Tổng quan về mô hình TCP/IP
Mô hình TCP/IP là gì?
TCP/IP (Giao thức điều khiển truyền nhận/Giao thức liên mạng) là bộ giao thức quan trọng cho việc truyền tải và kết nối thiết bị trong mạng Internet Được phát triển nhằm nâng cao độ tin cậy của mạng, TCP/IP còn có khả năng phục hồi tự động, đảm bảo thông tin được trao đổi một cách hiệu quả và ổn định.
Mô hình TCP/IP được phát triển từ Bộ giao thức liên mạng do DARPA nghiên cứu vào năm 1970, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc kết nối các hệ thống máy tính Sự hình thành của mô hình này đã tạo nền tảng cho Internet hiện đại, cho phép truyền tải dữ liệu hiệu quả và linh hoạt giữa các mạng khác nhau.
1970 Trải qua vô số năm nghiên cứu và phát triển của 2 kỹ sư Robert E.
Kahn và Vinton Cerf, cùng với sự hỗ trợ từ nhiều nhóm nghiên cứu, đã ổn định hóa giao thức TCP/IP vào đầu năm 1978 Giao thức này đã trở thành tiêu chuẩn hiện nay cho Internet, được biết đến với mô hình TCP/IP Version 4.
Vào năm 1975, cuộc thử nghiệm kết nối giữa hai mô hình TCP/IP đã thành công, đánh dấu sự khởi đầu cho nhiều thử nghiệm kết nối tiếp theo, tất cả đều đạt kết quả tích cực Nhờ vào những thành công này, một hội thảo do Internet Architecture Board tổ chức đã diễn ra với sự tham gia của hơn 250 đại biểu từ các công ty thương mại, qua đó giúp phổ biến rộng rãi giao thức và mô hình TCP/IP trên toàn cầu.
Các tầng trong mô hình TCP/IP
Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP
TCP/IP là sự kết hợp của hai giao thức chính: IP (Giao thức liên mạng) và TCP (Giao thức truyền vận) Giao thức IP cho phép gửi các gói tin đến đích bằng cách thêm thông tin dẫn đường, đảm bảo chúng đến đúng nơi cần thiết Trong khi đó, giao thức TCP kiểm tra và bảo vệ an toàn cho mỗi gói tin khi di chuyển qua các trạm Nếu phát hiện lỗi trong gói tin, TCP sẽ gửi tín hiệu yêu cầu gửi lại gói tin khác Chức năng của từng tầng trong mô hình TCP/IP sẽ làm rõ hơn quá trình hoạt động này.
Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP
Mô hình TCP/IP tiêu chuẩn bao gồm bốn lớp chồng lên nhau: Tầng vật lý (Physical) ở mức thấp nhất, tiếp theo là Tầng mạng (Network), sau đó là Tầng giao vận (Transport) và cuối cùng là Tầng ứng dụng (Application).
Tuy nhiên, một số ý kiến lại cho rằng mô hình TCP/IP là 5 tầng, tức các tầng 4 đến
Tầng Datalink sẽ được tách riêng và nằm trên tầng vật lý trong mô hình mạng Tầng Ứng dụng (Application) là lớp giao tiếp cao nhất, chịu trách nhiệm kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng như duyệt web, chat, và gửi email, cùng với các giao thức như SMTP, SSH, và FTP Dữ liệu tại tầng này được định dạng theo kiểu Byte nối Byte, kèm theo thông tin định tuyến để xác định đường đi chính xác cho các gói tin.
Tầng 3 trong mô hình mạng có chức năng chính là xử lý giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc giữa các mạng khác nhau thông qua bộ định tuyến Tại đây, dữ liệu được phân đoạn thành các đoạn không bằng nhau, với kích thước tối đa nhỏ hơn 64KB Mỗi Segment bao gồm một Header chứa thông tin điều khiển và phần dữ liệu theo sau.
