mạng máy tính ngô hồng sơn chương 8 0 tang lien ket dữ liệu sinhvienzone com

Các ch ứ c n ă ng 1 ð óng gói - Framing: ðơn vị dữ liệu: Frame khung tin Bên gửi: ñặt gói tin tầng mạng vào khung tin, thêm phần ñầu, phần ñuôi Bên nhận: Bỏ phần ñầu, phần ñuôi và l

T ổ ng quan

Tuần trước: Tầng ứng dụng

Mô hình: client-server vs P2P

Case study: HTTP, Mail, FTP…

Tuần này: Tầng liên kết dữ liệu

Gi ớ i thi ệ u v ề

T ầ ng liên k ế t d ữ li ệ u

H ữ u tuy ế n: Ethernet LAN,

ADSL, fiber optic…

Không dây: Wi-fi, Wi-Max,

802.4 Token Bus

802.5 Token Ring

802.11 Wi-Fi

802.16 Wi-Max

…

Media independent

sub-layer

Media dependent sub-layer

Datalink layer

Các ch ứ c n ă ng (1)

ð óng gói - Framing:

ðơn vị dữ liệu: Frame (khung tin)

Bên gửi: ñặt gói tin tầng mạng vào khung tin,

thêm phần ñầu, phần ñuôi

Bên nhận: Bỏ phần ñầu, phần ñuôi và lấy gói tin truyền lên tầng mạng

ðị a ch ỉ hóa - Addressing:

ðịa chỉ vật lý ñặt trong phần ñầu gói tin ñể ñịnh

danh nút nguồn, nút ñích

Các ch ứ c n ă ng (2)

ð i ề u khi ể n truy nh ậ p ñườ ng truy ề n

Nếu là mạng ña truy nhập, cần có các giao thức truy nhập ñường truyền cho nhiều máy trạm

Ki ể m soát lu ồ ng:

Kiểm soát tốc ñộ truyền của bên gửi sao cho bên nhận hoạt ñộng tốt, không bị quá tải

Ki ể m soát l ỗ i:

Phát hiện và sửa các lỗi bít

e.g parity check, checksum, CRC check

Ki ể m soát l ỗ i

Phát hi ệ n l ỗ i Phát hi ệ n và s ử a l ỗ i

N Error

Link with bit errors

1 0 1100 011101 001010

Phải thu ñược toàn các bit 1

Nếu không, gói tin bị lỗi

CRC: Cyclic Redundancy Check

Mã vòng

D ữ li ệ u ñượ c xem nh ư m ộ t s ố nh ị phân: D

Ch ọ n m ộ t chu ỗ i r+1 bit, G (chu ỗ i sinh – Generator)

Tìm m ộ t chu ỗ i R ñộ dài r bit, sao cho chu ỗ i ghép c ủ a D và R

là m ộ t s ố nh ị phân chia h ế t cho G (chia modulo 2)

1001 1110 1001 1111 1001 1100 1001 1010 1001

CRC ñượ c s ử d ụ ng r ộ ng rãi trong th ự c t ế

Wi-fi, ATM, Ethernet…

Phép toán XOR ñượ c cài ñặ t b ở i ph ầ n c ứ ng

Phát hi ệ n chu ỗ i bít b ị l ỗ i có ñộ dài nh ỏ h ơ n r+1 bit

16

nh ậ p

Chia kênh:

Chia tài nguyên c ủ a ñườ ng truy ề n thành nhi ề u ph ầ n nh ỏ

(Th ờ i gian - TDMA, T ầ n s ố - FDMA, Mã - CDMA)

Chia t ừ ng ph ầ n nh ỏ ñ ó cho các nút m ạ ng

Truy nhập ngẫu nhiên:

Kênh không ñượ c chia, cho phép ñồ ng th ờ i truy nh ậ p, ch ấ p

Các ph ươ ng pháp chia kênh

FDMA: frequency division multiple access

TDMA: time division multiple access

CDMA: code division multiple access

time

4 kênh

Ví d ụ :

TDMA: Ví d ụ

M ạ ng LAN có 6 máy, 1,3,4 ho ạ t ñộ ng 2, 5, 6 ngh ỉ

6-slot frame

Các ph ươ ng pháp

truy c ậ p ng ẫ u nhiên

nh ậ n ñượ c m ộ t gói tin b ị l ỗ i, nó s ẽ ñợ i

m ộ t th ờ i gian ng ẫ u nhiên tr ướ c khi

truy ề n l ạ i

Central Node

Host 1 Host 2 Host 3

Slotted ALOHA

Thời gian ñược chia làm các khe (slot) bằng nhau

Dữ liệu có cùng kích thước (1 slot)

Các nút phải ñồng bộ hóa thời gian

Pure ALOHA

Hi
u qu  kém h  n Slotted ALOHA!

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access with Collision

Detection ( ð a truy nh ậ p, có phát hi ệ n xung ñộ t)

Th ế nào là CSMA/CD: trong m ộ t cu ộ c h ọ p

Multiple Access:

Collision:

CSMA: “Listen before talk”

CD

“Listen while talking”

blah blah blah

blah

CSMA/CD

Nếu kênh rỗi, truyền toàn bộ dữ liệu

Nếu kênh bận, chờ (rút lui và quay lại)

T ạ i sao l ạ i có xung ñộ t?

ðộ tr ễ lan truy ề n

CSMA/CD: Tóm t ắ t

Máy tr ạ m nghe tr ướ c khi mu ố n truy ề n

Bận: Rút lui, sau ñó quay lại tiếp tục nghe

Rỗi: Bắt ñầu truyền, vừa truyền vừa “nghe ngóng” xem có xung ñột hay không

Nghe trong th ờ i gian bao lâu?

