp đặt mạng 56

1 Máy tính cá nhân 56

2 Bố trí cáp mạng 56

3 Lắp đặt card mạng 56

4 Lắp đặt cáp 57

5 Lắp đặt HUB 58

6 Lắp đặt Modem 58

7 Lắp đặt máy in 58

II Cài đặt Window NT Server 58

1 Chọn hệ thống tệp 59

2 Các tập tin cần thiết để cài đạt 59

3 Các phơng pháp cài đặt 59

4 Sử dụng chơng trình cài đặt (winNT,EXE) 60

5 Những lựa chọn sau cài đặt 60

6 Lựa chọn khai báo và cài đặt 60

7 Giao thức 61

8 Tiến trình cài đặt cụ thể WindowNT 61

CHơng VIII - ứng dụng và bảo vệ mạng 65

I ứng dụng 65

1 ứng dụng tệp 65

2 Dịch vụ in 65

3 Dịch vụ thông điệp 65

4 Dịch vụ cơ sỏ dữ liệu 66

II Bảo vệ mạng 66

1 Sử dụng các chơng trình kiểm tra an toàn mạng 66

2 Sao lu dự phòng 66

Kết Luận 67

Bảng tra cứu các từ viết tắt 68

Tài liệu tham khảo 69

2

Trong Đồ án tốt nghiệp này em xin trình bày về "Mạng máy tính và Thiêt

kế mạng cục bộ LAN".

Đồ án tốt nghiệp của em đợc hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của thầy

giáo hớng dẫn: TS Nguyễn Vũ Sơn cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân.

Mặc dù vậy, bài viết này vẫn không thể tránh khỏi đợc những thiếu sót do trình

độ còn hạn chế, không đợc tham khảo nhiều trên thực tế, do vậy em rất mong

đ-ợc sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô cũng nh các bạn đồng nghiệp

Cuối cùng, em xin bày đợc bảy tỏ lòng biết ơn của mình tới các thầy côgiáo trong Khoa Công nghệ Điện tử – Thông tin đã giúp em hoàn thành bản đồ

án này

3

PhÇn I

m¹ng m¸y tÝnh

4

Mạng máy tính là tập hợp các máy tính cá nhân đợc kết nối với nhau bằng

đờng truyền vật lý theo một kiến trúc mạng nào đó dùng trao đổi dữ liệu và thựchiện các dịch vụ mạng Mạng máy tính còn đợc kết nối với các mạng khác nhmạng số liệu, mạng điện thoại số, để trở thành một mạng đa dịch vụ tích số(ISBN), mạng này đáp ứng vô số các dịch vụ cho ngời sử dụng

Một nhóm máy tính và những thiết bị ngoại vi nối kết với nhau đợc gọi làmạng, còn khái niệm về các máy tính dùng chung tài nguyên đợc gọi là mạng

Để lập một mạng máy tính ngời ta nối các máy tính lại với nhau bằng dâycáp, lắp cáp điều hợp mạng (Network adaptor card), cài đặt cấu hình và phầnmềm để cho mạng họat động

+ Là nơi điều khiển việc truyền nhận dữ liệu và thực hiện các dịch vụ mạng

* Đờng truyền vật lý: là môi trờng truyền dẫn tín hiệu dữ liệu giữa các máytính cá nhân với nhau đảm bảo độ suy hao cho phép gồm:

+ Sử dụng đờng truyền của máy điện thoại thông qua MODEM

5

+ Cáp đồng trục (cáp béo, cáp gầy )

+ Cáp xoắn (có bọc kim, không có bọc kim )

* Thiết bị mạng và thiết bị ngoại vi (bộ giao tiếp mạng thờng gọi là cardmạng, bộ tập trung (HUB, bộ chuyển tiếp Repeater, bộ cầu nối Bridge, bộ chọn

- Một u điểm rất quan trọng là ngời tham gia vào mạng đều đợc dùng chungcác tài nguyên trên mạng đặc biệt dùng chung các tệp và chơng trình

- Giảm tối thiểu các nhân lực trung gian và thời gian không cần thiết trongcông tác quản lý hành chính, hạn chế tối đa việc trao đổi bằng giấy tờ trong cáccơ quan và tổ chức có sử dụng máy tính

- Mạng máy tính còn cho phép kết nối với các mạng khác để thực hiện vô

II Phân loại mạng máy tính

1 Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý

6

Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào các yếu tố chính

đợc chọn để làm chỉ tiêu phân loại chẳng hạn đó là: khoảng cách địa lý, kỹ thuậttruyền mạng hay kiến trúc mạng

Trớc đây để phân loại mạng máy tính ngời ta thờng quan tâm đến yếu tố địa

lý và các đặc trng về kỹ thuật mà ít chú ý đến khía cạnh ứng dụng của chúng Vìvậy ngời ta đã quan tâm đến các loại mạng sau :

* Mạng cục bộ (Local Area Network – viết tắt là LAN):

Mạng này đợc lắp đặt trong phạm vi hẹp nội bộ một phòng, một cơ quan,một khách sạn, trờng học hay căn cứ quân sự với đờng kính vài Km Số lợngmáy tính tham gia ít, mạng này thờng có đờng kết nối với mạng lớn hơn, kỹthuật của mạng này là cơ sở xây dựng các mạng khác lớn hơn

Mạng LAN thờng phổ biến rộng ở Việt Nam

* Mạng đồ thị (Metropolitan Area Network –viết tắt là MAN)

Mạng này đợc xây dựng trên phạm vi lớn hơn nh một trung tâm tỉnh, trungtâm thành phố và có đờng kết nối với mạng diện rộng có bán kính < 100Km

* Mạng diện rộng ( Wide Area Network – viết tắt là WAN)

Mạng này đợc xây dựng trên phạm vi một quốc gia nó đợc xây dựng trên cơ

sở một mạng xơng sống để kết nối các mạng đồ thị lại và có cổng Quốc tế để kếtnối với mạng toàn cầu

* Mạng toàn cầu (Global Area Network – viết tắt là GAN)

Đợc xây dựng trên phạm vi toàn thế giới nó là sự kết nối của các trung tâmthông tin các khu vực

2 Phân loại mạng máy tính theo quan điểm xây dựng hệ điều hành

- Mạng ngang hàng: đợc đặc trng bằng khả năng chia sẻ tài nguyên cho tấtcả các máy tính trên mạng một cách đồng đều nhau