Tầng mạng bao gồm hai giao thức cốt lõi là TCP và UDP TCP đảm bảo chất lượng gói tin nhưng tiêu tốn thời gian để kiểm tra đầy đủ thông tin, từ thứ tự dữ liệu đến kiểm soát tắc nghẽn lưu lượng Ngược lại, UDP cung cấp tốc độ truyền tải nhanh hơn nhưng không đảm bảo chất lượng dữ liệu gửi đi.
Tầng mạng trong mô hình OSI chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu một cách logic trong mạng, nơi các phân đoạn dữ liệu được đóng gói thành các gói (Packets) với kích thước phù hợp cho mạng chuyển mạch Mỗi gói tin sẽ được bổ sung phần Header chứa thông tin của tầng mạng trước khi được chuyển đến tầng tiếp theo Các giao thức chính trong tầng này bao gồm IP, ICMP và ARP.
Tầng này chịu trách nhiệm về định dạng dữ liệu và truyền tải dữ liệu qua cáp, cung cấp các phương tiện kết nối vật lý như cáp, bộ chuyển đổi (Transceiver) và card mạng (NIC) Nó cũng hỗ trợ các giao thức kết nối và truy cập đường truyền như CMSA/CD, Token Ring, Token Bus, ATM và Ethernet Tầng này cung cấp dịch vụ cho tầng Internet bằng cách phân chia dữ liệu thành các khung.
Giao thức
Khi truyền dữ liệu, quá trình diễn ra từ tầng trên xuống tầng dưới, và mỗi tầng sẽ thêm vào thông tin điều khiển gọi là Header Ngược lại, khi nhận dữ liệu, quá trình sẽ diễn ra từ tầng dưới lên, với việc loại bỏ phần header tương ứng ở mỗi tầng, cho đến khi dữ liệu đến tầng trên cùng và không còn header.
IP đóng vai trò quan trọng trong việc gửi các gói tin đến đích đã định sẵn, thông qua việc thêm thông tin dẫn đường (Header) vào các gói tin, giúp đảm bảo chúng đến đúng nơi cần thiết.
Giao thức TCP đảm bảo an toàn cho từng gói tin khi di chuyển qua các trạm bằng cách kiểm tra tính toàn vẹn của chúng Khi phát hiện gói tin bị lỗi, TCP sẽ gửi tín hiệu yêu cầu hệ thống gửi lại gói tin đó.
Hình trên là cấu trúc dữ liệu qua các tầng Trong hình mọi người sẽ thấy ở mỗi tầng khác nhau dữ liệu được truyền vào là khác nhau
Tầng ứng dụng: dữ liệu là các luồng được gọi là stream.
Tầng giao vận: đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống gọi là TCP segment.
Tầng mạng: dữ liệu mà IP gửi xuống tầng dưới gọi là IP Datagram
Tầng liên kết: dữ liệu được truyền đi gọi là frame. b) Các giao thức mạng chính
Ba giao thức quan trọng nhất trọng nhất trong bộ gaio thức TCP/IP là IP,
Hai giao thức phổ biến nhất tại tầng giao vận là TCP và UDP TCP là giao thức có liên kết, cung cấp độ tin cậy cao trong việc truyền nhận thông tin Ngược lại, UDP là giao thức không liên kết, đơn giản hơn nhưng không đáng tin cậy bằng TCP Tuy nhiên, UDP có ưu điểm là thực hiện nhanh hơn nhiều so với TCP.
Giao thức chính của tầng Internet là giao thức IP, và đây là giao thức duy nhất được sử dụng tại tầng này Mặc dù tại tầng mạng và tầng giao vận có nhiều lựa chọn về dịch vụ và giao thức, nhưng tầng Internet chỉ cho phép sử dụng giao thức IP Giao thức IP đã được ISO tham khảo để xây dựng tiêu chuẩn cho tầng mạng trong mô hình OSI.
Tập giao thức của tầng Internet ( tầng mạng)
Chức năng của tầng mạng
Tầng mạng (Network Layer) có chức năng kết nối các mạng khác nhau thông qua việc tìm đường (Routing) cho các gói dữ liệu di chuyển từ mạng này sang mạng khác.
