Công nghệ ethernet

Bị thắt cổ chai do các máy tính càng mạnh, các file càng lớnNIC có thể truyền và nhận cả trên ethernet và 802.3 Dù có thay đổi thì cấu trúc frame vẫn không có thay đổi khi truyền từ med

Data Link

 công nghệ Ethernet

 Những khái niệm về ethernet

 Những kỹ thuật cơ bản về ethernet

 So sánh Ethernet với mô hình OSI và những tác động qua lại

 Mô tả cách xữ lý frame và cấu trúc của Frame

 Giải thích về những nguyên lý điều chỉnh về tốc độ và truyền dữ liệu kép (duplex)

 Hoạt động của Ethernet

 Cơ chế truy xuất đường truyền CSMA/CD

 Đụng độ trong mạng(collision) và phương pháp giải quyết

Sự phát triển của Ethernet

 Bắt đầu từ những năm 1970

 Do sự phát triển của công nghệ,

 Xuất hiện nhiều thiết bị truyền dẫn (cáp quang)

 Ý tưởng từ việc làm sao 2 máy có thể hoạt động truy xuất chia sẽ cùng 1 đường truyền dẫn

 Thành công của công nghệ này

 Đơn giản và dể dàng cho bảo trì

 Có khả năng tích hợp thêm nhiều công nghệ mới

Đáng tin cậy

Kinh phí rẻ cho thiết lập và bảo trì

Bị thắt cổ chai do các máy tính càng mạnh, các file càng lớn

NIC có thể truyền và nhận cả trên ethernet và 802.3

Dù có thay đổi thì cấu trúc frame vẫn không có thay đổi khi truyền từ

media này sang media khác phát triễn nhưng nvẫn tương thích

Đặc điểm của dây cáp

10BaseT

Tốc độ của Lan

10 Mbps

BaseBand BroadBand

Chỉ định loại cáp với chiều dài tối đa

Nếu là số thì chiều dài tối

đa =số*100m

10 Base T

Ký hiệu trên cáp như sau :10Base T, 10Base 5 10Base 2

Tốc độ (Mbps) Tín hiệu Thiết bị truyền

10,100,1000,10000 Base,Broad 2,5,T,Tx,SX,LX

Môi liên hệ với mô hình OSI

Repeater trong OSI

Chuẩn 802.x

So sánh Tầng 1 và tầng 2

 Tầng 1 kkhông thể trao đổi liên kết với tầng trên

 Tầng 2 thì sẽ liên kết với tầng trên thông qua lớp LLC

 Tầng 1 không thể xác định máy nào

 Tầng 2 xử lý việc đánh địa chỉ

 Tầng 1 mô tả từng dòng của bit

 Tâng 2 cấu trúc frame tổ chức một nhóm các bit

 Tầng 1 không xác định máy truyền nên truyền hết tất cả các máy trong cùng 1 thời gian

 Tầng 2 sẽ làm việc này dựa vào địa chỉ MAC

Kỹ thuật Ethernet

Xác định máy truyền

 Các máy tính trên mạng thì không có tên

để có thể xác đinh Frame đến đâu

 Sử dụng địa chỉ MAC (media acess

control)-Tên khác la BIA (burned in

address) cho các thiết bị trên mạng

Cấu trúc địa chỉ MAC

 Ipconfig

 Properties của card

Nhận dạng frame từ bit

A B C D E

check sequence)

Địa chỉ nguồn, địa chỉ đích

-CRC -2 chiều tương đương (2

dimensional parity

-Internet checksum

Cấu trúc frame của Ethernet 802.3

 Preamble -Mở đầu (7byte)

 SFD- giới hạn frame bắt đầu (1byte)

 Destination()6 byte)- địa chỉ MAC đích

 Source (6byte)– địa chỉ MAC nguồn

 Length(2byte)-nhỏ hơn 0x600(hex) hoặc là kiểu giao thức truyền

 Dữ liệu (46-1500) nếu nhỏ hơn 46 thì sẽ thêm phần trống vào phần cuối

 FCS(4byte)-Frame check sequence(CRC checksum)