- Mạng khách chủ (Client/ server)

Đợc đặc trng bằng khả năng chia sẻ tài nguyên của máy chủ cho tất cả cácmáy trạm trên mạng

3 Phân loại mạng máy tính theo kỹ thuật chuyển mạch:

Mạng chuyển mạch kênh, chuyển mạch thông báo và mạng gói

* Mạng chuyển mạch kênh (Criant Switched Network)

Trong trờng hợp này khi có hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thìgiữa chúng đợc thiết lập một “kênh” cố định và đợc duy trì cho đến khi mộttrong hai bên ngắt liên lạc, các dữ liệu đợc truyền theo một đờng cố định đó.Mạng chuyển mạch kênh có hạn chế :

- Phải tiêu tốn thời gian để thiết lập một kênh cố định giữa hai thực thể

7

Hiệu suất sử dụng đờng truyền thấp vì có lúc kênh không đợc sử dụng.Trong khi các thực thể khác không đợc phép sử dụng kênh này

8

Hình I-2 Mạng chuyển mạch kênh

* Mạng chuyển mạch thông báo (Message Switched Network)

Thông báo (Message) là một đơn vị thông tin của ngời sử dụng có khuôndạng đợc qui định trớc Mỗi thông báo đều có vùng thông tin điều khiển đích củathông báo Căn cứ vào thông tin này mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báotới nút kế tiếp theo đờng dẫn tới đích của nó Nh vậy mỗi nút cần phải lu giữ tạmthời để đọc thông tin điều khiển trên thông báo để rời sau đó chuyển tiếp thôngbáo đi Tuỳ thuộc vào điều kiện của mạch các thông báo khác nhau đợc gửi đicác con đờng khác nhau

* Phơng pháp này có u điểm :

- Hiệu suất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà

đợc phân chia giữa nhiều thực thể

- Mỗi nút mạng có thể lu trữ thông báo, cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửithông báo đi do đó giảm đợc tình trạng tắc nghẽn thông tin trên mạng, có thể

điều khiển việc truyền tín bằng cách sắp xếp độ u tiên cho các thông báo

- Có thể tăng hiệu suất sử dụng dải thông của mạch bằng cách gán địa chỉquảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích

Nhng do không hạn chế kích thớc của các thông báo do đó chi phí cho việc

lu giữ tạm thời sẽ cao và ảnh hởng đến thời gian đáp ứng của các thông báo cũng

nh chất lợng đờng truyền thấp

B

DATA 2

DATA 1

DATA 3

Hình I-3: Mạng chuyển mạch thông báo

* Mạng chuyển mạch gói (Backet switched Network)

Mỗi gói tin cũng chứa thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn và

địa chỉ đích của gói tin Các gói tin có thể tới đích bằng nhiều con đờng khácnhau Điểm khác biệt giữa chuyển mạch gói và chuyển mạch thông báo là cácgói tin đợc giới hạn kích thớc tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộgói tin trong bộ nhớ mà không cần lu trữ tạm thời trên đĩa Do đó mạng chuyểnmạch gói nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo

Nhợc điểm thời gian truyền ngắn do đó thời gian chuyển mạch lớn thì tốc

độ truyền không cao vì nó đòi hỏi thời gian chuyển mạch cực ngắn Việc tậptrung các gói để tạo lại thông báo ban đầu của ngời sử dụng là khó khăn, đặc biệt

là trong trờng hợp gói tin đợc truyền theo nhiều đờng khác nhau Do hiện nay cócơ chế “đánh dấu” gói tin và phục hồi các gói tin bị thất lạc hoặc truyền bị lỗicho nút mạng Và cũng có nhiều u điểm là mềm dẻo và hiệu quả cao nên chuyểnmạch gói đợc dùng phổ biến

S 5 S

3

S 1 A

S 5 S

3

S 1 A

B

Hình I-4: Mạng chuyển mạch gói

Chơng II

Mô hình tham chiếu OSI

I Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI

1 Kiến trúc phân tầng.

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết các mạngmáy tính hiện có đều đợc phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng (layering).Mỗi hệ thống thành phần của mạng đợc xem nh là một cấu trúc đa tầng, trong đómỗi tầng đợc xây lên trớc nó Số lợng các tầng cũng nh trên và chức năng củamỗi tầng là tuỳ thuộc vào các nhà thiết kế Chúng ta sẽ thấy các phân tầng trongmạng của IBM (SNA), của Digital (DEC net), hay của bộ Quốc phòng Mỹ(ARPANET)…chạy các ngôn ngữ lập trình, các phần là không giống nhau tuy nhiên, trong hầu hết các mạng, mục

đích của mỗi tầng là cung cấp một số dịch vụ (Services) nhất định cao hơn Hình1.5 minh hoạ một kiến trúc phân tầng tổng quát Với giả thiết A và B là hai hệthống (máy tính) Thành phần của mạng đợc nối với nhau

Đờng truyền vật lý

Hình II-1: Minh hoạ kiến trúc phân tầng tổng quát.

Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong mạng đều

có cấu trúc tầng (số lợng tầng, chức năng của mỗi tầng là nh nhau) Sau khi đãxác định đợc số lợng tầng và chức năng mỗi tầng thì công việc quan trọng tiếptheo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa hai tầng kế nhau và mối quan hệ(giao diện) giữa hai tầng đồng mức ở hai hệ thống nối kết với nhau Trong thực

tế dữ liệu không đợc truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ

i của hệ thống khác (trừ đối với tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đờng truyền vật

lý để truyền các xâu bit (0,1) từ hệ thống này sang hệ thống khác) ở đây qui ớcdữ liệu ở bên hệ thống gửi (Sender) đợc truyền sang hệ thống nhận (Receiver)

11

Tầng i+1 Tầng N

Tầng i Tầng i - 1

Tầng 1

Tầng i+1 Tầng N

Tầng i Tầng i - 1

Tầng 1 Giao thức tầng 1

Giao thức tầng i -1 Giao thức tầng i

Giao thức tầng 1 Giao thức tầng i+1 Giao thức tầng N

bằng đờng truyền vật lý và cứ thế đi ngợc lên các tầng trên Nh vậy, giữa hai hệthống kết nối với nhau (ví dụ A và B trong hình 1.5) chỉ có ở tầng thấp nhất mới

có liên kết vật lý, còn ở các tầng cao hơn chỉ là những liên kết logic (hay liên kết

