Mạng máy tính -OSI

Mạng máy tính -OSI

Tầng 1 (Physical – Tầng Vật lý)

 Tầng vật lý (tầng thiết bị) chịu tránh nhiệm đối

với các đòi hỏi về dịch vụ từ tầng liên kết dữ liệu.

 Tầng vật lý: hạ tầng cơ sở của mạng truyền thông,

cung cấp phương tiện truyền tín hiệu thô sơ ở dạng bit

Tầng 1(Physical – Tầng Vật lý)

Truyền tin: Quá trình thiết bị truyền gửi đi lần lượt các bit của

dữ liệu lên kênh truyền để nó lan truyền sang thiết bị nhận.

Các vấn đề cần được xem xét:

• Cách thức mã hóa thông tin thành dữ liệu số

• Các loại kênh truyền dẫn có thể sử dụng để truyền tin

• Cách kết nối các thiết bị truyền và nhận với nhau

• Cách truyền tải các bit từ thiết bị truyền sang thiết bị nhận

Văn bảnHình ảnh

Âm thanh

Số hóa

Bit nhị phân

Số hóa thông tin

Thông tin tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau

và được thể hiện dưới các trang tài liệu hỗn hợp: văn bản, hình ảnh động, hình ảnh tĩnh, phim ảnh,

âm thanh …

Mỗi loại thông tin sở hữu một loại mã hóa riêng, nhưng kết quả thì giống nhau: một chuỗi các bit 0

và 1.

Số hóa văn bản

Mã Morse: 2ký tự chấm (.) và gạch (-) để

số hóa văn bản (có thể xem tương đương với bit 0 và 1)

 Nghèo nàn: Ít các ký tự được mã hóa

 Không tiện lợi khi các ký tự có tần suất

xuất hiện giống nhau (độ dài các ký tự khác nhau)

Số hóa văn bản

Bảng mã 8 bit: mã ASCII và mã EBCDIC

Máy tính lưu thông tin dưới dạng các byte 8 bit nên khi sử dụng mã ASCII 7bit thì bit thứ 7 luôn có giá trị là 0 Khi định nghĩa các ký tự đặc biệt thì đặt bit này la 1

Mã EBCDIC dùng 8 bit để mã hóa -> thể hiện được 256 ký tự Dùng trong các máy IBM

Bảng mã 16 bit: Mã Unicode

Mã hóa hầu hết tất cả các ký tự của các ngôn ngữ trên thế giới Tương thích với mã ASCII 7 bit Dùng rộng rãi trên thế giới

Số hóa văn bản

Ảnh màu: sự phối hợp của 3màu cơ bản: đỏ (Red), xanh

lá cây (Green) và xanh dương (Blue) Một màu x bất kỳ có thể được biểu diễn bởi công thức:

X= aR+bG+cB (a, b,c: các lượng của các màu cơ bản)

Số hóa âm thanh và phim ảnh

Dữ liệu kiểu âm thanh và phim ảnh thuộc kiểu tín hiệu tuần tự.

Số hóa âm thanh và phim ảnh

Các loại kênh truyền

 Kênh truyền hữu tuyến

 Kênh truyền vô tuyến

Kênh truyền hữu tuyến

 Cáp xoắn đôi (Twisted pair)

 Cáp đồng trục

 Cáp quang

Lựa chọn: Giá thành, khoảng cách, số lượng máy tính, tốc độ yêu cầu, băng thông

Cáp xoắn đôi

Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ

Cáp xoắn đôi

 Có vỏ bọc (Shielded Twisted Pair - STP)

 Không vỏ bọc (UnShielded Twisted Pair - UTP)

Cáp đồng trục

Dùng cho mạng nhỏ, ít người dùng, giá thành thấp

Cấu tạo:

 Dây dẫn trung tâm: lõi đồng hoặc dây đồng bện;

 Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn

trung tâm;

 Dây dẫn ngoài: bao quanh lớp cách điện và dây dẫn

trung tâm dưới dạng dây đồng bện hoặc lá Dây này bảo

vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ

 Ngoài cùng là một lớp vỏ nhựa-plastic bảo vệ cáp.

