Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 6 - Lưu Đức Trung

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 6 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về chuyển mạch, các mạng chuyển mạch, các nút mạng, hệ thống báo hiệu kênh số 7, chuyển mạch gói, mô hình mạng chuyển mạch đơn giản, các ứng dụng chuyển mạch tương tự,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Các nút không c n/đầ ược bi t v  n i dung d  li uế ề ộ ữ ệ

Các thi t b  giao nh n đ u cu i thế ị ậ ầ ố ường là:

Máy tính, đi n tho i, các thi t b  đi u khi n …ệ ạ ế ị ề ể

M ng chuy n m ch bao g m m t t p h p các nút và các liênạ ể ạ ồ ộ ậ ợ  

k t/liên l c gi a các nútế ạ ữ

D  li u đữ ệ ược truy n đi t  nút này đ n nút khác thông qua cácề ừ ế  nút chuy n m chể ạ

M ng thạ ường được k t n i t ng ph nế ố ừ ầ

Có th  có các để ường liên k t d  phòng nh m tăng tính tinế ự ằ  

c yậ

Hai công ngh  chuy n m ch ch  y u g m:ệ ể ạ ủ ế ồ

Chuy n m ch tể ạ ương t  (Circuit switching)ự

Chuy n m ch gói (Packet switching)ể ạ

Mô hình m ng chuy n m ch đ n gi n ạ ể ạ ơ ả

Chuy n m ch t ể ạ ươ ng t ự

Có các đường k t n i đế ố ược giành riêng, qua ba giai đo n:ạ

K t n i (Establish)ế ốTruy n (Transfer)ề

S  t n d ng không hi u quự ậ ụ ệ ả

Kênh truy n giành riêng trong su t th i gian k t n i. ề ố ờ ế ốKhông có d  li u v n ph i k t n i   thông năng lãng phíữ ệ ẫ ả ế ố →

C n th i gian thi t l p k t n iầ ờ ế ậ ế ố

Khi đã k t n i, quá trình truy n g i không th y đế ố ề ử ấ ược

Ch  y u đủ ế ược phát tri n cho truy n gi ng nói (đi n tho i) →ể ề ọ ệ ạ  không phù h p v i các ki u d  li u khácợ ớ ể ữ ệ

Chuy n m ch m ch còn để ạ ạ ược dùng trong các m ng riêngạ  VPN

M ng chuy n m ch t ạ ể ạ ươ ng t  công c ng ự ộ

Các thành ph n trong m ng truy n thông ầ ạ ề

M t m ng truy n thông g m b n thành ph n ki n trúc t ngộ ạ ề ồ ố ầ ế ổ  quát nh  sau:ư

Các máy thuê bao (Subcribers): là các thi t b  k t n i vàoế ị ế ố  

m ng. Cho đ n nay, ch  y u v n là các máy đi n tho iạ ế ủ ế ẫ ệ ạ  

nh ng t  l  thi t b  truy n d  li u (máy fax).ư ỷ ệ ế ị ề ữ ệ

Đường thuê bao (Subcribers Line): liên k t gi a các máyế ữ  thuê bao v i m ng /đớ ạ ường đi n đàm thuê bao /đệ ường đi nệ  đàm c c b  H u h t s  d ng cáp đôi xo n đ n vài ch c km.ụ ộ ầ ế ử ụ ắ ế ụ

Các   t ng   đài   (exchange):   Các   trung   tâm   chuy n   m chổ ể ạ  trong m ng, tr c ti p k t n i các thuê bao PBX, thạ ự ế ế ố ường ph cụ  

v  đ n vài ngàn thi t b , ph m vi và nh  ụ ế ế ị ạ ỏ

Đường trung k  (Trunk line): là các nhánh n i gi a cácế ố ữ  

t ng đài. Các đổ ường trung k  t i đế ả ược nhi u kênh s  d ngề ử ụ  FDM hay TDM đ ng b ồ ộ

Các ch c năng đi u khi n báo hi u ứ ề ể ệ

Phát báo hi u liên l c đ i v i thuê bao, bao g m âm thanhệ ạ ố ớ ồ  quay s , đ  chuông, tín hi u báo b n, v.v…ố ổ ệ ậ

G i tín hi u phát chuông đi n tho i.ử ệ ệ ạ

Truy n thông tin liên quan đ n vi c tính đ m chi phí và hóaề ế ệ ế  

đ n.ơ

Truy n thông tin v  tình tr ng thi t b  hay đề ề ạ ế ị ường tr c trongụ  

m ng. Thông tin này đạ ượ ử ục s  d ng cho ch c năng tìm đứ ường và duy trì k t n i.ế ố