Cấu trúc của frame ethernet II

 Preamble -Mở đầu (8byte) cuối là 10101011cho SFD của 802.3

 Destination()6 byte)- địa chỉ MAC đích

 Source (6byte)– địa chỉ MAC nguồn

 Length(2byte)-kiểu giao thức truyền

 Dữ liệu (46-1500) nếu nhỏ hơn 46 thì sẽ thêm phần trống vào phần cuối

 FCS(4byte)-Frame check sequence(CRC checksum)

So sánh giữa Ethernet và Ethernet II

MAC IPCONFIG /ALL

 Mac xác định địa chỉ của máy trong mạng

 chia sẻ 1 đường truyền, cơ chế

 trong một collision;

 dùng truyền dữ liệu

 Giao thức hoạt động

 xác định (chờ đến lựơt) - token Ring, FDDI

 Không xác định (ai đến trước sẽ được phục

vụ trước ) –Ethernet

Giao thức xác định –token ring -FDDI

 Cơ chế chờ đến lượt

 Các host sẽ được bố trí trên 1 vòng

 Sử dụng thẻ bài

 Không có đụng độ (collisionless)

Giao thức không xác định –

Ethernet –CSMA/CD

 Ai đến trước sẽ được phục vụ trước

 Lắng nghe tín hiệu trên đường truyền

 Sẽ truyền khi đường truyền rảnh

 có đụng độ (collision)

Các kỹ thuật mạng cơ bản

Kỹ thuật Mô hình hoạt động (logical) Mô hình thiết kế (physical)

CSMA/CD

xử lý CSMA/CD

 1 máy muốn truyền

 2 kiểm tra đường truyền

 11.kiểm tra attempts có vơợt mức cho phép không

 12 huỷ việc truyền

 13 dùng thuật toán tính toán thời gian gửi lại

 14.chờ sau 1 t thời gian

 Collision là sự đụng độ xảy ra trên mạng

 Collision domain là vùng chịu ảnh hưởng của đụng độ

 Khi gửi một dữ liệu vùng mà các máy tính đều nhận được gói dữ liệu này thì cùng 1 vùng đụng độ

collision

Vấn đề thời gian trong ethernet

 Delay Thời gian trễ- là thời gian tín hiệu điện truyền trên hết dây dẫn

 Latency –khoảng thời gian truyền từ port này đến port kế (khi dùng repeater)

 Đoạn mạng càng xa thì càng dễ xãy ra collision

 Chỉ có tối đa 5 đoạn mạng nối với nhau (4

repeater)

Qui đinh thời gian truyền

 ở mạng 10 hay 100Mbps

 1slot time =512 bit time= truyền 64 byte

 ở mạng 1000Mbps thì

 1slot time=4096 bit time =truyền 512 byte

 Slot time được tính dựa vào chiều dài tối

đa của dây dẫn mạng

 Thời gian truyền phải lớn hơn 1 slot time

Thời gian –full duplex, half duplex

 Full duplex: có thể truyền và nhận cùng 1 lúc

 Half duplex: tại một thời điểm chỉ có thể

truyền hay nhận

Với full duplex có thể làm tăng khả năng của mạng, giảm collision trên mạng

Việc truyền

 Bất đồng bộ (mạng 10Mbps,hay thấp hơn):tại nơi nhận sẽ sử dụng thông tin thời gian của 8 byte đầu tiên để đồng bộ tín hiệu nơi nhận với

dữ liệu đến và huỷ chúng đi (chỉ cần kiểm tra thời giantruyền của 8byte đầu)

 Mạng >100Mbps sẽ sử dụng đồng bộ, có nghĩa

là không cần thông tin thời gian, nhưng vì khả năng tưong thích nên Preamble và FCS vẫn

được sử dụng

Thời gian truyền 1 bit

Tốc độ mạng Thời gian truyền 1 bit

Thời gian giữa các frame truyền

 Khoảng cách giữa các frame (tính bằng số bit time) là khoảng cách của bít cuối cùng của frame trước với bít đầu tiên của frame kế

Tốc độ mạng Khoảng cách tối

thiểu giữa các Frame

Thời gian tối thiểu giữa các frame

Khonảg thời gian chờ cho gửi lại lần sau khi có dụng độ

Slot time chỉ áp dụng cho half duplex ethernet

Khi một MAC gửi quá 16 lần mà không được thì mạng đã có vần đề.