ảo) đợc đa vào để hình thức hoá hoạt động của mạng thuận tiện cho việc thiết kế

và phần mềm truyền thông

2 Mô hình tham chiếu OSI.

* Vai trò của OSI:

Khi xây dựng một mạng máy tính bao gồm các hệ thống xác định việc sửdụng một giao thức tiêu chuẩn hoá làm cho phát triển hệ thống một cách có hiệuquả và lu thông

Khi OSI đợc đa vào sử dụng dần dần trong một kiến trúc mạng sẵn có, nó

đợc thực hiện phù hợp với kiến trúc mạng thông thờng của kết nối hệ thống sẵn

có Tuy nhiên để kết nối mạng hệ thống thuộc nhiều loại khác nhau cần thựchiện việc tơng thích bằng OSI

* Ưu điểm của việc sử dụng OSI.

Có thể xây dựng các phần cứng và phần mềm tiêu chuẩn mà có chứa OSInhằm cải thiện việc liên kết các hệ thống khác nhau

Chức năng liên lạc đợc tiêu chuẩn hoá theo phân cấp, điều này làm tăng tốc

độ và làm giảm lợng công việc phát triển cần thiết cho việc xây dựng mạng.Việc sử dụng chung các tài nguyên trên mạng đợc mở rộng, điều này đảmbảo việc sử dụng có hiệu quả hơn nhiều loại phần cứng và phần mềm

12

* Các nguyên tắc đa ra mô hình tham chiếu OSI :

Để giảm bớt độ phức tạp của công ớc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết cácmạng đợc phân tích và thiết kế theo quan điểm phân tầng (Layering).Mỗi hệthống thành phần của mạng đợc xem nh một kiến trúc đa tầng trong đó mỗi tầngxây trên một tầng trớc nó Số lợng các tầng cũng nh chức năng vào ngời thiết kế

Để xây dựng mô hình OSI dựa trên các nguyên tắc chủ yếu sau :

- Để đơn giản cần hạn chế số lợng các tầng

- Tạo ranh giới các tầng sao cho các chức năng khác nhau đợc tách biệt vớinhau và các tầng sử dụng các loại công nghệ cũng đợc tách biệt

- Các chức năng giống nhau đợc cài đặt vào cùng một tầng

- Chọn ranh giới các tầng tuỳ theo kinh nghiệm đã đợc chứng minh là thànhcông

- Các chức năng này đợc định vị sao cho có thể thiết kế lại tầng mà ảnh ởng it nhất đến các tâng kề nó

h Tạo danh giới các tầng sao cho có thể chuẩn hoá giao diện tơng ứng

- Tạo một tầng khi dữ liệu đợc xử lý một cách khác biệt

- Cho phép các thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng làm ảnhhởng đến các tầng khác

- Mỗi tầng chỉ có các ranh giới (giao diện ) với các tầng trên và dới nó

- Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết

- Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kế cận

- Cho phép huỷ bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết

13

II Mô hình tham chiếu OSI gồm 7 tầng với tên gọi và chức năng nh sau :

Hai máy tính A và B đợc kết nối với nhau bằng đờng truyền cáp đồng trục

và cáp sợi quang MODEM(C) biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tơng tự truyềnqua cáp đồng trục MODEM(D) thực hiện biến đổi ngợc lại Bộ biến đổi điệnquang (E) biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu ánh sáng để truyền trên đờng cápsợi quang Bộ biến đổi quang điện (F) thực hiện biến đổi ngợc lại và gửi tín hiệudữ liệu cho máy tính B

14

APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANPORT NETWORK DATA LINK PHYSICAL

ứng dụng Trình diễn Phiên Giao vận Mạng Liên kết dữ liệu Vật lý

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

Cáp quang

Bộ biến đổi điện Quang  Quang điện

Máy tính Máy tính

* Tầng lên kết dữ liệu (Data link)

Cung cấp các phơng tiện để truyền khối dữ liệu qua liên kết vật lý đảm bảomột cách tin cậy qua cơ chế đồng bộ hoá, cơ chế kiểm soát lỗi, cơ chế kiểm soátluồng dữ liệu

- Ngoài ra tầng mạng cũng thực hiện các chức năng nh tầng khác là kiểmsoát luồng dữ liệu

* Tầng giao vận

Mô hình OSI đợc chia thành hai nhóm tầng:

- Nhóm 4 tầng thấp: từ tầng vật lý tới tầng giao vận, nhiệm vụ chung củanhóm là cung cấp các phơng thức tiện để truyền dữ liệu qua liên kết vật lý

- Nhóm 3 tầng cao là 3 tầng còn lại Nhiệm vụ chung của nhóm là tập trunggiải quyết các yêu cầu, các ứng dụng, các dịch vụ của ngời sử dụng

- Tầng giao diện là tầng cao nhất trong nhóm 4 tầng thấp Nhiệm vụ của nólà:

* Mạng loại A: có tỷ suất lỗi và sự cố có báo hiệu chấp nhận đợc

* Mạng loại B: có tỷ suất lỗi chấp nhận đợc còn sự cố có báo hiệu khôngchấp nhận đợc Khi đó tầng giao vận phải phục hồi lại dữ liệu sau sự cố

* Mạng loại C: có tỷ suất lỗi không chất nhận đợc còn sự cố có báo hiệuchấp nhận đợc Khi đó tầng giao vận vừa phải phục hồi lại dữ liệu vừa phải sắpxếp lại thứ tự dữ liệu

Liên quan đến việc biểu diễn dữ liệu về mặt cú pháp ngữ nghĩa để tất cả cácmáy tính trên mạng các thiết bị ngoại vi, các thiết bị mạng đều xử lý tín hiệu dớidạng mã nhị phân thống nhất

Mức này sẽ giải quyết thủ tục tiếp nhận dữ liệu một cách chính quy vàomạng

* Tầng ứng dụng

- Mức này liên quan trực tiếp đến ngời sử dụng Tức là nó sẽ cung cấpnhững qui định chung nhất để ngời sử dụng có thể truy cập vào mô hình thamchiếu OSI

