Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Mô hình hệ thống truyền dữ liệu

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Mô hình hệ thống truyền dữ liệu cung cấp cho người học các kiến thức: Thông tin, tín hiệu, dữ liệu tương tự/số, mô hình các hệ thống truyền dữ liệu, các vấn đề của hệ thống truyền dữ liệu. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Ch ươ ng 1: Mô hình h ệ th ố ng

truy ề n d ữ li ệ u

1 Thông tin, tín hiệu, dữ liệu

tương tự/số

2 Mô hình các hệ thống truyền dữ liệu

3 Các vấn ñề của hệ thống truyền dữ liệu

1. Thông tin, tín hi
u, d  li
u

2. Mô hình các h ệ th ố ng truy ề n d ữ li ệ u

3. Các v ấ n ñề c ủ a h ệ th ố ng truy ề n d ữ li ệ u

3

Thông tin

Là khái niệm trừu tượng

Sựcảm hiểu, nhận biết của con người về thế giới

xung quanh

Ví dụ: nhiệt ñộ, trời nắng/mưa, giá chứng khoán,

Các thao tác trên thông tin:

– bi ế ñổ i (t ổ ng h ợ p, l ọ c, tìm ki ế m), truy ề n, l ư u tr ữ

D ạ ng v ậ t ch ấ t bi ể u di ễ n thông tin

– Khi lưu trữ thông tin: vật chất bền vững

– Khi truyền thông tin: vật chất có khả năng lan

truyền

S ử d ụ ng n ă ng l ượ ng ñể bi ể u di ễ n thông tin

Ví d ụ :

– Tín hiệu tiếng nói: vật chất: năng lượng cơ học

– ðĩa cứng: năng lượng từtrường

5

D ữ li ệ u

Tín hiệu chưa có thông tin: tín hiệu mang

Tín hiệu ñã mang thông tin: dữ liệu

Dữ liệu: thông tin ñược biểu diễn bằng vật chất

Ví dụ:

thông tin: bài th ơ

tín hi ệ u: t ờ gi ấ

d ữ li ệ u: bài th ơ chép trên t ờ gi ấ

Thông tin ñị nh lượ ng và không ñị nh l ượ ng.

Thông tin ñị nh l ượ ng bi ể u di ễ n nh ư m ộ t hàm

s ố theo th ờ i gian

– Hàm sốliên tục: thông tin liên tục (tương tự)

– Rời rạc theo thời gian: thông tin rời rạc

– Các giá trị có thể biểu diễn trong máy tính: thông

tin số

Thông tin có th ể là liên t ụ c, r ờ i r ạ c.

7

CD

B ă ng cassette

D ữ li ệ u

LED

ð i ệ n tho ạ i Tín hi ệ u

Nhi ệ t ñộ

Ti ế ng nói Thông tin

R ờ i r ạ c (S ố ) Liên t ụ c (t ươ ng t ự )

Tín hiệu truyền ñi bịsuy yếu

Tín hiệu tương tự: bộ khuếch ñại (amplifier)

– Khu ế ch ñạ i tín hi ệ u+nhi ễ

– S ố ượ ng b ộ khu ế ch ñạ i, h ệ s ố khu ế ch ñạ i h ạ n ch ế

– Th ờ i gian x ử lý tín hi ệ u nh ỏ

Tín hiệu số: bộ lặp (repeater)

– Tái t ạ o l ạ i thông tin tr ướ c khi truy ề n ñ i

– Lo ạ i b ỏ ả nh h ưở ng c ủ a nhi ễ u: có th ể áp d ụ ng nhi ề u l ầ

– Khi tái t ạ o: c ầ n th ờ i gian x ử lý: t ă ng ñộ tr ễ

Truyền tín hiệu tương tự ñòi hỏi bandwidth nhỏhơn

truyền tín hiệu số

9

1. Thông tin, tắn hi ệ u, d ữ li ệ u

2. Mô hình các h
th  ng truy  n d  li
u

3. Các v ấ n ựề c ủ a h ệ th ố ng truy ề n d ữ li ệ u

Mô hình thông tin

Thành ph ầ

Ờ Nguồ

Ờ đắch

Ờ Kênh truyền tin

Ch ứ c n ă ng

Ờ Truyền thông tin

Ờ Nhanh chóng, chắnh xác

Ờ Thành phần ảnh hưởng ựến

truyền tin?

Kênh truy ề

Ờ Simplex: truyền theo 1 chiề

Ờ half-duplex: truyền theo 2 chiề

không ựồng thời

Ờ full-duplex: truyền theo 2 chiề

ựồng thời

11

B ộ phát tắn hi ệ u: đồ ng b ộ

ngu ồ n, kênh Chuy ể ựổ i t ừ

d ữ li ệ u ra d ạ ng tắn hi ệ u phù

h ợ p v ớ i kênh truy ề n.