Tầng mạng chuyển đổi các SDU từ tầng vận chuyển thành PDU của tầng mạng bằng cách thêm phần Header, chứa thông tin cần thiết cho việc truyền tải, như địa chỉ logic của bên gửi và bên nhận Mỗi đơn vị thông tin trong tầng mạng được gọi là gói tin (Packet).
Tầng mạng đóng vai trò quan trọng trong việc chọn đường và chuyển tiếp các gói tin giữa các mạng khác nhau, khác với tầng liên kết dữ liệu chỉ đảm nhiệm việc truyền tải khung tin Các gói tin có thể phải đi qua nhiều bộ định tuyến trung gian trước khi đến đích cuối cùng Tầng mạng luôn tìm kiếm các tuyến truyền thông không tắc nghẽn để đảm bảo gói tin được gửi đi hiệu quả, đồng thời cần nắm rõ hình trạng của mạng và có cơ chế chọn đường thích hợp để thực hiện việc chuyển tiếp.
Tầng mạng có vai trò quan trọng trong việc đánh giá địa chỉ và định tuyến gói tin giữa các mạng khác nhau Bên cạnh đó, nó còn quản lý nguồn dữ liệu và thực hiện việc kết hợp dữ liệu khi một gói tin lớn cần di chuyển qua một mạng con có kích thước gói tin tối đa nhỏ hơn.
Các giao thức chính
Giao thức IP có nhiệm vụ chính là kết nối các mạng con thành một liên kết mạng để truyền dữ liệu, đóng vai trò là giao thức tầng mạng trong mô hình OSI Đặc điểm nổi bật của giao thức IP là tính không liên kết (connectionless), nghĩa là không yêu cầu giai đoạn thiết lập liên kết trước khi bắt đầu truyền dữ liệu.
Khi giao thức IP được khởi động, nó trở thành một chương trình hoạt động trong máy tính, thực hiện chức năng nhận yêu cầu từ các tầng trên và gửi yêu cầu xuống các tầng dưới Đối với thực thể IP tại máy nguồn, khi nhận yêu cầu từ tầng trên, nó sẽ tiến hành các bước cần thiết để xử lý yêu cầu đó.
- Tạo một gói tin IP dựa trên tham số nhận được
- Tính Checksum và ghép vào Header của gói tin
- Ra quyết định chọn đường: hoặc là trạm đích nằm trên cùng mạng hoặc một Gateway sẽ được chọn cho chặng tiếp theo
- Chuyển gói tin xuống tầng dưới để truyền qua mạng
Giảm giá trị tham số Time-to-Love (TTL) để loại bỏ gói tin khi thời gian đã hết Khi bộ định tuyến nhận được một gói tin, nó sẽ thực hiện các thao tác cần thiết để xử lý gói tin đó.
- Ra quyết định chọn đường
- Phân loại gói tin (nếu cần)
- Kiến tạo IP Header, bao gồm giá trị mới của các vùng Time-to-Love,
- Chuyển gói tin xuống tầng dưới để truyền qua mạng
Một thực thể IP ở trạm đích, khi một Datagram được nhận biết nó sẽ thực hiện các công việc sau:
- Tính Checksum Nếu sai thì loại bỏ gói tin
- Tập hợp các đoạn của gói tin (nếu có phân đoạn)
- Chuyển dữ liệu và các tham số điều khiển lên tầng trên
Phần VER (4 bits) chỉ ra phiên bản hiện tại của giao thức IP đang được cài đặt, giúp đảm bảo khả năng tương tác giữa các hệ thống sử dụng phiên bản cũ và phiên bản mới Việc có chỉ số phiên bản này là rất quan trọng cho các trao đổi dữ liệu hiệu quả giữa các hệ thống khác nhau.
- Phần IHL (4 bits): chỉ độ dài phần đầu của gói tin Datagram, tính theo đơn vị từ
Trường độ dài IP là 32 bits và là bắt buộc, vì phần đầu IP có thể có độ dài thay đổi từ 5 từ (20 bytes) đến tối đa 15 từ (60 bytes).