- Mức này sẽ giải quyết các yêu cầu phục vụ chung các yêu cầu phối ghépcần thiết nh truyền tệp tin, đăng nhập từ xa, tra cứu tìm kiếm thông tin …chạy các ngôn ngữ lập trình, các phần

 Mô hình tham chiếu OSI từ các tiêu chuẩn chung nhất để các nhà thiết

kế mạng các ngời sử dụng mạng phải tuân theo nó là lý thuyết cơ sở áp dụng cho

kỹ thuật mạng máy tính, áp dụng cho kỹ thuật mạng viễn thông hiện nay

16

III Mối quan hệ giữa tầng đồng mức và liền mức

Mối quan hệ giữa hai tầng đồng mức và liền mức đợc sử dụng 4 kiểu hàmnguyên thuỷ để định nghĩa sự tơng tác giữa chúng

* Request (Hàm yêu cầu): là hàm nguyên thuỷ dùng để gọi một chức năng.

* Indication (hàm chỉ báo): là hàm nguyên thuỷ mà ngời cung cấp dịch vụ

dùng để gọi một chức năng hoặc chỉ dẫn một chức năng đã đợc gọi ở một điểmtruy nhập dịch vụ (SAP)

* Reponse (Hàm trả lời): là hàm nguyên thuỷ mà ngời sử dụng dịch vụ để

hoàn tất một chức năng đã đợc gọi từ trớc bởi một hàm nguyên thuỷ Indication

ở điểm truy nhập dịch vụ (SAP)

* Confirm (Hàm xác định): là hàm nguyên thuỷ mà ngời cung cấp dịch vụ

dùng để hoàn tất một chức năng đã đợc gọi từ trớc bởi một hàm nguyên thuỷrequest tại một điểm truy nhập dịch vụ đó

* Công trình thực hiện một giao thức giữa hai hệ thống A và B đợc thựchiện nh sau:

- Tầng (N+1) của A gửi xuống tầng N kề dới nó một hàm Request

- Tầng (N) cấu tạo một đơn vị dữ liệu để gửi yêu cầu đó sang tầng (N) của Btheo giao thức tầng (N) đã đợc xác định

- Nhận đợc yêu cầu tầng (N) của B chỉ báo lên tầng (N+1) kề trên đó bằnghàm Indication

- Tầng (N+1) của B trả lời bằng hàm Response gửi xuống tầng (N) kề dớinó

Tầng (N) của B cấu tạo một đơn dữ liệu để gửi trả lời đó trở về tầng (N) của

A theo giao thức tầng (N) đã xác định

- Nhận đợc trả lời, tầng (N) của A xác nhận với tầng (N+1) trên nó bằngConfirm, kiến thức một thao tác giữa hai hệ thống

17

ở dạng hình sao tất cả các trạm đợc nối vào một thiết bị trung tâm.

Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm chuyển tới trạm đích của tín hiệu tuỳtheo yêu cầu truyền thông của mạng thiết bị trung tâm ở đây có thể là bộ chuyểnmạch (Switch), một bộ chọn đợc (Router) hoặc đơn giản là bộ phận kênh (Hub)vai trò thực chất của bộ trung tâm này việc thực hiện bắt tay giữa các trạm cầntrao đổi thông tin với nhau, thiết lập các liên kết điểm - điểm (Point – to -point) giữa chúng

- Ưu điểm:

Thiết lập mạng đơn giản, dễ cấu hình lại mạng (thêm bớt các trạm), dễ dàngkiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng đợc tối đa tốc độ đờng truyền vật lý.Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định Việc đụng độ

dữ liệu (Data Collision) là không thể nào xảy ra vì mỗi trạm làm việc đều có

đ-ờng dây dành riêng của mình Trđ-ờng hợp có sự cố ở các trạm làm việc sẽ không

ảnh hởng đến các trạm còn lại, và nh vậy hệ thống vẫn hoạt động bình thờng

Mạng Star có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của ngời sử dụng

và có khả năng tiếp nhận tất cả các phơng thức thâm nhập mạng khác nhau

Hình III-1: Mạng hình sao

2 Kiểu Ring:

Cấu hình mạng Ring (vòng khép kín) nối các máy tính trên một vòng cáp,không có đầu nào bị hở Mỗi máy tính đóng vai trò nh 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 h ởng

đến toàn mạng

Để tăng độ tin cậy của mạng, tuỳ trờng hợp ngời ta có thể lắp đặt d thừacác đờng truyền trên vòng tạo thành một vòng dự phòng Khi đờng trên vòngchính bị sự cố thì vòng phụ sẽ đợc sử dụng với chiều đi của tín hiệu ngợc vớichiều đi trên mạng chính

- Mạng Ring có u điểm sau:

Điều khiển hệ thống đơn giản và làm giảm đến mức tối đa khả năng xung

đột dữ liệu trên Bus vì thông tin dữ liệu đợc truyền đi theo một hớng nhất định.Với cách bố trí nh vậy mạng có thể đợc nới rộng ra xa một cách dễ dàng,

tổng số đờng dây cần thiết ít hơn so vối bố trí theo kiểu Star và gần bằng bố trí theo kiểu Bus Tín hiệu của thông tin đi qua mỗi nút mạng đợc phục hồi và

khuyếch đại lên, do đó khoảng cách nối dây giữa các nút mạng có thể tăng lên

- Nhợc điểm:

Nếu việc lắp đặt đờng dây quá phức tạp thì vấn đề đặt ra là phải khép kíncho đúng Nếu đờng dây bị trục trặc thì cả hệ thống sẽ ngừng hoạt động ngay.Máy tính

19

Mạng hình vòng









  

Hình III-2: Mạng hình vòng.