Cách báo lỗi khi có collision

Các kiểu collision

 Đụng độ 1 lần: ở lần gửi đầu tiên phát hiện

ra collison lần gửi thứ 2 không phát hiện ra collision vvà gửi được

 Đụng độ nhiều lần : là phát hiện ra collision nhiều hơn 2 lần trước khi gửi thành công

Các kiểu collision

 Đụng độ địa phương (local collision) (trong khoảng 64 khoảng 8 (byte))

 cáp đồng thì đo sống điện từ bị giao thoa

 UTP khi gửi tín hiệu trên đôi dây truyền(Tx) và đồng thời nhận tín hiệu trên đôi dây nhận (Rx)- nhiểu tín hiệu

 UTP , dùng Half duplex

 Đụng độ ở xa (remote collision)

 Khi 1 frame có chiều dài < chiều dài tối thiểu – check sum lỗi

 Thường xảy ra khi repeater không chuyển tính hiệu được  không gây ra tin hiểu cả tại dôi truyền và đôi nhận

 Máy sẽ gửi cả tại 2 đôi tạo ra đụng độ đia phương lúc này

 Đụng độ trể (late collision) (xẩy ra sau 64 khoảng 8)

 Khi đã gửi nhưng chỉ nhận ra lỗi khi chyển frame lên các tầng trên

 Không được nhân ra để tự động gửi lại

Các kiểu lỗi trên Ethernet

 Bị collision hay không gửi được( nhiều lần truyền trong 1 slot time cho phép)

 Bị đụng độ trể (nhiều lần truyền sau 1 slot time cho phép)

Các kiểu lỗi trên Ethernet (tt)

 Bị đứt đoạn, frame quá dài, bị lỗi ở 1 đoạn: truyền quá lâu >1518 byte

Các kiểu lỗi trên Ethernet (tt)

 frame quá ngắn, không truyền được,bị phân mảnh do collision: truyền quá

ngắn<64 byte

Các kiểu lỗi trên Ethernet (tt)

 FSC kiểm tra lỗi  truyền bị lỗi

 Lỗi cân bằng không đủ hay dư số bít

Kiểm tra lỗi từ FCS

 Thông tin tính toán FCS tại máy nhận không giống với thông tin của FCS của Frame

Sự tự điều chỉnh của ethernet

 Vì kỹ thuật, tốc độ theo sự phát triển khác nhau nên phải có khả năng tự điều chỉnh

để tương thích

 ở mạng 10Base T cứ 16ms các máy sẽ phải gửi 1 tín hiệu liên kết nếu như nó không

có ý truyền dữ liệu

 Tự điều chỉnh này sẽ đổi tín hiệu này là tín hiệu liên kết chuẩn (NLP)

 Khi một nhóm tín hiệu NLP được gửi để tự điều chỉnh thì gọi là bó tín hiệu liên kết nhanh FLP

 Mỗi 1 bó FLP này sẽ được gửi trong cùng 1 khoảng thời gian giống như gửi NLP

 Các mạng cũ sẽ nhận các bó này và xữ lý binh thường

Với cách này nó sẽ thiết lập các kết nối giữa 2 thành phần với nhau có cùng tốc độ

Độ ưu tiên cho truyền tín hiệu

 1000BASE T full Duplex

 1000BASE T half Duplex

 100BASE TX full Duplex

 100BASE TX half Duplex

 10BASE T full Duplex

 10BASE T half Duplex

ở đây chúng ta không bàn tới cáp quang vì tín hiệu quang và tín hiệu điện không đơn giản tự điều chỉnh được