Phần Type of Server (8 bits) cung cấp thông tin về các tham số dịch vụ, giúp mạng nhận biết dịch vụ mà gói tin yêu cầu Các tham số này bao gồm ưu tiên, thời gian trễ, năng suất truyền và độ tin cậy, từ đó đảm bảo hiệu suất tối ưu cho việc truyền tải dữ liệu.
Sơ đồ địa chỉ hóa để định danh các trạm (Host) trong liên mạng được gọi là địa chỉ
IP 32 bits (32 bit IP Address) Mỗi giao diện trong một máy có hỗ trợ giao thức IP đều phải được gán một địa chỉ IP (một máy tính có thể gắn với nhiều mạng do vậy có thể có nhiều địa chỉ IP) Địa chỉ IP gồm hai phần: địa chỉ mạng (netid) và địa chỉ máy (hostid) Mỗi địa chỉ IP có độ dài 32 bits được tách thành 4 vùng (mỗi vùng 1 byte), có thể biểu thị dưới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân hay nhị phân Cách viết phổ biến nhất là dùng ký pháp thập phân có dấu chấm (Dotted Decimal Notation) để tách các vùng Mục đích của địa chỉ IP là để định danh duy nhất cho một máy tính bất kỳ trên liên mạng.
Địa chỉ IP được chia thành 5 lớp A, B, C, D và E, tùy thuộc vào tổ chức và kích thước của các mạng con (Subnet) Các lớp A, B và C chứa địa chỉ có thể gán được, trong khi lớp D được dành riêng cho kỹ thuật multicasting Lớp E được dự trữ cho các ứng dụng trong tương lai.
Netid là phần quan trọng trong địa chỉ mạng, giúp nhận diện các mạng riêng biệt Mỗi mạng liên kết cần có một địa chỉ mạng (netid) riêng Các bit đầu tiên của byte đầu tiên được sử dụng để xác định lớp địa chỉ: lớp A (0), lớp B (10), lớp C (110), lớp D (1110) và lớp E (11110) Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào cấu trúc của các lớp địa chỉ có thể gán, bao gồm lớp A, lớp B và lớp C Cấu trúc của các địa chỉ IP sẽ được trình bày chi tiết.
Mạng lớp A: địa chỉ mạng (netid) là 1 Byte và địa chỉ host (hostid) là 3 byte.
Mạng lớp B có địa chỉ mạng (netid) 2 Byte và địa chỉ host (hostid) 2 Byte, cho phép định danh tới 16.384 mạng với tối đa 65.534 host trên mỗi mạng Mạng lớp C, với địa chỉ mạng 3 Byte và địa chỉ host 1 Byte, cho phép định danh tới 2 triệu mạng nhưng chỉ có tối đa 254 host trên mỗi mạng Trong khi đó, lớp A cho phép định danh tới 126 mạng và hỗ trợ tối đa 16 triệu host trên mỗi mạng Ngoài ra, có những địa chỉ đặc biệt như địa chỉ có hostid = 0, được sử dụng để chỉ định mạng theo vùng netid.
Địa chỉ 1 được sử dụng để hướng tới tất cả các host kết nối vào mạng netid Nếu vùng netid chỉ chứa toàn số 1, nó sẽ chỉ định tới tất cả các host trong liên mạng.
Các địa chỉ IP được sử dụng để xác định các host và mạng trong tầng mạng của mô hình OSI, khác với các địa chỉ vật lý (địa chỉ MAC) của các trạm trong mạng cục bộ như Ethernet hay Token Ring.
Trong nhiều trường hợp, một mạng có thể được chia thành nhiều mạng con
Subnet có thể được xác định bằng cách thêm các vùng subnetid từ hostid, đặc biệt là cho các lớp A, B và C Đơn vị dữ liệu trong IP được gọi là gói tin (Datagram) và có cấu trúc nhất định Thông số VER (4 bits) biểu thị phiên bản hiện hành của giao thức.
IP hiện đã được cài đặt, và việc có chỉ số phiên bản cho phép các hệ thống sử dụng phiên bản cũ và mới có thể trao đổi thông tin hiệu quả.