3 Kiểu Bus:

ở dạng Bus, tất cả các trạm phân chia chung một đờng truyền chính (Bus)

Đờng truyền này gọi là giới hạn hai đầu bởi một cầu nối đặc biệt gọi làTerminator Mỗi một trạm đợc nối vào Bus qua một cầu nối chữ T (T-connector)hoặc một bộ phận thui phát Transcei Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu đợcquảng bá (Broadcast) trên hai chiều của Bus, có nghĩa là mỗi trạm còn lại đều

có thể nhận đợc tín hiệu trực tiếp Đối với các Bus một chiều thì tín hiệu chỉ đi

về một phía đợc dội lại trên Bus để có thể đến đợc các trạm còn lại ở phía bênkia Nh vậy với Topology này, dữ liệu đờng truyền trên các liên kết điểm vànhiều điểm (point – to - mutiliepoit) hay quảng bá (Broadcast)

Trong trờng hợp này cũng cần phải có giao thức để quản lý truy nhập đờngtruyền Tuy nhiên ở mức độ quản lý hoặc có thể gần nh thả nổi (truy nhập ngẫunhiên) hoặc là có thể quản lý rất chặt chẽ (truy nhập có điều khiển) Mỗi cách

đều có u nhợc điểm của riêng nó

Nhằm ngăn không cho tín hiệu dội, có một bộ phận là Terminator (điện trởcuối) đợc đặt ở mỗi đầu cáp để hấp thu các tín hiệu tự do

- Ưu điểm của mạng Bus:

Dễ thiết kế, tiết kiệm vì sử dụng ít dây dẫn Đây là cách bố trí dùng dây cáp

ít nhất và cũng dễ lắp đặt nhất, vì có thể đi dây cáp lần theo bờ t ờng và trần củatoà nhà

Có thể mở rộng hay thu hẹp mạng một cách dễ dàng

Các trạm làm việc hay máy phục vụ có thể thao tác một cách độc lập, saihỏng của một máy không ảnh hởng đến hoạt động của toàn mạng

- Nhợc điểm:

Tính ổn định kém, nếu có sự cố trên đờng dây trục chính thì khó có thể pháthiện ra vì tất cả các trạm làm việc đều nối về đờng dây này Hơn nữa, một cắtngng trên đờng dây để sửa chữa sẽ làm ngừng hoạt động của toàn bộ hệ thống.Nếu lu lợng trao đổi dữ liệu trên trục chính tăng lên thì nó có thể gây ùn tắc

và đụng độ khi truyền dữ liệu là không thể tránh khỏi Vì vậy, độ ổn định và antoàn cho việc truyền dữ liệu trên mạng là không cao

Máy tính

20

§Çu nèi ch÷ T Terminator (®iÖn trë cuèi)

H×nh III-3: M¹ng Bus.

21

II Các thiết bị mạng

1 Máy chủ – Server

Máy chủ là trung tâm quản lý mọi hoạt động của mạng máy tính bao gồmviệc phân chia tài nguyên chung, trao đổi thông tin giữa các trạm máy tính vớinhau Loại máy chủ phụ thuộc vào hệ điều hành Tốc độ CPU càng cao, dungtích RAM và ổ cứng càng lớn thì máy chủ làm việc càng nhanh và ổn định.Trong mạng đa chủ khác sao cho mạng hoạt động nh một đơn vị hiệu quả Mộtmáy chủ có thể đồng thời đóng vai trò của một trạm trong mạng, khi này nó đợcgọi là máy chủ “ không thuần tuý ” (Undedicated File Server) Máy chủ thuầntuý (Dedicated Server) không làm thêm nhiệm vụ của các trạm mà chỉ làm chứcnăng cung cấp các tài nguyên dùng cho mạng

2 Repeater (Bộ chuyển tiếp )

Khi tín hiệu di chuyển trên đờng cáp, chúng sẽ trở nên xuống cấp và méo

mó trong một quá trình gọi là sự suy thoái Nếu cáp đủ dài, quá trình suy thoáicuối cùng sẽ làm cho tín hiệu không nhận diện đợc Bộ chuyển tiếp cho phép tínhiệu truyền đi xa hơn

Bộ chuyển tiếp hoạt động tại tầng vật lý (Physical) trong mô hình OSI nhằmtái tạo tín hiệu mạng và truyền lại tín hiệu này đến những đoạn khác

Một bộ chuyển tiếp đa cổng đóng vai trò nh một Hub đa cổng và kết nốicác loại phơng tiện truyền dẫn khác nhau

Hình III-4: Bộ chuyển tiếp có thể kết nối các loại phơng tiện truyền dẫn

3 Bridge (cầu nối)

Giống nh bộ chuyển tiếp, cầu nối có thể kết hợp nhiều đoạn mạng hoặcnhóm các mạng LAN, cầu nối cũng có thể phân chia mạng nhằm cô lập lợng luthông và lỗi Cầu nối họat động tại tầng Data Link của mô hình OSI

Cầu nối sử dụng để:

- Mở rộng khoảng cách của phân đoạn mạng

Router ngoài chức năng Bridge nó còn “thông minh “ hơn là biết chọn các

đờng đợc tối u cho các gói tin

Hình III-6: Các mạng đợc nối với nhau bằng Router



BRIDGE

Nh vậy các Router cho phép đợc nối với nhau Để làm đợc điều đó cóRouter phải “hiểu“ đợc một số giao thức nào đó của các mạng con mà nó chuyểngói tin đến vì vậy nó phụ thuộc giao thức của các mạng con mà nó đợc biến đổighi thức (Protocol) cho phù hợp giữa các mạng Nói cách khác nó biết “dọn đ-ờng“ để đi xa hơn và Router còn có khả năng còn đối tải vì khi một tuyến hở trởnên quá nặng thì nó chuyển mộtphần tải cho các tuyến khác.

Bộ định tuyến họat động tại tầng Network của mô hình OSI, chúng có thểchuyển đổi và định tuyến gói dữ liệu qua nhiều mạng

Bộ định tuyến sử dụng bảng định tuyến để xác định địa chỉ đích cho dữ liệu

đến, bảng định tuyến liệt kê các thông tin:

- Toàn bộ số địa chỉ mạng đã biết

- Cách kết nối vào mạng khác

- Các lộ trình có thể có giữa những bộ định tuyến

- Phí tổn truyền dữ liệu qua các lộ trình đó

Hiện nay các Router của hãng nổi tiếng nh Ci sao, Bay Net work đều cóthể “hiểu”đợc nhiều giao thức phổ biến

5 Brouter (bộ chọn đờng cầu )

Là sự kết hợp các đặc tính tối u của cả cầu nối lẫn bộ định tuyến, Brouter cóthể họat động nh bộ định tuyến cho một giao thức và nối liền mọi giao thức cònlại