Truy n các thông tin ki m tra phát hi n và cô l p các hề ể ệ ậ ệ 

th ng l i h ng.ố ỗ ỏ

Đi u khi n các thi t b  đ c bi t nh  thi t b  kênh v  tinh.ề ể ế ị ặ ệ ư ế ị ệ

Tu n t  tín hi u đi u khi n ầ ự ệ ề ể

Trước cu c g i, c  hai máy đi n tho i đ u r i (on­hook).ộ ọ ả ệ ạ ề ỗ  Khi m t thuê bao nh c  ng nghe (off­hook).   tín hi u t  đ ngộ ấ ố → ệ ự ộ  báo cho t ng đài.ổ

Switch (t ng đài) đáp l i b ng m t tín hi u, báo cho thuê baoổ ạ ằ ộ ệ  

bi t đã có th  quay s ế ể ố

Ngườ ọi g i quay s  T i switch, s  này đố ạ ố ược coi nh  đ a chư ị ỉ 

N u cu c g i không th  th c hi n qua switch, switch g iế ộ ọ ể ự ệ ử  

tr  m t tín hi u cho thuê bao g i, yêu c u th c hi n l i cu cả ộ ệ ọ ầ ự ệ ạ ộ  

g i.ọ

Thuê bao b  g i nh c  ng nghe (off­hook).   báo hi u choị ọ ấ ố → ệ  switch.

Switch ng t chuông, thi t l p k t n i gi a hai thuê bao.ắ ế ậ ế ố ữ

K t n i đế ố ược g  b  khi m t trong hai thuê bao tham gia đ tỡ ỏ ộ ặ  

Thêm vào đó, không th  thi t l p m t cu c g i mà gi ngể ế ậ ộ ộ ọ ọ  nói đi theo m t độ ường còn tín hi u đi u khi n đệ ề ể ường đi đó 

l i theo m t ng  khác  ạ ộ ả

Ngoài d i t n (Out of band)ả ầ

Các tín hi u đàm tho i không s  d ng h t 4kHz băngệ ạ ử ụ ế  thông

M t d i tín hi u h p ngay trong d i thông 4 kHz đàmộ ả ệ ẹ ả  tho i đạ ược dùng đ  mang tín hi u đi u khi nể ệ ề ể

u đi m n i b t: c a ph ng pháp này là các tín hi u

C n thêm các nút truy n tín hi u (signal transfer points)ầ ề ệ

Nó th c s  hình thành 2 m ng: m t đ  truy n d  li u vàự ự ạ ộ ể ề ữ ệ  

m t truy n tín hi u đi u khi nộ ề ệ ề ể

6.2 H  th ng báo hi u s  7 (Signaling System Numberệ ố ệ ố  7)

Ch c năng t ng quát c a SS7 là cung c p m t chu n qu c tứ ổ ủ ấ ộ ẩ ố ế 

v  h  th ng tín hi u kênh chung dùng trong các m ng ISDN v iề ệ ố ệ ạ ớ  các tính ch t ch  y u nh  sau:ấ ủ ế ư

Được   t i   u   hóa   đ   s   d ng   trong   các   m ng   truy nố ư ể ử ụ ạ ề  thông s  nh m c nh tranh v i các t ng đài s  l p trình cố ằ ạ ớ ổ ố ậ ố 

đ nh, t n d ng các kênh truy n 64­kbps.ị ậ ụ ề

Được thi t k  phù h p v i các yêu c u k  thu t truy nế ế ợ ớ ầ ỹ ậ ề  

d  li u hi n hành và tữ ệ ệ ương lai v  đi u khi n cu c g i, đi uề ề ể ộ ọ ề  khi n t  xa, qu n lý và b o trì.ể ừ ả ả