The Internet Header Length (IHL) indicates the length of the IP packet header in 4 bits, measured in 32-bit words This field is essential as the IP header length can vary The minimum length is 5 words (20 bytes), while the maximum length is 15 words (60 bytes).
Ưu nhược điểm của các giao thức mạng
a) Giao thức IP Ưu điểm
Giao thức IP là một giao thức không liên kết, cho phép truyền dữ liệu mà không cần thiết lập kết nối trước Nó cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành một liên mạng để truyền tải thông tin hiệu quả.
Lãng phí không gian địa chỉ
IP là giao thức không tin cậy không liên kết, thiếu các cơ chế hỗ trợ và kiểm soát lỗi. b) Giao thức ARP Ưu điểm
Truyền tin trên tầng mạng dùng địa chỉ IP
ARP duy trì bảng ghi tương ứng giữa địa chỉ IP và địa chỉ vật lý, giúp xác định địa chỉ vật lý khi có địa chỉ IP Giao thức ICMP mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng kiểm tra kết nối và hỗ trợ trong việc chẩn đoán sự cố mạng.
ICMP (Internet Control Message Protocol) là giao thức dùng để báo cáo tình trạng lỗi trên mạng Các lỗi có thể xảy ra bao gồm việc một gói tin IP không đến được đích hoặc một router không đủ bộ nhớ đệm để lưu trữ và chuyển tiếp gói tin IP.
ICMP luôn hoạt động song song với người sử dụng
Nhược điểm : ICMP chỉ cố gắng báo lỗi và cung cấp phản hồi về các điều kiện cụ thể d) Giao thức IGMP Ưu điểm
IGMP là giao thức quản lý nhóm phát đa hướng, cho phép các ứng dụng mạng một - nhiều như streaming video trực tuyến và chơi game hoạt động hiệu quả hơn Giao thức này giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng, đồng thời nâng cao trải nghiệm người dùng cho các loại ứng dụng này.
Việc kiểm soát thông tin gặp khó khăn, và sau vài lần thăm dò mà không nhận được phản hồi, router sẽ giả định rằng không có thành viên nào trong nhóm, do đó sẽ ngừng quảng bá thông tin.
Tập giao thức của tầng Network Interface ( tầng giao tiếp mạng)
Chức năng của tầng Network Interface
Tầng giao tiếp mạng, hay còn gọi là tầng truy cập mạng, có vai trò quan trọng trong việc đặt và nhận các gói tin TCP/IP trên môi trường mạng TCP/IP được thiết kế độc lập với phương pháp truy cập mạng và định dạng khung dữ liệu, cho phép kết nối nhiều loại mạng khác nhau như Ethernet, Token Ring, X.25 và Frame Relay Sự linh hoạt này cũng giúp TCP/IP tương thích với các công nghệ mới như ATM Tầng giao tiếp mạng bao gồm tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý trong mô hình OSI, tuy nhiên, tầng Internet không có các ưu điểm về sắp xếp gói tin và thông báo như ở tầng Data Link Trách nhiệm về việc truyền thông tin đáng tin cậy qua các phiên thiết lập và sắp xếp gói tin thuộc về tầng giao vận.
Các giao thức chính
ATM là công nghệ truyền thông không đồng bộ với chuyển mạch gói chất lượng cao, sử dụng phương thức truyền tải định hướng và chuyển gói nhanh qua ghép không đồng bộ phân chia thời gian Kỹ thuật này kết hợp các ưu điểm của các phương thức chuyển mạch trước đó, cho phép truyền tải đa dạng dịch vụ như thoại, hình ảnh và số liệu thông qua các gói cố định gọi là tế bào ATM cung cấp băng thông theo yêu cầu và loại trừ hiện tượng "nút cổ chai" thường gặp ở các mạng LAN và WAN hiện nay.
Các đặc trưng của ATM bao gồm:
Gói dữ liệu nhỏ với kích thước cố định 53 byte, bao gồm 48 byte dữ liệu và 5 byte header, dễ xử lý hơn so với các gói dữ liệu có kích thước thay đổi trong X.25 và Frame Relay.
