Báo cáo mạng ethernet

Ethernet đã được phát minh ra tại trung tâm nghiên cứu Xerox Palo Alto vào những năm 1970 bởi tiến sĩ Robert M. Metcalfe.Được hình thành theo chuẩn 802.3 của IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers.Ethernet Là phương pháp truy cập mạng máy tính cục bộ (LAN) được sử dụng phố biến nhất hiện nay.

BÀI THUYẾT TRÌNH MẠNG ETHERNET

NHÓM 10:

NGUYỄN HỮU VIÊN 081577D

NÔNG VĂN TUYỀN 081571D

VÕ THIỆN HOÀNG TUẤN 081568D

∗ Ethernet đã được phát minh ra tại trung tâm nghiên cứu Xerox Palo Alto vào những năm 1970 bởi tiến sĩ Robert M Metcalfe.

∗ Được hình thành theo chuẩn 802.3 của IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers

∗ Ethernet Là phương pháp truy cập mạng máy tính cục bộ (LAN) được sử dụng phố biến nhất hiện nay

1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG ETHERNET

2

IEEE đã phát triển chuẩn Ethernet trên nhiều công nghệ truyền dẫn khác nhau vì thế

có nhiều loại mạng Ethernet Mỗi loại mạng được mô tả dựa theo ba yếu tố: tốc độ, phương thức tín hiệu sử dụng và đặc tính đường truyền vật lý.

2.PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ

∗ 10Base5 Đây là tiêu chuẩn Ethernet đầu tiên, dựa trên cáp đồng trục loại dày Tốc độ đạt được 10 Mb/s,

sử dụng băng tần cơ sở, chiều dài cáp tối đa cho 1 phân đoạn mạng là 500m

∗ 10Base2 Có tên khác là “thin Ethernet” , dựa trên hệ thống cáp đồng trục mỏng với tốc độ 10 Mb/s, chiều dài cáp tối đa của phân đoạn là 185 m (IEEE làm tròn thành 200m)

∗ 10BaseT Chữ T là viết tắt của “twisted”: cáp xoắn cặp 10BaseT hoạt động tốc độ 10 Mb/s dựa trên hệ thống cáp xoắn cặp Cat 3 trở lên

∗ 10BaseF F là viết tắt của Fiber Optic ( sợi quang) Đây là chuẩn Ethernet dùng cho sợi quang hoạt động

ở tốc độ 10 Mb/s , ra đời năm 1993

2.1 Các hệ thống Ethernet 10Mb/s :

4

∗ 100BaseT Chuẩn Ethernet hoạt động với tốc độ 100 Mb/s trên cả cắp xoắn cặp lẫn cáp sợi quang.

∗ 100BaseX Chữ X nói lên đặc tính mã hóa đường truyền của hệ thống này (sử dụng phương pháp mã hoá 4B/5B của chuẩn FDDI) Bao gồm 2 chuẩn

∗ 1000BaseX Chữ X nói lên đặc tính mã hoá đường truyền ( chuẩn này dựa trên kiểu mã hoá 8B/10B dùng trong hệ thống kết nối tốc độ cao Fibre Channel được phát triển bởi ANSI) Chuẩn 1000BaseX gồm 3 loại:

− 1000Base-SX: tốc độ 1000 Mb/s, sử dụng sợi quang với sóng ngắn

− 1000Base-LX: tốc độ 1000 Mb/s, sử dụng sợi quang với sóng dài

Tóm tắt các đặc tính kĩ thuật mạng ethernet

∗ Mục đích là phân chia băng thông hợp lý đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng trong mạng Đồng thời tận dụng hiệu quả nhất băng thông đang có.

Sơ đồ các phương pháp phân đoạn mạng

3.1 Phân đoạn mạng bằng Repeater

10

Thực chất repeater không phân đoạn mạng

mà chỉ mở rộng đoạn mạng về mặt vật lý Nói chính xác, repeater cho phép mở rộng miền xung đột.

Hình 1: Kết nối mạng Ethernet 10BaseT sử dụng Hub

Một điều cần chú ý khi sử dụng repeater để mở rộng mạng,

thì khoảng cách xa nhất giữa 2 máy trạm sẽ bị hạn chế

Trong hoạt động của Ethernet, trong cùng miền xung đột,

giá trị slotTime sẽ quy định việc kết nối các thiết bị Việc sử

dụng nhiều repeater làm tăng giá trị trễ truyền khung, vượt

quá giá trị cho phép gây ra hoạt động không đúng trong

mạng

Số lượng repeater không giới hạn và khoảng cách tối đa giữa 2 repeater là 50m

∗ Cầu nối hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI, nó có khả năng kiểm tra phần địa chỉ MAC trong khung, và dựa vào địa chỉ nguồn, đích, nó sẽ đưa ra quyết định đẩy khung này tới đâu

12

3.2 Phân đoạn mạng bằng cầu nối

Router hoạt động ở tầng 3 trong mô hình OSI, nó có khả năng kiểm tra header của gói IP nên đưa ra quyết định.