B ộ thu tắn hi ệ u: ựồ ng b ộ

kênh và ự ắch

Hai thi ế t b ị b ổ sung ựả m b ả o

cho kênh tin, ngu ồ n, ự ắch

không ph ụ thu ộ c v ề tắn hi ệ

Vắ d ụ ự i ề u ch ế ,

Nguồn Bộ phát

tắn hiệu

Kênh tin

Bộ thu tắn hiệu đắch

13

Ví dụ:

– Bài toán chuy ể n th ư vi ệ

b ng d ị ch v ụ g ử i hàng

Thêm các bộ phận

– Bi ể u di ễ n t ố i ư u thông tin

– Ch ố ng nhi ễ

15

1. Thông tin, tắn hi ệ u, d ữ li ệ u

2. Mô hình các h ệ th ố ng truy ề n d ữ li ệ u

3. Các v  n ự c  a h
th  ng truy  n d  li
u

thông

Mụcựắch của hệthống

truyền thông

Sửdụng hạ tầng truyền

thông

Giao diện kết nối

Phát tắn hiệu

đồng bộ

Kiểm soát traoựổi

Phát hiện và sửa lỗi

đánhựịa chỉvà chọn

ựường

Phục hồi

Khuôn dạng thông báo

Bảo mật

Quản trịmạng truyền thông

17

M ụ c ñ ích c ủ a h ệ th ố ng truy ề n thông

Truy ề n thông tin t ừ ñ i ể m này sang ñ i ể m khác

Truy ề n tin nhanh chóng

Truy ề n tin chính xác

Truy ề n tin hi ệ u qu ả

Hạ tầng viễn thông có giá thành cao

Nhiều NSD, nhiều thiết bị chia sẻ một ñường truyền,

một cơ sở hạ tầng viễn thông

Cần cơ chế sử dụng (truy cập)ñường truyền sao

cho:

– N ế u ñườ ng truy ề n r ỗ i và có thi ế t b ị mu ố n truy ề n tin, thi ế t b ị

ñ ó ph ả i ñượ c truy ề n tin (tính công b ằ ng)

– Hi ệ u su ấ t s ử d ụ ng l ớ n nh ấ t(th ờ i gian ch ế t c ủ a ñườ ng

truy ề n nh ỏ nh ấ t)

Kỹ thuật:

– ki ể m soát ñ a truy c ậ p, d ồ n kênh, tách kênh, ki ể m soát t ắ c

ngh ẽ

19

Thi ế t b ị giao ti ế p v ớ i môi tr ườ ng truy ề n tin qua m ộ t giao di ệ

– Giao di ệ n chung cho nhi ề u ñườ ng truy ề n, nhi ề u tín hi ệ u-> giá

thành r ẻ

– Chu ẩ n hóa các giao di ệ

D ữ li ệ u ñượ c truy ề n b ằ ng tín hi ệ u trong môi tr ườ ng truy ề n tin

C ầ n sinh tín hi ệ u thích h ợ p ñể truy ề n trong môi tr ườ ng truy ề n

tin và ñể tr ạ m thu nh ậ n tín hi ệ

ðồ ng b ộ : Các tr ạ m tham gian truy ề n tin c ầ n có m ộ t c ơ ch ế

ñồ ng b ộ , xác ñị nh th ờ i ñ i ể m b ắ ñầ u và k ế t thúc c ủ a m ộ ñơ n v ị

d ữ li ệ u, c ủ a d ữ li ệ u, phân bi ệ t các ñơ n v ị d ữ li ệ u

Cần xác ñịnh các qui tắc mà các thực thể tham gia

truyền tin phải tuân theo

Các thực thể cần phối hợp với nhau ñể truyền tin

Tín hiệu lan truyền có thể bị lỗi, dẫn ñến lỗi trong dữ

liệu

Cần phát hiện và ñiều chỉnh các lỗi ñó

– Thông tin d ư th ừ a

– Truy ề n l ạ i

Kiểm soát luồng dữ liệu: Tránh mất dữ liệu khi một

trạm, một nút nào ñó bị quá tải, không ñủ khả năng

xử lý dữ liệu

21

đ ánh ựị a ch ỉ , ch ọ n ựườ ng, ph ụ c h ồ i

Khi môi trường truyền tin bị chia sẻ bởi hơn 2 thiết

bị, cần phải phân biệt các thiết bịựó với nhau

đánh số các thiết bị: ựịa chỉ

Trong trường hợp chuyển tiếp dữ liệu qua các trạm

trung gian, cần phải chuyển tiếp sao cho dữ liệu có

thểựến ựắch-> chọ n ựườ ng

Quá trình trao ựổi thông tin có thể tiếp tục sau khi

một phần của hệ thống bị sự cố và khởi ựộng lại:

phục hồi Vấ n ựề ch ọ n 2 ựườ ng

đị nh d ạ ng d ữ li ệ u, b ả o m ậ t

định dạng dữliệu

Ờ Th ỏ a thu ậ n gi ữ a hai th ự c th ể truy ề n thông v ề khuôn d ạ ng

d ữ li ệ

Ờ Các thông tin ự i ề u khi ể n có th ể ựượ c b ổ sung

Ờ D ữ li ệ u có th ể ựượ c t ổ ch ứ c thành các thông báo, gói tin,

khung d ữ li ệ u, Ầ thắch h ợ p v ớ i cách th ứ c truy ề n tin

Bảo mật

Ờ Ng ườ i g ử i c ầ ựả m b ả o g ử i thông tin cho ng ườ i nh ậ n (và

ch ỉ ng ườ i nh ậ n)

Ờ Ng ườ i nh ậ n c ầ ựả m b ả o thông tin không b ị thay ựổ i trên

ựườ ng truy ề

23

C ấ u hình thi ế t b ị

Ki ể m soát tr ạ ng thái c ủ a h ệ th ố ng

Ph ả n ứ ng khi có s ự c ố , quá t ả i, t ắ c ngh ẽ n

Phòng, phát hi ệ n và x ử lý xâm nh ậ p

D ự phòng phát tri ể n