- Tốc độ truyền dữ liệu cao, theo lý thuyết có thể đạt 1,2 Gbit/s
- Chất lượng cao, độ nhiễu thấp nên gần như không cần đến việc kiểm tra lỗi
- Có thể sử dụng với nhiều phương tiện truyền dẫn vật lý khác nhau (cáp đồng trục, cáp dây xoẵn, cáp sợi quang)
- Có thể truyền đồng thời nhiều loại dữ liệu
Mô hình tham chiếu của ATM
Mô hình tham chiếu ATM bao gồm 3 layer:
Layer vật lý tương ứng với layer vật lý trong mô hình OSI, nơi các cell được chuyển đổi thành dòng bit và truyền qua môi trường vật lý Layer này bao gồm hai layer con, trong đó có layer con PMD (Physical Medium).
Dependent) và layer con TC (Transmission Convergence).
Layer ATM tương đương với lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI, nhận các segment dài 48 byte từ lớp trên, thêm vào mỗi segment một header 5 byte và chuyển đổi chúng thành các cell 53 byte Lớp này đảm nhiệm việc định tuyến cho từng cell, quản lý lưu lượng, thực hiện ghép kênh và chuyển mạch.
ATM Adaptation Layer (AAL) tương ứng với lớp mạng trong mô hình OSI, cung cấp tiện ích cho các mạng chuyển mạch gói kết nối với mạng ATM và sử dụng các dịch vụ của nó AAL nhận dữ liệu và chuyển đổi thành các segment kích thước cố định, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cố định hoặc thay đổi Layer này bao gồm hai lớp con: Convergence và Segmentation and Reassembly Giao thức FDDI cũng là một phần quan trọng trong hệ thống mạng hiện đại.
Giao diện dữ liệu phân tán sợi quang (FDDI) là tiêu chuẩn truyền dữ liệu trong mạng cục bộ, sử dụng sợi quang làm môi trường vật lý chính Ngoài ra, FDDI cũng hỗ trợ cáp đồng, được gọi là CDDI (Giao diện dữ liệu phân tán cáp đồng), và được tiêu chuẩn hóa theo TP-PMD (Twisted-Pair Physical Medium).
Dependent), còn được gọi là TP-DDI (Giao diện dữ liệu phân tán cáp xoắn đôi). Đặc trưng
FDDI cung cấp tiêu chuẩn cáp quang 100 Mbit/s cho truyền dữ liệu trong mạng cục bộ, có khả năng mở rộng lên tới 200 km Mặc dù dựa trên cấu trúc mạng token ring, FDDI không sử dụng giao thức token ring IEEE 802.5, mà thay vào đó, áp dụng giao thức mã thông báo thời gian từ bus token IEEE 802.4 Mạng cục bộ FDDI có thể hỗ trợ hàng ngàn người dùng và bao phủ các khu vực địa lý rộng lớn FDDI cũng cung cấp các cấu trúc liên kết như Trạm gắn liền kép (DAS) và Single-Attached Station (SAS) với vòng mã thông báo xoay ngược.
FDDI, sản phẩm của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ X3T9.5 (nay là X3T12), tuân thủ mô hình phân lớp chức năng của Hệ thống mở (OSI) và sử dụng các giao thức khác Quá trình tiêu chuẩn hóa bắt đầu vào giữa những năm 1980, và vào năm 1989, phiên bản FDDI-II đã được mô tả, bổ sung khả năng dịch vụ chuyển mạch kênh để xử lý tín hiệu hội thoại và video Công việc kết nối các mạng FDDI với công nghệ mạng quang đồng bộ (SONET) cũng đã được khởi động.