Làm nhiệm vụ: Định tuyến các giao thức có thể định tuyến đợc Bắc cầucác giao thức không thể định tuyến và cung cấp khả năng hoạt động liên mạng

6 Modem (bộ điều chế - giải điều chế )

Modem không phải là thiết bị liên mạng vì nó không nối các mạng qua ờng điện thoại công cộng (PSTN) thì Modem có chức năng biến đổi số thành t-

đ-ơng tự và ngợc lại để truyền th điện tử (Email ); Truyền file,fax trao đổi số lệutheo tốc độ yêu cầu

24

7 CSU / DSU (Channel Service Unit Service)

Đây là các thiết bị nối các mạng nội bộ thông qua PSTN Nó chuyển đổimạng tín hiệu nội bộ thành yêu cầu của PSTN và cô lập mạng nội bộ khỏi nhiễu

từ PSTN

8 Getway (cổng giao tiếp )

Dùng để nỗi mạng có tổng thể không tơng đồng, tức là nó chuyển đổi nghithức có cả 7 tầng

Hình III-7: Cổng giao tiếp xử lý gói dữ liệu

Getway thờng dùng để nối mạng nội bộ với một mạng máy tính lớn Ví dụInternet chuyển đổi các giao thức và tải truyền giữa hai hệ thống hoàn toàn khácnhau

+ Chú ý khi dòng các thiết bị nối mạng

Khi ghép các thiết bị nối mạng ở các cấp cao hơn thì tác vụ ghép nối càngphức tạp hơn và cần phaỉ có thêm năng lực xử lý thực hiện các tác vụ đó Tuynhiên mọi điều kiện tơng đơng, thiết bị ghép cáp càng cao thì độ nối hệ càng lớn(Getway chậm hơn Router chậm hơn Bridge Điều đó nói lên một xu hớng chiếnlợc là nếu nối ghép ở tầng càng thấp hơn càng tốt Nói nh vậy nhng thực tế cònphải xét nhiều yếu tố khác nữa trong quá trình lựa chọn

9 HUB (Bộ tập trung)

HUB là một bộ chia (hay cũng còn gọi là bộ tập trung – concentar), mộtHUB thông thờng có nhiều cổng nối với ngời sử dụng để gắn máy tính và cácthiết bị ngoại vi Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10 Base –transition từ một trạm của mạng Khi đó tín hiệu Ethernet đợc truyền từ mộttrạm tới HUB, nó đợc lặp lại trên khắp các cổng khác của HUB Các HUB thông

25

APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANPORT NETWORK DATA LINK PHYSICAL

ứng dụng Trình diễn Phiên Giao vận Mạng Liên kết dữ liệu Vật lý

Gói dữ liệu

Getway

minh có thể định dạng kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi ngời điềuhành mạng từ trung tâm quản lý HUB.

Có ba dạng cấu hình HUB: Stand – alone hub (hub đơn), Stackale hub(hub sắp xếp) và modular hub ( hub – modun ) Trong một số sản phẩm có sựkết hợp giữa các cấu hình thống nhất thông thờng thì Stand – alone hub là loại

đắt nhất, nhng khi không đợc quản lý tốt Stackable hub trông bề ngoài hoạt

động giống nh Stand alone hub ngoại trừ một số bộ Stackable hub có thể sắpxếp vào ngăn hoặc nối lại với nhau, chúng hoạt động nh một modular HUB là lýtởng cho những cơ quan muốn đầu t tối thiểu ban đầu nhng lại có kế hoạch muốnphát triển mạng LAN của họ sau này Modular HUB rất phổ biến cho hệ thốngmạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức năng quản lý Modular HUB

có từ 4 đến 14 khe cắm, dó đó có thể lắp thêm các Modem Ethernet 10 Base –T

+ Lợi ích của cấu hình dựa trên HUB

- Thay đổi hay mở rộng hệ thống dây dẫn, nếu cấn chỉ việc cắm phích vàomáy tính hay HUB khác

- Dùng nhiều cổng khác nhau nhằm hỗ trợ các kiểu nối cáp khác nhau

- Theo dõi hoạt động và lu lợng mạng mỗi cách tập trung nhiều HUB chủ

động có khả năng nhận biết nối kết nào đó đang hoạt động hay không

10 Card mạng (Net Word Interface Card - NIC)

Để chuyển mỗi máy PC biệt lập thành máy đợc nối vào mạng thì phải cócác giao tiếp mạng (Net Word Interface Card - NIC) đóng vai trò nh giao diệnhoặc nối kết vật lý giữa máy tính và cáp mạng Những Card này đợc lắp vào khe

mở rộng (EXPAN SION SLOT) của máy PC đó Kế đó Cable đợc nối vào NIC

để tạo cho PC một kết nối vật lý thực sự giữa máy tính đó với những máy còn lạicủa mạng

Tuỳ thuộc vào tình trạng cung cấp của mạng (hình sao, BUS) mà sử dụngloại Card thích hợp Ví dụ mạng Ethernet sử dụng Card NE - 2000 - 3Com:Mạng To henring dùng Card NTR - 2000

26

Chơng IV

Đờng truyền vật lý và các phơng pháp truy nhập đờng truyền vật lý trong mạng

I Đờng truyền vật lý

Đờng truyền vật lý dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính.Các tín hiệu điện tử biểu thị các giá trị dữ liệu dới dạng các xung nhị phân tất cảcác tín hiêụ đợc truyền giữa các mạng đều thuộc mỗi dạng sóng điện từ nào đó,tuỳ theo tần số của sóng điện từ có thể dùng các đờng truyền vật lý khác nhau đểtruyền tín hiệu Hiện có hai loại đờng truyền là đờng truyền hữu tuyến và vôtuyến đều đợc sử dụng trong việc kết nối máy tính

1 Đờng truyền hữu tuyến.

+ Cáp xoắn đôi (TWISTED - pair Cable)

Cặp dây dẫn là một cặp dây dẫn bình thờng xoắn vào nhau và đợc bọc trongmột lớp vỏ ngoài tránh nhiệt độ, độ ẩm, can nhiễu Nếu không đợc bọc chốngnhiễu thì chỉ truyền đợc 14Kb/s Nếu có bọc chỗng nhiễu thì có thể truyền đợcvài chục Mb/s Loại cáp này rẻ rễ lắp đặt dùng trong băng tần cơ bản

+ Cáp đồng trục (Coa Xcial Cable).

