bài tập 4 - nguyễn văn tú

Ethernet được định nghĩa là hệ thống được sử dụng để kết nối các máy tính khác nhau, tạo thành một mạng cục bộ và có những giao thức khác nhau để đảm bảo việc truyền thông tin diễn ra th

BÀI TẬP MẠNG MÁY TÍNH

1 Hãy trình bày kiểu kiến trúc mạng hình sao, hình Bus, hình vòng ? Ưu và nhược điểm của chúng.

Theo kiểu điểm - điểm, các đường truyền nối từng cặp nút với nhauvà

mỗi nút đều có trách nhiệm lưu trữ tạm thời và sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích Do 5 cách thức làm việc như thế nên mạng kiểu này còn được gọi là mạng “lưu

và chuyển tiếp” (store – and – forward) Dưới đây là một số kiểu nối điểm - điểm

Theo kiểu quảng bá, tất cả các nút phân chia chung một đường truyền vật lý Dữ liệu

được gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu

có phải dành cho mình hay không? Trong các topo dạng bus và vòng cần có một cơ chế “trọng tài” để giả quyết “xung đột” khi nhiều nút muốn truyền tin cùng một lúc Việc cấp phát đường truyền có thẻ là tĩnh hoặc động Cấp phát tĩnh thường được dùng

ở cơ chế quay vòng để phân chia đường truyền theo các khoảng thời gian định trước Còn cấp phát động là cấp phát theo yêu cầu để hạn chế thời gian chết vô ích của đường truyền Một số dạng topo của mạng kiểu quảng bá

Kiến trúc mạng hình sao

2 Trình bày mô hình kết nối mạng TokenRing? Phân tích cơ chế hoạt động của kỹ thuật chuyển thẻ bài (Token Passing) cho ví dụ?

Token Ring là một công nghệ mạng máy tính được sử dụng để xây dựng mạng cục bộ Nó sử dụng một frame 3 byte đặc biệt, được gọi là token, di chuyển xung quanh một vòng logic của các máy trạm hoặc máy chủ Ethernet được định nghĩa là hệ thống được sử dụng để kết nối các máy tính khác nhau, tạo thành một mạng cục bộ và có những giao thức khác nhau để đảm bảo việc truyền thông tin diễn ra thuận lợi

Chuẩn Token Ring chỉ định rằng các máy tính và thiết bị trên mạng chia sẻ hoặc chuyển một tín hiệu đặc biệt, được gọi là token, theo một chiều và thứ tự đặt trước Token là một chuỗi bit đặc biệt có chức năng giống như một tấm vé Thiết bị có token có thể truyền dữ liệu qua mạng

Chỉ có một token tồn tại trên mỗi mạng Điều này đảm bảo rằng chỉ có một máy tính truyền dữ liệu tại một thời điểm Token Ring dựa trên cấu trúc liên kết vòng (mặc dù

nó có thể sử dụng cấu trúc liên kết hình sao)

Chuẩn Token Ring xác định các nguyên tắc cho cấu hình vật lý của mạng Một số mạng Token Ring kết nối tới 72 thiết bị Những mạng khác sử dụng một loại dây đặc biệt cho phép kết nối tới 260

Cơ chế kỹ thuật chuyển thẻ bài (Token Passing)

Phương pháp truy nhập có điều khiển dùng kỹ thuật “chuyển thẻ bài” để cấp phát quyền truy nhập đường truyền Bài 4: Mạng cục bộ 108 IT102_Bai4_v2.0013111201 Nguyên lý: để cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng lôgic thiết lập bởi các trạm đó Khi một trạm nhận được thẻ bài thì nó có quyền sử dụng đường truyền trong một thời gian định trước Trong thời gian đó nó có thể truyền một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu Khi đã hết

dữ liệu hay hết thời cho phép, trạm phải chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng lôgic Như vậy công việc phải làm đầu tiên là thiết lập vòng lôgic (hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên Mỗi trạm được biết địa chỉ của các trạm kề trước và sau nó Thứ tự của các trạm trên vòng lôgic có thể độc lập với thứ tự vật lý Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu thì không được đưa vào vòng lôgic

và chúng chỉ có thể tiếp nhận dữ liệu

VD:

Kiểm tra xem có trạm nào xảy ra sự cố hay không Các trạm không có token cũng có khả năng tham gia kiểm soát, ví dụ như sau một thời gian nhất định mà token không được đưa tiếp, có thể do trạm đang giữ token có vấn đề

Trong trường hợp đó, một trạm sẽ có chức năng tạo một token mới Chính vì vậy, Token Passing được xếp vào phương pháp kiểm soát phân tán Trình tự cũng như thời gian được quyền giữ token, thời gian phản ứng và chu kỳ bus tối

đa có thể tính toán trước, do vậy phương pháp truy nhập này cũng được coi là

có tính tiền định Token Passing cũng có thể sử dụng kết hợp với phương pháp chủ/tớ, trong đó mỗi trạm có quyền giữ token là một trạm chủ, hay còn được gọi là trạm tích cực Phương pháp kết hợp này còn được gọi là nhiều chủ (Multi-Master), tiêu biểu trong hệ PROFIBUS Các trạm chủ này có thể là các

bộ điều khiển hoặc các máy tính lập trình, còn các trạm tớ (trạm không tích cực) là các thiết bị vào/ra phân tán, các thiết bị trường thông minh Mỗi trạm chủ quản lý quyền truy nhập của một số trạm tớ trực thuộc, trong khi giữa các trạm chủ thì quyền truy nhập bus được phân chia theo cách chuyển token Tuy nhiên, một trạm đóng vai trò là chủ ở đây không bắt buộc phải có các trạm tớ trực thuộc

3 Trình bày giao thức truy cập đường truyền sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột?

Các mạng quảng bá cần giao thức điều khiển truy nhập để tránh xung

đột -> Giao thức đa truy nhập.

4 Trình bày mô hình kết nối mạng Tokenbus? Phân tích cơ chế hoạt động của kỹ thuật chuyển thẻ bài Cho ví dụ?

Loại kiến trúc mạng đầu tiên là kiến trúc bus (bus topology), dùng một cáp kết nối tất cả máy tính trong hệ mạng với nhau Loại kiến trúc này được chấp nhận đầu tiên bởi vì chạy một dây cáp qua tất cả máy tính trong lưới mạng thì dễ dàng và tốn ít dây hơn những loại kiến trúc khác Do các hệ mạng kiến trúc bus đầu tiên dùng cáp đồng trục cồng kềnh, những yếu tố này là những ưu điểm nối trội Cả mạng Ethernet 10BASE-5 (thick) lẫn 1OBASE-2 (thin) đều trên kiến trúc bus

Tuy nhiên, sự ra đời của cáp cặp xoắn đôi không bọc rẻ hơn và rắn chắc hơn cũng như hỗ trợ các mạng nhanh hơn, đã làm nối rõ các nhược điểm của kiến trúc bus Nếu một máy tính hay một kết nối dây trục trặc, nó làm tất cả các trạm trên kiến trúc bus này mất kết nối mạng Mạng Thick Ethernet (10BASE-5) thường chết do

“vampire tap” kết nối thiết bị AUI với cáp đồng trục bị lỏng Ngoài ra, các thiết bị điều hợp hình T và các điện trở cuối trong mạng Thin Ethernet 10BASE-2 cùng bị lỏng hay bị người dùng tháo gỡ, làm tất cả hay một phần của mạng bị hư Nhược điểm khác của mạng Thin Ethernet (10BASE-2) là thêm một máy tính mới vào giữa mạng

có thể đòi hỏi sự thay cáp hiện có giữa các máy tính hiện hữu thành những phân đoạn ngắn hơn để kết nối đến card mạng của máy tính mới, do đó tạo ra thời gian chết cho người dùng trên phân đoạn của mạng

VD:

Kiểm tra xem có trạm nào xảy ra sự cố hay không Các trạm không có token cũng có khả năng tham gia kiểm soát, ví dụ như sau một thời gian nhất định mà token không được đưa tiếp, có thể do trạm đang giữ token có vấn đề Trong trường hợp đó, một trạm sẽ có chức năng tạo một token mới Chính vì vậy, Token Passing được xếp vào phương pháp kiểm soát phân tán Trình tự cũng như thời gian được quyền giữ token, thời gian phản ứng và chu kỳ bus tối đa có thể tính toán trước, do vậy phương pháp truy nhập này cũng được coi là có tính tiền định Token Passing cũng có thể sử dụng kết hợp với phương pháp chủ/tớ, trong đó mỗi trạm có quyền giữ token là một trạm chủ, hay còn được gọi là trạm tích cực Phương pháp kết hợp này còn được gọi là nhiều chủ (Multi-Master), tiêu biểu trong hệ PROFIBUS Các trạm chủ này có thể là các bộ điều khiển hoặc các máy tính lập trình, còn các trạm tớ (trạm không tích cực) là các thiết bị vào/ra phân tán, các thiết bị trường thông minh Mỗi trạm chủ quản lý quyền truy nhập của một số trạm tớ trực thuộc, trong khi giữa các trạm chủ thì quyền truy nhập bus được phân chia theo cách chuyển token Tuy nhiên, một trạm đóng vai trò là chủ ở đây không bắt buộc phải có các trạm tớ trực thuộc

5 So sánh CSMA/CD với các phương pháp dùng thẻ bài.

Ưu điểm của CSMA/CD là tính chất đơn giản, linh hoạt Khác với các phương pháp tiền định, việc ghép thêm hay bỏ đi một trạm trong mạng không ảnh hưởng gì tới hoạt động của hệ thống Chính vì vậy, phương pháp này được

áp dụng rộng rãi trong mạng Ethernet

Nhược điểm của CSMA/CD là tính bất định của thời gian phản ứng Các trạm đều bình đẳng như nhau nên quá trình chờ ở một trạm có thể lặp đi lặp lại, không xác định được tương đối chính xác thời gian Hiệu suất sử dụng đường truyền vì thế cũng thấp Rõ ràng, nếu như không kết hợp thêm với các kỹ thuật khác thì phương pháp này không thích hợp với các cấp thấp, đòi hỏi trao đổi dữ liệu định kỳ, thời gian thực

Điều kiện ràng buộc

Khả năng thực hiện phương pháp CSMA/CD bị hạn chế bởi một điều kiện ràng buộc giữa chiều dài dây dẫn, tốc độ truyền thông và chiều dài bức điện Chỉ khi một trạm phát hiện được xung đột xảy ra trong khi bức điện chưa gửi xong mới có khả năng hủy bỏ bức điện (có thể chỉ đơn giản bằng cách không gửi tiếp cờ hiệu kết thúc) Còn nếu bức điện đã được gửi đi xong rồi mới phát hiện xảy ra xung đột thì đã quá muộn, một trạm khác có thể đã nhận được và xử lý bức điện với nội dung sai lệch Trong trường hợp xấu nhất hai trạm cùng gửi thông tin

có thể ở hai đầu của dây dẫn, trạm thứ hai chỉ gửi điện trước khi tín hiệu từ trạm thứ nhất tới một chút Tín hiệu bị xung đột xảy ra ở đây phải mất thêm một khoảng thời gian nữa đúng bằng thời gian lan truyền tín hiệu TS mới quay trở lại tới trạm thứ nhất Như vậy điều kiện thực hiện phương pháp CSMA/CD là thời gian gửi một bức điện phải lớn hơn hai lần thời gian lan truyền tín hiệu

6 Chia sẻ tài nguyên cho các máy trong mạng theo yêu cầu:

Giá tiền thiết kế

Router cisco

4351

Đầu bấm dây

RF45 100-110 cái 2000vnd/cái 200.000vnd- 220.000vnd Access point

Máy photocopy

Tổng tiền: 94.115.000vnd

Phòng3 Phòng 2

Phòng1

Switch 3 Switch 2

Switch 1

Switch trung tâm

Tường lửa

Máy in server