Mạng FDDI bao gồm hai vòng, trong đó vòng chính cung cấp băng thông lên đến 100 Mbit/s và vòng phụ hoạt động như một bản sao lưu khi vòng chính gặp sự cố Khi không cần sử dụng vòng phụ, mạng có thể tận dụng nó để tăng cường dung lượng lên 200 Mbit/s FDDI cho phép mở rộng khoảng cách tối đa với vòng đơn, trong khi vòng kép có khả năng kéo dài hơn nữa Đặc biệt, kích thước khung tối đa của FDDI là 4.352 byte, lớn hơn nhiều so với kích thước khung tối đa 1.500 byte của Ethernet tiêu chuẩn, giúp cải thiện hiệu suất dữ liệu trong nhiều tình huống.
Sử dụng tính năng dự phòng là cách hiệu quả để khắc phục sự cố trong mạng FDDI Mạng này bao gồm hai vòng: vòng đầu tiên được sử dụng để gửi dữ liệu khi mọi thứ hoạt động bình thường, trong khi vòng thứ hai chỉ được kích hoạt khi vòng đầu tiên gặp sự cố.
- Phương pháp truy cập mà mạng FDDI sử dụng là phương pháp Token-Ring. d) Giao thức Frame Relay
Frame Relay là dịch vụ mạng dữ liệu chuyển mạch tốc độ cao, lý tưởng cho việc truyền tải lượng dữ liệu lớn Khách hàng thường là các tổ chức cần kết nối giữa trụ sở chính và nhiều chi nhánh ở các địa điểm khác nhau, yêu cầu tính bảo mật và ổn định cao Dịch vụ này hỗ trợ nhiều ứng dụng đa dạng như thoại, hình ảnh và dữ liệu trên một mạng duy nhất Về mặt kỹ thuật, Frame Relay có khả năng đóng gói và chuyển dữ liệu nhanh chóng nhờ vào các cơ chế loại bỏ, kiểm tra và hiệu chỉnh lỗi, đảm bảo chất lượng đường truyền tốt.
- Kết nối các mạng lưới, mạng ngang cấp "Meshed LAN Peer-to-Peer
- - Phục vụ cho các ứng dụng về voice Frame relay
- Frame relay ứng dụng trong kết nối các mạng cục bộ (LAN), mạng diện rộng
Frame Relay hỗ trợ chuẩn SNA của IBM, cho phép truyền thông tin qua mạng diện rộng bằng cách chia dữ liệu thành các gói tin Mỗi gói tin sẽ đi qua một chuỗi thiết bị chuyển mạch trong mạng Frame Relay trước khi đến đích.
Frame Relay đóng vai trò là giao diện giữa người dùng và thiết bị mạng, có thể được cung cấp bởi một nhà cung cấp dịch vụ hoặc do tư nhân quản lý Mạng Frame Relay bao gồm máy tính và máy chủ của người dùng, các thiết bị truy cập như bộ định tuyến và môđem, cùng với các thiết bị mạng như thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến, CDU/CSU và bộ dồn kênh.
Triển khai dịch vụ Frame Relay công cộng thông qua việc lắp đặt thiết bị chuyển mạch Frame Relay tại tổng đài của nhà cung cấp viễn thông mang lại nhiều lợi ích cho khách hàng, bao gồm việc trả phí theo tốc độ truyền và giảm thiểu thời gian quản trị cũng như bảo trì thiết bị và dịch vụ mạng Hiện nay, chưa có các tiêu chuẩn xác định cho việc kết nối thiết bị trong mạng Frame Relay.
Ethernet là công nghệ truyền thống dùng để kết nối các mạng LAN cục bộ, cho phép thiết bị giao tiếp qua một giao thức chung Là lớp giao thức data-link trong tầng TCP/IP, Ethernet giúp các thiết bị mạng định dạng và truyền các gói dữ liệu, đồng thời xử lý chúng Cáp Ethernet là hệ thống dây vật lý dùng để truyền dữ liệu.
Ưu nhược điểm của các giao thức
a) Giao thức ATM Ưu điểm
Công nghệ ATM cung cấp băng thông động đặc biệt thích hợp cho lưu lượng truy cập nhanh.
Tất cả dữ liệu được mã hóa thành các ô giống hệt nhau, giúp việc truyền dữ liệu trở nên đơn giản, thống nhất và có thể dự đoán Kích thước gói đồng nhất đảm bảo rằng lưu lượng hỗn hợp được xử lý một cách hiệu quả.