Có thể truyền tín hiệu ở băng tần cơ bản và băng tần rộng, tốc độ truyền cao

có thể đạt đợc 150Mb/s, nhng giá lắp đặt cao hơn so với dây dẫn

+ Cáp quang (Fiber - Opices).

Tốc độ truyền tin có thể đạt 1100 Mb/s giá rẻ những chi phí kết nối lắp đặtphải đòi hỏi kỹ thuật cao nên tính khả thi và hiệu quả kinh tế còn thấp nếu dùngtrong mạng LAN ở nớc ta hiện nay Ưu điểm tốc độ truyền dữ liệu cao không bịtổn hao tín hiệu do điện trờng hoặc từ trờng nên an toàn hơn Không bị ảnh hởng

từ môi trờng ngoài, có thể truyền đợc khoảng cách xa

27

2 Đờng truyền vô tuyến (mạng không dây):

Sóng vô tuyến đợc dùng trong nhiều dải tần khác nhau Theo ITU năm

1979 dải tần số vô tuyến đã mở rộng tới 3Khz-400Ghz Sóng vô tuyến có thểdùng để kết nối mạng LAN với các anten nhỏ nhìn thẳng vào nhau và phủ sóngtốt trong khoảng 80-100m Hệ thống truyền thông bằng sóng Viba với các hệthống ghép kênh có thể đạt tới hành trăm Mbps với khoảng cách mỗi trạm thuphát (trạm lặp) tới 50Km Sóng vô tuyến dễ bị nhiễu bởi dòng đối lu, tầng điện

ly, sóng điện từ không gian…chạy các ngôn ngữ lập trình, các phần

Trạng thái của tầng điện ly 100Km-400Km thay đổi theo thờ gian, theongày, theo mùa trong năm và theo điều kiện thời tiết Để giảm bớt độ nhiễu củathông tin vô tuyến, nhiều giải pháp đã đợc ứng dụng nh: dùng các khe cắm thíchhợp trong khi lựa chọn chạm thu phát, cải thiện hớng chỉnh anten, tăng cờng độghép kênh, một số biện pháp điều chế chống nhiễu

Trong thực tế việc chọn môi trờng truyền dẫn để liên kết nối mạng máy tínhtuỳ thuộc vào yêu cầu cấu hình mạng Môi trờng truyền dẫn và cấu hình mạng cóquan hệ chặt chẽ với nhau Để nâng cao độ tin cậy của mạng cần phải chọn môitrờng truyền dẫn có độ tin cậy cao để dùng cho những loại mạng có cấu hình mà

độ tin cậy phụ thuộc nhiều vào đờng truyền Ví dụ mạng vòng Ring nên dùng sợicáp quang, mạng bus, tree nên dùng cáp đồng trục Các mạng diện rộng WAN/MAN có kết nối bằng các đờng kênh riêng cần dùng cáp sợi quang Các mạngLAN có số trạm làm việc nhiều và ở trong các khoảng cách vài khu nhà lớn thìlên dùng loại cáp sợi quang đa chế độ để làm đờng trục (trong mạng bus, tree)tốc độ cao vừa nâng cao độ tin cậy vừa nâng cao hiệu suất thực hiên mạng Tuynhiên chi phí cho sợi quang là rất lớn

28

II Các phơng pháp truy nhập đờng truyền vật lý.

Trong mạng cục bộ, tất cả các trạm kết nối trực tiếp vào đờng truyềnchung Vì vậy tín hiệu từ một trạm đa lên đờng truyền sẽ đợc các trạm khác

“nghe thấy” Một vấn đề xảy ra là nếu nhiều trạm cùng gửi tín hiệu lên đờngtruyền đồng thời thì các tín hiệu sẽ bị chồng chéo lên nhau và bị hỏng Ngời ta

gọi hiện tợng này là xung đột (Collision) Vì vậy cần phải có một phơng pháp tổ

chức chia xẻ đờng truyền để việc thông tin đợc thông suốt Có 3 phơng pháp chia

xẻ đờng truyền chung đợc sử dụng trong mạng cục bộ:

1 Phơng pháp truy cập đờng truyền có sử dụng sóng mang và phát hiện xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect)

Giao thức CSMA/CD đợc sử dụng phổ biến trong mạng cục bộ Giao thứcnày sử dụng phơng pháp thời gian chia ngăn, theo đó thời gian đợc chia thànhcác khoảng thời gian đều đặn và các trạm chỉ phát lên đờng truyền tại thời điểm

đầu ngăn Mỗi trạm có thiết bi nghe tín hiệu trên đờng truyền (cảm nhận sóngmang) Trớc khi truyền cần phải biết đờng truyền có rỗi hay không, nếu rỗi thìmới đợc truyền Phơng pháp này gọi là LBT (Listening Before Talking) Khi pháthiện xung đột thì các trạm sẽ phải phát lại

Có một số chiến lợc phát nh sau:

Giao thức CSMA 1 – Kiên trì (1):

Khi phát hiện kênh rỗi, trạm truyền ngay Nhng nếu có xung đột, trạm đợikhoảng thời gian ngẫu nhiên rồi truyền lại Do vậy xác suất truyền khi kênh rỗi

là 1 Chính vì vậy mà giao thức có tên là CSMA – 1 kiên trì

Giao thức CSMA – không kiên trì (2):

Trạm nghe đờng, nếu kênh rỗi thì truyền, nếu không thì ngừng nghỉ mộtkhoảng thời gian ngẫu nhiên rồi mới thực hiện lại thủ tục Cách này có hiệu suấtdùng kênh cao hơn

Giao thức CSMA p – kiên trì (3):

Khi đã sẵn sàng truyền, trạm cảm nhận đờng truyền, nếu đờng rỗi thì thựchiện việc truyền với xác suất là p <1 (tức là ngay cả khi đờng rỗi cũng không hẳn

đã truyền mà đợi khoảng thời gian tiếp theo lại tiếp tục thực hiện việc truyền vớixác suất còn lại là q = 1- p

Ta thấy rằng giải thuật (1) có hiệu quả trong việc tránh xung đột và haitrạm cần truyền thấy đờng truyền bận sẽ cùng rút lui và chờ trong những khoảngthời gian ngẫu nhiên khác nhau và sẽ quay lại tiếp tục nghe đờng truyền Nhợc