Nếu phát hiện thấy xung ñột: Hủy bỏ quá trình

truyền và quay lại trạng thái rút lui

Sau khi rút lui, khi nào thì quay l ạ i

Exponential back-off

So sánh chia kênh và truy

nh ậ p ng ẫ u nhiên

Hi ệ u qu ả , công b ằ ng cho ñườ ng truy ề n v ớ i l ư u l ượ ng l ớ n

Lãng phí n ế u chúng ta c ấ p kênh con cho m ộ t nút ch ỉ c ầ n

của hai phương pháp trên

Nút nào giữ thẻ bài

sẽ ñược gửi dữ liệu

Gửi xong phải

chuyển thẻ bài ñi

Th ả o lu ậ n

Trong phương pháp CSMA/CD, khi lượng dữ liệu

cần gửi tăng lên thì:

Xung ñộ t t ă ng lên?

Thông l ượ ng t ă ng lên?

Trong phương pháp TDMA, xung ñột sẽ tăng lên khi lượng dữ liệu cần gửi tăng lên?

Khi lượng dữ liệu cần gửi là rất nhiều, phương pháp Token Ring là kém hơn so với CSMA/CD

Câu hỏi: Giải thích một cách ñịnh lượng hiệu quả

của các phương pháp truy cập ñường truyền (Bài

tập lớn)

LAN: Local Area Network

M ạ ng Lan Ethernet

IEEE 802.3

Tốc ñộ ña dạng: 10 Mbps – 10 Gbps…

Ethernet: 10BaseT, 10Base2…

Fast Ethernet: 100BaseT

Giga Ethernet

Metcalfe’s Ethernet sketch

M ạ ng d ạ ng bus t ừ ng ph ổ bi ế n tr ướ c ñ ây

Các nút m ạ ng cùng chia s ẻ m ộ t ñườ ng tr ụ c

Ngày nay: Ch ủ y ế u là m ạ ng hình sao

M ộ t b ộ chuy ể n m ạ ch trung tâm v ớ i nhi ề u c ổ ng Ethernet

B ộ chuy ể n m ạ ch có th ể t ạ o liên k ế t ñộ c l ậ p cho 2 nút m ạ ng

Preamble: Bắt ñầu một khung tin

Address: ðịa chỉ vật lý của trạm nguồn, trạm ñích

Có nhi ề u chu ẩ n Ethernet khác nhau

Cùng giao th ứ c MAC và c ấ u trúc Frame

T ố c ñộ khác nhau: 2 Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10G bps

Ph ươ ng ti ệ n truy ề n khác nhau: Cáp quang, cáp ñồ ng tr ụ c, cáp

xo ắ n ñ ôi.

application transport network link physical

MAC protocol and frame format

100BASE-TX 100BASE-T4

100BASE-FX 100BASE-T2

100BASE-SX 100BASE-BX

fiber physical layer

copper (twister pair) physical layer

s TRANSP

PROP TRANSP

s c

l PROP

120 /

10 12

12 2

6 10

5 2 / 1500

Th ự c t ế , Min packet size = 512 bits.

• Thêm th ờ i gian phát hi ệ n xung ñộ t.

• Cho phép “repeaters” ñủ th ờ i gian khu ế ch ñạ i tín hi ệ u.

Bộ lặp 500m

Chu ẩ n Ethernet 10Mb/s

Ethernet MAC Protocol

10Base-5: Cáp ñồ ng tr ụ c béo, max = 500m.

10Base-2: Cáp ñồ ng tr ụ c g ầ y, max ~ 200m (180m).

10Base-T: Dùng cáp xo ắ n ñ ôi (twisted-pair) CAT 3 10Base-F: Dùng cáp s ợ i quang.

100Base-FX: Cáp sợi quang.

Hub, switch

100m

“Gigabit Ethernet” 1Gbps

Ethernet MAC Protocol

1000Base-TX: 4 cặp dây xoắn, CAT 6.

1000Base-FX: Cáp sợi quang.

47

ARP và ñị a ch ỉ MAC

M ỗ i card m ạ ng có m ộ t ñị a ch ỉ MAC

Broadcast address = FF-FF-FF-FF-FF-FF

ARP: Address Resolution Protocol

M ỗ i nút m ạ ng (host, router) có m ộ t b ả ng

137.196.7.78

137.196.7.14

137.196.7.88

A muốn gửi dữ liệu tới B

mà không biết ñ/c MAC

ARP Proxy

CC-49-DE-D0-AB-7D 111.111.111.112

111.111.111.111

A

74-29-9C-E8-FF-55

222.222.222.221 88-B2-2F-54-1A-0F

A t ạ o m ộ t gói tin IP, ñị a ch ỉ ngu ồ n A, ñị a ch ỉ ñ ích B

A dùng ARP ñể l ấ y ñ /c MAC c ủ a router: 111.111.111.110

A t ạ o m ộ t frame, ñ /c ñ ích là router, ñặ t gói tin vào

E6-E9-00-17-BB-4B

CC-49-DE-D0-AB-7D 111.111.111.112

111.111.111.111

A

74-29-9C-E8-FF-55

222.222.222.221 88-B2-2F-54-1A-0F

B

222.222.222.222

49-BD-D2-C7-56-2A

Tu ầ n t ớ i

More about LAN:

Bridge and Switch

WLAN

Physical layer issues

Acknowledgment

Bài gi ả ng có s ử d ụ ng các t ư li ệ u và hình v ẽ

t ừ :

Tài liệu của trường ñại học Keio và Ritsumekan

Tài liệu “Computer Network, a top down

approach” của J.F Kurose và K.W Ross