Bài giảng Mạng LAN (Local Area Network)

Mạng LAN (Local Area Network)

1

Nội dung

1. Các đặc trưng của mạng LAN

2. Cấu trúc mạng LAN.

3. Các phương pháp truy nhập đường truyền

4. Cáp mạng và các thiết bị mạng LAN

5. Lựa chọn, cài đặt hệ điều hành cho LAN.

6. Thiết kế mạng LAN

2

1. Cấu trúc mạng LAN (LAN’s topology)

 Mạng dạng hình sao (Star

topology).

 Mạng hình tuyến (Bus topology).

 Mạng dạng vòng (Ring topology).

 Mạng dạng kết hợp.

3

Mạng dạng hình sao (Star topology)

Mọi máy trong

mạng được kết

nối qua thiết bị

trung tâm có

nhiệm vụ nhận

tín hiệu từ trạm

gửi, chuyển đến

trạm nhận theo

phương

thức

“điểm-điểm”

4

Mạng dạng hình sao (Star topology)

 M¹ng d¹ng h×nh sao bao gåm mét trung t©m vµ c¸c nót

th«ng tin. C¸c nót th«ng tin lµ c¸c tr¹m ®Çu cuèi, c¸c m¸y

tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ kh¸c cña m¹ng. Trung t©m cña m¹ng

®iÒu phèi mäi ho¹t ®éng trong m¹ng víi c¸c chøc n¨ng c¬

b¶n lµ:

 X¸c ®Þnh cÆp ®Þa chØ göi vµ nhËn ®îc phÐp chiÕm tuyÕn

th«ng tin vµ liªn l¹c víi nhau.

 Cho phÐp theo dâi vµ sö lý sai trong qu¸ tr×nh trao ®æi

th«ng tin.

 Th«ng b¸o c¸c tr¹ng th¸i cña m¹ng...

5

Mạng dạng hình sao (Star topology)

 C¸c u ®iÓm cña m¹ng h×nh sao:

◼ Ho¹t ®éng theo nguyªn lý nèi song song nªn nÕu cã mét

thiÕt bÞ nµo ®ã ë mét nót th«ng tin bÞ háng th× m¹ng vÉn ho¹t

®éng b×nh thêng.

◼ CÊu tróc m¹ng ®¬n gi¶n vµ c¸c thuËt to¸n ®iÒu khiÓn æn

®Þnh.

◼ M¹ng cã thÓ më réng hoÆc thu hÑp tuú theo yªu cÇu cña ngêi

sö dông.

 Nhîc ®iÓm cña m¹ng h×nh sao:

◼ Kh¶ n¨ng më réng m¹ng hoµn toµn phô thuéc vµo kh¶ n¨ng

cña trung t©m. Khi trung t©m cã sù cè th× toµn m¹ng ngõng

ho¹t ®éng.

◼ M¹ng yªu cÇu nèi ®éc lËp riªng rÏ tõng thiÕt bÞ ë c¸c nót

th«ng tin ®Õn trung t©m. Kho¶ng c¸ch tõ m¸y ®Õn trung t©m

rÊt h¹n chÕ (100 m).

6

Mạng dạng hình tuyến (Bus topology)

Mạng dạng hình

tuyến gồm một cáp

đơn tuyến (gọi là

BUS) kết nối trực tiếp

với mọi máy tính

(dùng T-connector)

không qua thiết bị

trung gian. BUS được

giới hạn hai đầu bởi

các bộ kết thúc

(terminator).

7

Mạng dạng hình tuyến (Bus topology)

 Theo c¸ch bè trÝ hµnh lang c¸c ®êng nh h×nh vÏ th×

m¸y chñ (host) còng nh tÊt c¶ c¸c m¸y tÝnh kh¸c

(workstation) hoÆc c¸c nót (node) ®Òu ®îc nèi vÒ víi

nhau trªn mét trôc ®êng d©y c¸p chÝnh ®Ó chuyÓn t¶i

tÝn hiÖu.

 TÊt c¶ c¸c nót ®Òu sö dông chung ®êng d©y c¸p chÝnh

nµy. PhÝa hai ®Çu d©y c¸p ®îc bÞt bëi mét thiÕt bÞ gäi

lµ terminator. C¸c tÝn hiÖu vµ gãi d÷ liÖu (packet) khi di

chuyÓn lªn hoÆc xuèng trong d©y c¸p ®Òu mang theo

®i¹ chØ cña n¬i ®Õn.