điểm của nó là có thể có thời gian không sử dụng đờng truyền sau mỗi lần gọi

Giải thuật (2): cố gắng làm giảm thời gian “chết” bằng cách cho phép mộttrạm có thể truyền dữ liệu ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc Tuy nhiên nếu

29

lúc đó lại có nhiều trạm đang đợi để truyền dữ liệu thì khả năng xẩy ra xung đột

để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều “nghe” đợc sự kiện này (nh vậyphải tiếp tục “nghe” đờng truyền trong khi truyền để phát hiện xung đột hay còngọi là LWT (Listening While Talking)) Sau đó trạm sẽ chờ trong một khoảngthời gian ngẫu nhiên nào đó rồi thử truyền lại theo quy tắc CSMA

Giao thức này đợc gọi là giao thức CSMA có phát hiện xung đột (CSMA/CD) nó đợc sử dụng rộng rãi trong các mạng máy tính

30

2 Phơng pháp Token Bus

Nguyên lý chung của phơng pháp này là để cấp phát quyền truy nhập ờng truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài đợc luchuyển trên một vòng logic đợc thiết lập bởi các trạm đó Khi một trạm nhận đợcthẻ bài thì nó sẽ đợc phép sử dụng đờng truyền trong một khoảng thời gian nhất

đ-định Trong khoảng thời gian đó nó có thể truyền một hay nhiều đơn vị dữ liệu.Khi đã truyền xong dữ liệu hoặc thời gian đã hết thì trạm phải chuyển thẻ bàicho trạm tiếp theo

Nh vậy, công việc đầu tiên là lập vòng logic (vòng ảo) bao gồm các trạm

đang có nhu cầu truyền dữ liệu đợc xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạmcuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên Mỗi trạm sẽ biết địa chỉcủa trạm liền trớc và liền sau nó Thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể độclập về mặt vật lý Các trạm không hoặc cha có nhu cầu truyền dữ liệu thì không

đợc vào trong vòng logic

Hình IV-1: Một vòng Logic

Trong ví dụ trên, các trạm A, E nằm ngoài vòng logic, do đó chúng không

đợc tham gia vào quá trình truyền tin

Việc thiết lập vòng logic không khó nhng việc duy trì nó theo trạng tháithực tế của mạng mới là khó Cụ thể nh sau:

 Bổ xung một trạm vào vòng logic: Các trạm nằm ngoài vòng logic cần

đợc xem xét một cách định kỳ, nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì sẽ đợc bổ xungvào vòng logic

 Loại bỏ một trạm ra khỏi vòng logic: Khi một trạm không có nhu cầutruyền dữ liệu thì cần phải loại bỏ nó ra khỏi vòng logic để tối u hoá việc truyềndữ liệu bằng thẻ bài

 Quản lý lỗi: Một số lỗi có thễ xảy ra nh trùng hợp địa chỉ hay đứt vònglogic

 Khởi tạo vòng logic: Khi khởi tạo mạng hoặc khi đứt vòng logic cầnphải khởi tạo lại vòng logic mới

3 Phơng pháp Token Ring

31

Phơng pháp này cũng dựa trên nguyên tắc thẻ bài để cấp phát quyền truynhập đờng truyền Nhng ở đây thẻ bài lu chuyển theo vòng vật lý chứ không theovòng logic nh phơng pháp Token Bus.

Thẻ bài là một đơn vị truyền dữ liệu đặc biệt, trong đó có một bit biểu diễntrạng thái của thẻ (bận hoặc rỗi) Khi một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải chờcho tới khi nhận đợc thẻ bài rỗi Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái thành “bận” vàtruyền một đơn vị dữ liệu đi cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng Lúc nàykhông còn thẻ bài “rỗi” nữa, do đó các trạm muốn truyền dữ liệu phải chờ Dữliệu tới trạm đích đợc sao chép lại, sau đó cùng với thẻ bài trở về trạm nguồn.Trạm nguồn sẽ xoá bỏ dữ liệu, đổi bit trạng thái “rỗi” và cho lu chuyển thẻ trênvòng để các trạm khác có nhu cầu truyền dữ liệu đợc phép truyền

Hình IV-2: Token Ring

A có dữ liệu cần truyền đến C Nó nhận đợc thẻ bài “rỗi”, nó đổi bit trạngthái thành “bận” và truyền dữ liệu đi cùng với thẻ bài

Trạm đích C sao dữ liệu dành cho nó và chuyển tiếp dữ liệu cùng thẻ bài

đi về hớng trạm nguồn A sau khi đã gửi thông tin báo nhận vào đơn vị dữ liệu

A nhận đợc dữ liệu cùng với thẻ bài quay về, đổi bit trạng thái của thẻ bàithành rỗi và chuyển tiếp trên vòng, xoá dữ liệu đã truyền

Trong phơng pháp này cần giải quyết 2 vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệthống Đó là mất thẻ bài và thẻ bài “bận” lu chuyển không dừng trên vòng Cónhiều phơng pháp giải quyết các vấn đề trên, dới đây là một phơng pháp đợckhuyến nghị:

 Đối với vấn đề mất thẻ bài thì có thẻ quy định trớc một trạm điều khiểnchủ động Trạm này sẽ theo dõi, phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cách dùng

cơ chế ngỡng thời gian (time out) và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài mới.

 Đối với vấn đề thẻ bài bận lu chuyển không dừng, trạm điều khiển sửdụng một bit trên thẻ bài để đánh dấu khi gặp một thẻ bài “bận” đi qua nó Nếu

32

nó gặp một thẻ bài bận với bit đánh dấu đó, có nghĩa là trạm nguồn đã khôngnhận lại đợc đơn vị dữ liệu của mình Do đó thẻ bài “bận” cứ quay vòng mãi.Lúc đó trạm điều khiển sẽ chủ động đổi bit trạng thái “bận“ thành “rỗi” và chothẻ bài chuyển tiếp trên vòng Trong phơng pháp này, các trạm còn lại trên mạng

sẽ đóng vai trò bị động, chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố trên trạm chủ

động và thay thế trạm chủ động nếu cần

33