Header ATM có kích thước nhỏ 5 byte Điều này làm giảm tình trạng quá tải gói, do đó đảm bảo sử dụng băng thông hiệu quả.
Nó có thể dễ dàng giao tiếp với mạng hiện có như PSTN, ISDN Nó có thể được sử dụng qua SONET / SDH.
Tích hợp liền mạch với các loại mạng khác nhau (LAN, MAN và WAN)
+ Chi phí chuyển đổi thiết bị cao hơn.
+ Chi phí được tạo bởi tiêu đề ô là nhiều hơn.
+ Cơ chế QoS của ATM khá phức tạp b) Giao thức FDDI Ưu điểm
+ Làm việc ở tốc độ 100 Mbps, FDDI nhanh gấp 5 đến 20 lần so với Token Ring, mười lần so với Ethernet 10Base-T.
+ Chuẩn FDDI đưa ra các chi tiết kĩ thuật dùng các vòng Ring sợi quang kép, do vậy cung cấp sự dự phòng khi có sự cố mạng.
+ Khả năng cài đặt cáp quang không dùng cống ngầm, khoảng cách truyền dẫn của hệ thống quang được mở rộng và không dùng các dao động điện
+ FDDI cung cấp tiêu chuẩn cáp quang 100 Mbit/s cho việc truyền dữ liệu trong mạng cục bộ và có thể mở rộng trong phạm vi lên tới 200 kilômét (120 dặm).
+ Ngoài việc bao phủ các khu vực địa lý rộng lớn, mạng cục bộ FDDI có thể hỗ trợ hàng ngàn người dùng.
Nhược điểm c) Giao thức Frame Relay Ưu điểm
+ Frame relay đảm bảo chất lượng dịch vụ cung cấp: Tốc độ truyền thông cam kết CIR (Commited Information Rate).
Với nhiều tốc độ CIR, khách hàng có thể linh hoạt điều chỉnh chi phí sử dụng mạng để phù hợp nhất với nhu cầu trao đổi dữ liệu của mình.
+ Đơn giản, tiết kiệm, linh hoạt trong nâng cấp.
+ Frame relay cung cấp khả năng quản lý mạng và bảo mật an toàn mạng lưới. + Phạm vi cung cấp dịch vụ rộng.
+ Cung cấp dịch vụ “một cửa”, đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng.
+ Giao dịch cung cấp dịch vụ trên toàn quốc.
+ Khả năng sử dụng dịch vụ: trong nước và quốc tế.
+ Dịch vụ không đáng tin cậy.
+ Thứ tự của các gói đến có thể không được duy trì.
+ Các gói bị lỗi được thả trực tiếp.
+ Rơle khung không cung cấp bất kỳ điều khiển dòng chảy.
+ Không có quy định về việc xác nhận các gói đã nhận và kiểm soát truyền lại cho các khung. d) Giao thức Ethernet Ưu điểm
+ Độ tin cậy và tính bảo mật cao
+ So với mạng Lan thì Ethernet thường ít bị gián đoạn Nó ít chịu ảnh hưởng của nhiễu sóng, trở ngại vật lý hay băng thông.
+ Ethernet còn mang đến mức độ bảo mật, kiểm soát tốt hơn mạng không dây.
Chi phí thiết lập mạng Ethernet có thể cao, vì bạn cần đầu tư vào các thiết bị như modem, tường lửa, máy chủ và công tắc để đảm bảo mạng lưới an toàn và ổn định.
+ Thời gian thực hiện bảo vệ phụ hồi lớn.
+ Chỉ phù hợp với kiểu cấu trúc tô pô hình cây. e) Giao thức Token Ring Ưu điểm
+ Sử dụng giải pháp có độ tin cậy cao hơn so với Ethernet.
+ Token Ring xử lý mức độ ưu tiên, trong đó một số node có thể ưu tiên cho token.
+ Chi phí cao hơn Enthernet.