Cáp đồng trục

 Cáp đồng trục gầy (Thin)

 Cáp đồng trục béo (Thick)

Cáp đồng trục gầy

Có đường kính khoảng 6 mm,

Chiều dài tối đa cho phép truyền tín hiệu là 185m;

Dùng đầu nối: BNC, T connector;

Số node tối đa trên 1 đoạn cáp là 30;

Tốc độ : 10Mbps;

Chống nhiễu tốt;

Độ tin cậy: trung bình

Độ phức tạp cho việc lắp đặt: trung bình;

Khắc phục lỗi kém;

Quản lý khó;

Chi phí cho 1 node kết nối vào: thấp;

Ứng dụng tốt nhất: Dùng trong mạng đường trục-Backbone

Cáp đồng trục béo

Có đường kính khoảng 13 mm

Khoảng cách tối đa cho phép truyền tín hiệu: 500m;

Dùng đầu nối: N-series;

Số node tối đa trên 1 đoạn cáp: 100;

Chi phí cho 1 node kết nối vào: trung bình;

Ứng dụng tốt nhất: Dùng trong mạng đường trục-Backbone

Cáp quang

Dây dẫn trung tâm là sợi thuỷ tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng Sợi quang được tráng một lớp nhằm phản chiếu các tín hiệu Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín

hiệu điện ) với băng thông cực cao nên không gặp các sự cố

về nhiễu hay bị nghe trộm

Cáp quang

Cáp dùng nguồn ánh sáng lasers, diode phát xạ ánh sáng Cáp rất bền và độ suy tần tín hiệu rất thấp nên đoạn cáp có thể dài đến vài km

Kênh truyền vô tuyến

 Sóng Radiotừ dãi tầng : 10KHz đến 1GHz;

 Sóng Viba : 21GHz đến 23GHz;

 Sóng Hồng ngoại 100GHz đến 1000GHz

M ã hóa đường truyền

 Cách truyền tải các bit 0 và 1

 Sử dụng tín hiệu số

 Sử dụng tín hiệu tuần tự

Sử dụng tín hiệu số

 Sử dụng 1tín hiệu số cho bit 0, 1tín hiệu số khác cho bit 1.

 Mã NRZ (Non Return to Zero), RZ (Return to Zero), lưỡng cực NRZ và RZ

3 Mã NRZ: Điện thế mức 0 thể hiện bit 0, điện thế khác 0 Vo cho bit 1

4 Mã RZ: Mỗi bit 1 được thể hiện bằng một chuyển đổi điện thế

từ Vo về 0

5 Lưỡng cực NRZ: Các bit 1 được mã hóa bằng một điện thế

dương, sau đó đến 1điện thế âm và tiếp tục như thế

6 Lưỡng cực RZ: Mỗi bit 1 đuợc thể hiện bằng một chuyển đổi từ điện thế khác không về điện thế không Giá trị của điện thế

khác không đầu tiên là dương, sau đó là âm và tiếp tục chuyển đổi qua lai như thế

Sử dụng tín hiệu số

 Mã hóa hai pha

2 Mã hóa hai pha thống nhất (mã manchester): bit 0 được thể hiện bởi một chuyển đổi từ tín hiệu dương về tín hiệu

âm và ngược lại một bit 1 được thể hiện bằng một

chuyển đổi từ tín hiệu âm về tín hiệu dương

3 Mã hai pha khác biệt: Nhảy một pha 0 để thể hiện bit 0

và nhảy một pha Phi để thể hiện bit 1

Sử dụng tín hiệu tu ần tự

 Sử dụng một sóng mang hình sin để mã hóa đường truyền Bên truyền thực hiện quá trình mã hóa một bit thành tín hiệu tuần tự, bên nhận được tín hiệu tuần tự phải giải mã thành một bit

 a Sử dụng tín hiệu số theo mã NRZ

 b Sử dụng biến thiên biên độ

 c Sử dụng biến thiện tần số

 d Sử dụng biến thiên pha

 e Sử dụng biến thiên pha