8

Mạng dạng hình tuyến (Bus topology)

 Lo¹i h×nh m¹ng nµy dïng d©y c¸p Ýt nhÊt, dÔ l¾p

®Æt. Tuy vËy còng cã nh÷ng bÊt lîi ®ã lµ sÏ cã sù

ïn t¾c giao th«ng khi di chuyÓn d÷ liÖu víi lu lîng

lín vµ khi cã sù háng hãc ë ®o¹n nµo ®ã th× rÊt

khã ph¸t hiÖn, mét sù ngõng trªn ®êng d©y ®Ó

söa ch÷a sÏ ngõng toµn bé hÖ thèng.

9

Mạng dạng vòng (Ring topology)

Mỗi máy trong mạng

được nối với hai máy gần

nhất tạo hình dạng vòng

tròn theo phương thức

“điểm- nhiều điểm”,

truyền – nhận dữ liệu

từng gói theo vòng tròn

một chiều. Phương pháp

truyền dữ liệu thường

dùng với mạng này là:

Token Passing

10

Mạng dạng vòng (Ring topology)

 M¹ng d¹ng nµy, bè trÝ theo d¹ng xoay vßng, ®êng d©y c¸p

®îc thiÕt kÕ lµm thµnh mét vßng khÐp kÝn, tÝn hiÖu ch¹y

quanh theo mét chiÒu nµo ®ã. C¸c nót truyÒn tÝn hiÖu cho

nhau mçi thêi ®iÓm chØ ®îc mét nót mµ th«i. D÷ liÖu truyÒn

®i ph¶i cã kÌm theo ®Þa chØ cô thÓ cña mçi tr¹m tiÕp nhËn.

 M¹ng d¹ng vßng cã thuËn lîi lµ cã thÓ níi réng ra xa, tæng

®êng d©y cÇn thiÕt Ýt h¬n so víi hai kiÓu trªn. Nhîc ®iÓm lµ

®êng d©y ph¶i khÐp kÝn, nÕu bÞ ng¾t ë mét n¬i nµo ®ã th×

toµn bé hÖ thèng còng bÞ ngõng.

11

Mạng dạng hình kết hợp (Hybrid topology)

Mạng Star-wired Ring

Sử dụng cấu hình kết nối vật lý dạng hình sao. Tuy

nhiên lại sử dụng phương pháp truyền dữ liệu Token

Ring - Passing

12

Mạng dạng hình kết hợp (Hybrid topology)

Mạng Star-wired BUS

Trong mạng dạng này các nhóm máy trạm kết nối với

thiết bị trung tâm (Hub) theo hình sao. Các Hub đến lượt

mình được kết nối trên một trục đơn (BUS).

13

Ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp sö dông sãng

mang cã ph¸t hiÖn xung ®ét - CSMA/CD

 CSMA lµ viÕt t¾t tõ tiÕng Anh: Carrier Sense Multiple

Access, cßn CD lµ viÕt t¾t tõ: Conllision Detect.

 Sö dông giao thøc nµy c¸c tr¹m hoµn toµn cã quyÒn truyÒn

d÷ liÖu trªn m¹ng víi sè lîng nhiÒu hay Ýt vµ mét c¸ch

ngÉu nhiªn hoÆc bÊt kú khi nµo cã nhu cÇu truyÒn d÷ liÖu ë

mçi tr¹m. Mèi tr¹m sÏ kiÓm tra tuyÕn vµ chØ khi nµo tuyÕn

kh«ng bËn míi b¾t ®Çu truyÒn c¸c gãi d÷ liÖu.

 CSMA/CD cã nguån gèc tõ hÖ thèng radio ®· ph¸t triÓn ë

trêng ®¹i häc Hawai vµo kho¶ng n¨m 1970,gäi lµ

ALOHANET. (LBT and LWT)

14

(Token Ring)

 §©y lµ giao thøc th«ng dông sau CSMA/CD ®îc dïng trong

c¸c LAN cã cÊu tróc vßng (Ring). Trong ph¬ng ph¸p nµy, khèi

®iÒu khiÓn m¹ng hoÆc token ®îc truyÒn lÇn lît tõ tr¹m nµy

®Õn tr¹m kh¸c. Token lµ mét khèi d÷ liÖu ®Æc biÖt. Khi mét

tr¹m ®ang chiÕm token th× nã cã thÓ ph¸t ®i mét gãi d÷ liÖu.