Được thi t k  đ  tr  thành phế ế ể ở ương ti n truy n thông tinệ ề  

c y theo đúng th  t , không trùng l p và m t d  li u.ậ ứ ự ặ ấ ữ ệ

Ho t đ ng phù h p trên các kênh tạ ộ ợ ương t  mà t c đự ố ộ 

dưới 64 kbps

Phù h p cho các k t n i m t đ t và v  tinh ngang hàng.ợ ế ố ặ ấ ệ

Các thành ph n m ng báo hi u SS7 ầ ạ ệ

Là b t c  đi m nào c a m ng có th  x  lý các thôngấ ứ ể ủ ạ ể ử  

đi p đi u khi n SS7ệ ề ể

Khi  k t n i   đã l p, thông tin  đế ố ậ ược  truy n trong di nề ệ  thông tin

Các đi m chuy n ti p STP ể ể ế

C u trúc m ng đi u khi n ấ ạ ề ể

Có nhi u tham s  khác nhau làm  nh hề ố ả ưởng đ n quy t đ nhế ế ị  thi t k  m ng v i s  t ng c n th c hi n:ế ế ạ ớ ố ầ ầ ự ệ

Năng l c c a các STP: bao g m các đự ủ ồ ường liên k t mà m iế ỗ  STP có th  x  lý, th i gian c n thi t đ  truy n thông đi p đi uể ử ờ ầ ế ể ề ệ ề  khi n và thông năng c a nó đ i v i các thông đi p.ể ủ ố ớ ệ

Hi u năng c a m ng: bao hàm t ng th i gian tr  qua các SPệ ủ ạ ổ ờ ễ  

và STP và các liên k t.ế

M c đ  s n sàng và tin c y: lứ ộ ẵ ậ ượng hóa kh  năng c a m ngả ủ ạ  khi đ i m t v i các h  h ng có th  x y ra đ i v i các STP.ố ặ ớ ư ỏ ể ả ố ớ

Ki n trúc chuy n m ch m m ế ể ạ ề

Xu hướng g n nh t trong tri n khai công ngh  chuy n m chầ ấ ể ệ ể ạ  

m ch thạ ường là chuy n m ch m m (softswitch).ể ạ ề

V  b n ch t, chuy n m ch m m là m t máy tính th c thiề ả ấ ể ạ ề ộ ự  

ph n m m chuyên d ng đi u khi n h  th ng chuy n m ch đi nầ ề ụ ề ể ệ ố ể ạ ệ  tho i thông minh. ạ

Chuy n m ch m m có chi phí gi m đáng k  so v i các bể ạ ề ả ể ớ ộ chuy n m ch thông thể ạ ường và có th  thi hành nhi u ch c năngể ề ứ  

h n n a. ơ ữ

Thêm  n a,  đ  x  lý  các  ch c  năng chuy n m ch truy nữ ể ử ứ ể ạ ề  

th ng, m t chuy n m ch m m còn có th  chuy n đ i lu ng bitố ộ ể ạ ề ể ể ổ ồ  đàm tho i s  thành các gói.ạ ố

Chuy n m ch c  đi n ể ạ ổ ể

Chuy n m ch m m ể ạ ề

6.3 Chuy n m ch góiể ạ

Các nguyên t c c  b n ắ ơ ả

Chuy n m ch m ch để ạ ạ ược thi t k  cho truy n thông đi xaế ế ề  (long­haul circuit­switching ), mà:

Tài nguyên ph i đả ược giành s n cho m t cu c g iẵ ộ ộ ọ

C t nh  thông đi p (packet)ắ ỏ ệPacket: m t ph n d  li u + thông tin đi u khi nộ ầ ữ ệ ề ểThông tin đi u khi n ề ể

Ch ng h n thông tin cung c p cho thu t toán tìm đẳ ạ ấ ậ ườ  nghay  u tiên đư ường truy nề

L u chuy n Packet: ngu n   trung gian (đ m, chuy n ti p)ư ể ồ → ệ ể ế   đích

→

S  d ng các Packet ử ụ

u đi m

Ư ể

T n d ng đậ ụ ường truy n hi u quề ệ ả

M t nút có th  độ ể ược chia x  b i nhi u ngu n d  li uẻ ở ề ồ ữ ệ

Các Packet được x p hàng và truy n đi nhanh nh t có thế ề ấ ể

Có th  đi u khi n t  s  truy n d  li u ể ề ể ỷ ố ề ữ ệ

M i tr m k t n i v i nút c c b  có th  truy n ra v i t cố ạ ế ố ớ ụ ộ ể ề ớ ố  

Có th  áp d ng các m c  u tiên khác nhauể ụ ứ ư

K  thu t chuy n m ch gói ỹ ậ ể ạ

Ngu n ng t thông đi p dài thành các packetồ ắ ệ

G n các thông tin đi u khi n (tùy ki u packet)ắ ề ể ể

T ng packet m t đừ ộ ược g i ra m ngử ạ

Các nút m ng x  lý packet theo 2 cáchạ ử

Datagram

Virtual circuit