3.3 Phân đoạn mạng bằng router

4.1 Cấu trúc khung frame truyền Ethernet:

∗ preamble: trường này đánh dấu sự xuất hiện của khung bit, nó luôn mang giá trị 10101010 Từ nhóm bit này, phía nhận có thể tạo ra xung đồng hồ 10Mhz

∗ SFD (start frame delimiter): trường này mới thực sự xác định sự bắt đầu của1 khung Nó luôn mang giá trị 10101011

4.ĐẶC TRƯNG VỀ DỮ LIỆU

∗ Các trường Destination và Source: mang địa chỉ vật lý của các trạm nhận và gửi khung, xác định khung được gửi từ đâu và sẽ được gửi tới đâu.

∗ LEN: giá trị của trường nói lên độ lớn của phần dữ liệu mà khung mang theo

∗ FCS mang CRC (cyclic redundancy checksum): phía gửi sẽ tính toán trường này trước khi truyền khung Phía nhận tính toán lại CRC này theo cách tương tự Nếu hai kết quả trùng nhau, khung được xem là nhận đúng, ngược lại khung coi như là lỗi và bị loại bỏ

16

∗ Mỗi máy Ethernet, hay còn gọi là máy trạm, hoạt động độc lập với tất cả các trạm khác trên mạng, không có một trạm điều khiển trung tâm.

∗ Mọi trạm đều kết nối với Ethernet thông qua một đường truyền tín hiệu chung còn gọi là đường trung gian Tín hiệu Ethernet được gửi theo chuỗi, từng bit một

∗ Cơ hội để tham gia vào truyền là bằng nhau đối với mỗi trạm Tức là không có sự ưu tiên trung gian tới tất cả các trạm thành viên

∗ Một số khái niệm cơ bản liên quan đến quá trình truyền khung Ethernet:

∗ Khi tín hiệu đang được truyền trên kênh truyền, kênh truyền lúc này bận và ta gọi trạng thái này

là có sóng mang – carrier

∗ Khi đường truyền rỗi: không có sóng mang – absence carrier

∗ Nếu hai trạm cùng truyền khung đồng thời thì chúng sẽ phát hiện ra sự xung đột và phải thực hiện lại quá trình truyền khung

∗ Khoảng thời gian để một giao tiếp mạng khôi phục lại sau mỗi lần nhận khung được gọi là khoảng trống liên khung ( interframe gap) – ký hiệu IFG Giá trị của IFG bằng 96 lần thời gian của một bit

∗ Ethernet 10Mb/s: IFG = 9,6 us Ethernet 100Mb/s: IFG = 960 ns Ethernet 1000Mb/s: IFG = 96 ns

18

∗ - Công nghệ Ethernet có khả năng hỗ trợ rất tốt cho ứng dụng truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao

- Cơ cấu truy nhập CSMA/CD công nghệ Ethernet cho phép truyền tải lưu lượng với hiệu xuất băng thông và thông lượng truyền tải lớn

- Thuận lợi trong việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khách hàng Không đòi hỏi phải thay đổi công nghệ, thay đổi hoặc nâng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối

- Mạng xây dựng trên cơ sở công nghệ Ethernet có khả năng mở rộng và nâng cấp dễ dàng

5 ƯU ĐIỂM CÔNG NGHỆ ETHERNET

- Việc chuẩn hoá giao thức IEEE.802.3 tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối cao giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau

- Quản lý mạng đơn giản

- Độ sẵn sàng cao do có cấu trúc mạng có dự phòng

- Thực hiện truyền thông gần như là không giới hạn do có thể áp dụng công nghệ chuyển mạch

- Kết nối mạng của nhiều khu vực khác nhau, ví dụ như mạng văn phòng và mạng khu vực sản xuất

- Truyền thông diện rộng thông qua kết nối mạng diện rộng (WAN) hoặc mạng công nghiệp không dây (WLAN) sử dụng SCALANCE W)

- Hệ thống ethernet rộng lớn toàn cầu và liên tục được đầu từ phát triển

20

∗ Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theo kiểu cấu trúc tô - pô hình cây mà không phù hợp với cấu trúc mạng ring (dạng vòng)

∗ Thời gian thực hiện bảo vệ phục hồi lớn

∗ Không phù hợp cho việc truyền tải loại hình ứng dụng có đặc tính lưu lượng nhạy cảm với sự thay đổi về trễ truyền tải (jitter) và có độ ì (latency) lớn

∗ Chưa thực hiện chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho những dịch vụ cần truyền tải có yêu cầu về QoS

NHƯỢC ĐIỂM

∗ Ngày nay mạng ethernet rất phổ biến trong việc kết nối mạng bởi các ưu điểm vốn có của nó.

∗ Việc áp dụng công nghệ Ethernet ở phân lớp mạng nào còn phụ thuộc vào qui mô, phạm vi của mạng cần xây dựng và còn phụ thuôc vào cấu trúc tô-pô mạng được lựa chọn phù hợp với mạng cần xây dựng

22

6 ỨNG DỤNG ETHERNET

Bài thuyết trình đến đây là kết thúc Xin cảm ơn các bạn đã xem