KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU

Mô hình hệ thống truyền dữ liệuHệ thống truyền dữ liệu bao gồm:  Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dưới dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải  Thông tin: ý nghĩa đ

KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU

30 tiết lý thuyết+30TH

Nội dung môn học

liệu

liệu

Tài liệu tham khảo

 Giáo trình kỹ thuật truyền số liệu - khoa Điện tử, ĐH công nghiệp HN

 Kỹ thuật truyền số liệu – Nguyễn Hồng Sơn, NXB

lao động – xã hội

 Bài giảng kỹ thuật truyền số liệu – ĐH Đà Nẵng

 Data and computer communications -

William_Stallings

BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LiỆU

Mô hình hệ thống truyền dữ liệu

Mô hình hệ thống truyền dữ liệu

Hệ thống truyền dữ liệu bao gồm:

 Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dưới dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải

 Thông tin: ý nghĩa được gán cho dữ liệu

 Tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua một môi trường truyền dẫn

Mô hình hệ thống truyền dữ liệu

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

– Cókhả 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

Truyền số liệu

 Truyền số liệu thực chất là truyền dữ liệu dạng số

 Truyền số liệu sử dụng các kỹ thuật:

- 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)

- Đường truyền vô tuyến

- Đường truyền hữu tuyến

Mạng truyền số liệu (networking)

Local Area Network (LAN)

Wide Area Network (WAN)

 Metropolitan Area Networks (MAN)

Mạng cục bộ (Local-Area Networks – LAN)

 Đặc tính

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

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

• Tốc độ cao hơn WAN

 Phân loại

• Switch LAN (Ethernet)

• Wireless LAN

• ATM LAN

Mạng diện rộng (Wide-Area Networks –WAN)

 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

• Frame Relay

– Được dùng trong chuyển mạch gói có tốc độ lỗi thấp

– Tốc độ lên đến 2 Mbps

• ATM

– Chế độ truyền bất đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode)

– Dùng các gói có kích thước cố định (gọi là cell)

– Tốc độ lên đến Gbps

• ISDN

– Mạng số các dịch vụ tích hợp (Integrated Services Digital Network)

Kiến trúc phân cấp của mạng truyền dữ liệu

 Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các môđun (phân lớp)

 Sử dụng các giao thức để các thực thể trong hệ thống có thể giao tiếp với nhau (protocol)

Mô hình 3 lớp đơn giản

Lớp truy xuất mạng (network access)

 Trao đổi dữ liệu giữa máy tính và môi trườngmạng

 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…)

Lớp ứng dụng (application)

 Cung cấp cho các ứng dụng các dịch vụ đểtruy cập mạng

– Web browser: HTTP

– Email: SMTP

– File: FTP

Kiến trúc 3 lớp

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

Hoạt động của kiến trúc 3 lớp

Mô hình kiến trúc giao thức TCP/IP

Mô hình kiến trúc nghi thức TCP/IP

 Lớp vật lý

– Giao tiếp vật lý giữa thiết bị và môi trường truyền

– Tính chất của môi trường truyền, mức tín hiệu, tốc độ truyền…

 Lớp truy xuất mạng

– Trao đổi dữ liệu giữa thiết bị và mạng truyền

– Cung cấp chức năng tìm đường giữa 2 thiết bị trong cùng 1 network – Yêu cầu các dịch vụ từ mạng truyền (priority)

– Đảm nhận việc truyền dữ liệu tin cậy giữa 2 ứng dụng

– Chắc chắn dữ liệu đi đến đích, các gói dữ liệu đến đúng thứ tự đã gửi

 Lớp ứng dụng

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

Khung dữ liệu truyền qua giao thức TCP/IP

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

 Lớp giao dịch

– Cung cấp cơ chế điều khiển việc truyền thông điệp giữa các ứng dụng

(trợ giúp danh bạ, quyền truy cập, chức năng tính cước, …)

– Cho phép 2 ứng dụng tạo, sử dụng và xóa kết nối

– Có khả năng nhận dạng tên và cung cấp các dịch vụ khác

(security, checkpoint, recovery) cần thiết cho 2 máy tính nối kết qua mạng

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

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

 Lớp vận chuyển

– Cung cấp cơ chế trao đổi dữ liệu giữa 2 hệ thống

– Cung cấp dịch vụ gửi thông điệp (message service) endto-end

cho các lớp trên

– 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

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

 Lớp liên kết dữ liệu

– Chịu trách nhiệm truyền dẫn một cách tin cậy

(error-free) các gói dữ liệu của lớp mạng trên một liên

kết đơn

 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))

Mô hình mạng OSI (open system interconnection)

– Suy giảm công suất t/h

– Suy giảm do nhiễu

– Mô hình kênh truyền đơn giản: kênh nhị phân đối xứng (Binary Symetric

Channel)

– Thực tế, lỗi xảy ra thành chùm