Khi ®· ph¸t hÕt gãi d÷ liÖu cho phÐp hoÆc kh«ng cßn g× ®Ó

ph¸t n÷a th× tr¹m ®ã l¹i göi token sang tr¹m kÕ tiÕp. Trong

tr¹m theo mét trËt tù ®· ®Þnh tríc. §èi víi cÊu h×nh m¹ng d¹ng

xoay vßng th× trËt tù cña sù truyÒn token t¬ng ®¬ng víi trËt tù

vËt lý cña c¸c tr¹m xung quanh vßng.(Vòng vật lý)

15

M¹ng ETHERNET

 Ethernet lµ m¹ng côc bé do c¸c c«ng ty Xerox, Intel vµ

th«ng dông nhÊt ®èi víi c¸c m¹ng nhá hiÖn nay. Ethernet

cña ISO, m¹ng truyÒn sè liÖu Ethernet cho phÐp ®a vµo

m¹ng c¸c lo¹i m¸y tÝnh kh¸c nhau kÓ c¶ m¸y tÝnh mini.

®ång trôc, tÝn hiÖu truyÒn trªn m¹ng ®îc m· ho¸ theo kiÓu

®ång bé (Manchester), tèc ®é truyÒn d÷ liÖu lµ 10 Mb/s.

16

M¹ng ETHERNET

 ChiÒu dµi tèi ®a cña mét ®o¹n c¸p tuyÕn lµ 500m,

c¸c ®o¹n tuyÕn nµy cã thÓ ®îc kÕt nèi l¹i b»ng

c¸ch dïng c¸c bé chuyÓn tiÕp vµ kho¶ng c¸ch lín

nhÊt cho phÐp gi÷a 2 nót lµ 2,8 km.

 Sö dông tÝn hiÖu b¨ng tÇn c¬ b¶n, truy xuÊt tuyÕn

(bus access) hoÆc tuyÕn token (token bus), giao

thøc lµ CSMA/CD, d÷ liÖu chuyÓn ®i trong c¸c gãi.

Gãi (packet) th«ng tin dïng trong m¹ng cã ®é dµi

tõ 64 ®Õn 1518 byte.

17

M¹ng TOKEN RING

Ngoµi Ethernet LAN mét c«ng nghÖ LAN chñ yÕu kh¸c ®ang ®-

îc dïng hiÖn nay lµ Token Ring. Nguyªn t¾c cña m¹ng Token

Ring ®îc ®Þnh nghÜa trong tiªu chuÈn IEEE 802.5. M¹ng Token

Ring cã thÓ ch¹y ë tèc ®é 4Mbps hoÆc 16Mbps. Ph¬ng ph¸p

truy cËp dïng trong m¹ng Token Ring gäi lµ Token passing .

Token passing lµ ph¬ng ph¸p truy nhËp x¸c ®Þnh, trong ®ã c¸c

xung ®ét ®îc ng¨n ngõa b»ng c¸ch ë mçi thêi ®iÓm chØ mét

tr¹m cã thÓ ®îc truyÒn tÝn hiÖu. §iÒu nµy ®îc thùc hiÖn b»ng

viÖc truyÒn mét bã tÝn hiÖu ®Æc biÖt gäi lµ Token (m· th«ng b¸o)

xoay vßng tõ tr¹m nµy qua tr¹m kh¸c. Mét tr¹m chØ cã thÓ göi ®i

bã d÷ liÖu khi nã nhËn ®îc m· kh«ng bËn.

18

3. Cáp mạng và các thiết bị mạng LAN

 Các loại Card mạng (Network

interface card – NIC) còn gọi là

Network Adapters

 Cáp đồng trục (Coaxial cable).

 Cáp đôi xoắn (Twisted pair cable).

 Cáp sợi quang (Fiber optic cable).

 Lựa chọn cáp cho mạng LAN.

19

3. Cáp mạng và các thiết bị mạng LAN

 Bộ lặp tín hiệu (Repeater).

 Bộ tập trung (Hub).

 Cầu (Bridge).

 Bộ chuyển mạch (Switch).

 Bộ định tuyến (Router) một thiết bị

thích hợp với cả LAN và WAN (Liên

mạng).

20