Bài giảng Thiết kế, cài đặt và điều hành mạng - Ngô Văn Bình
Ng« v¨N b×nh
Bµi gi¶ng
ThiÕt kÕ, cµi ®Æt vµ ®iÒu hµnh m¹ng
Hµ Néi - 2001
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
Môc lôc
Ch-¬ng 1. Tæng quan vÒ m¹ng m¸y tÝnh.......................................................................2
I. Më ®Çu.....................................................................................................................4
Bµi 2. KiÕn tróc ph©n tÇng vµ m« h×nh OSI...................................................................12
Ch-¬ng 2. M¹ng côc bé – m¹ng lan...............................................................................21
I. Më ®Çu...................................................................................................................21
Bµi 2. Kü thuËt m¹ng côc bé ........................................................................................23
I. Topology................................................................................................................23
II. §-êng truyÒn vËt lý..............................................................................................25
Bµi 3. C¸c ph-¬ng ph¸p truy nhËp ®-êng truyÒn vËt lý.................................................27
II. Ph-¬ng ph¸p CSMA/CD.......................................................................................27
IV. Ph-¬ng ph¸p Token Ring....................................................................................30
II. PhÇn mÒm.............................................................................................................34
Bµi 5. C¸c chuÈn LAN..................................................................................................34
II. Token Ring...........................................................................................................41
Bµi 6. Quy tr×nh thiÕt kÕ ...............................................................................................43
1
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
II. §¸nh gi¸ l-u l-îng truyÒn....................................................................................44
III. TÝnh to¸n sè tr¹m lµm viÖc..................................................................................45
IV. ¦íc l-îng b¨ng th«ng cÇn thiÕt..........................................................................45
V. Dù th¶o m« h×nh m¹ng.........................................................................................45
VI. §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ®¸p øng nhu cÇu...................................................................45
2
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
Ch-¬ng 1. Tæng quan vÒ m¹ng m¸y tÝnh
Bµi 1. Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ m¹ng m¸y tÝnh
I. Më ®Çu.
- ë møc ®é c¬ b¶n nhÊt, m¹ng bao gåm hai m¸y tÝnh nèi víi nhau b»ng c¸p,
sao cho chóng cã thÓ dïng chung d÷ liÖu. Mäi m¹ng m¸y tÝnh, cho dï cã tinh vi phøc
t¹p ®Õn ®©u ch¨ng n÷a còng ®Òu b¾t nguån tõ hÖ thèng ®¬n gi¶n ®ã.
- Lý do h×nh thµnh m¹ng m¸y tÝnh: m¹ng m¸y tÝnh ph¸t sinh tõ nhu cÇu muèn
chia sÎ, dïng chung tµi nguyªn vµ cho phÐp giao tiÕp trùc tuyÕn (online). Tµi nguyªn
gåm cã tµi nguyªn phÇn mÒm (d÷ liÖu, ch-¬g tr×nh øng dông, ...) vµ tµi nguyªn phÇn
cøng (m¸y in, m¸y quÐt, CD ROOM,.). Giao tiÕp trùc tuyÕn bao gåm göi vµ nhËn
th«ng ®iÖp, th- ®iÖn tö.
+ Tr-íc khi m¹ng m¸y tÝnh ®-îc sö dông, ng-êi ta th-êng ph¶i tù trang bÞ m¸y
in, m¸y vÏ vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi kh¸c cho riªng m×nh. §Ó cã thÓ dïng chung m¸y tin
th× mäi ng-êi ph¶i thay phiªn nhau ngåi tr-íc m¸y tÝnh ®-îc nèi víi m¸y in. Khi mµ
nèi m¹ng th× cho phÐp tÊt c¶ mäi ng-êi ®Òu cã quyÒn sö dông m¸y in ®ã.
+ NÕu kh«ng cã m¹ng m¸y tÝnh, nhu cÇu trao ®æi th«ng tin ®Òu bÞ giíi h¹n ë:
• TruyÒn ®¹t th«ng tin trùc tiÕp (miÖng)
• Gëi th- th«ng b¸o
• Copy d÷ liÖu sang ®Üa mÒm, ®em ®Üa copy sang m¸y kh¸c
M¹ng cã thÓ lµm gi¶m bít nhu cÇu truyÒn th«ng trªn giÊy, tiÕt kiÖm thêi
gian vµ c«ng søc.
-
Do sù kÕt hîp cña m¸y tÝnh víi c¸c hÖ thèng truyÒn th«ng ®Æc biÖt lµ viÔn
th«ng t¹o ra cuéc c¸ch m¹ng trong vÊn ®Ò tæ chøc khai th¸c vµ sö dông hÖ thèng m¸y
tÝnh. M« h×nh tËp trung dùa trªn m¸y tÝnh lín ®-îc thay thÕ m« h×nh c¸c m¸y tÝnh ®¬n
lÎ ®-îc kÕt nèi l¹i ®Ó cïng thùc hiÖn c«ng viÖc h×nh thµnh m«i tr-êng lµm viÖc nhiÒu
ng-êi sö dông ph©n t¸n.
- M¹ng m¸y tÝnh ngµy nay ®· trë thµnh mét lÜnh vùc nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ
øng dông cèt lâi cña CNTT. C¸c lÜnh vùc nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông cña
m¹ng: kiÕn tróc m¹ng, nguyªn lý thiÕt kÕ, cµi ®Æt vµ c¸c m« h×nh øng dông.
II. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n
1. LÞch sö ph¸t triÓn
- Cuèi nh÷ng n¨m 60 c¸c hÖ thèng m¸y tÝnh ®-îc tËp trung ho¸ cao ®é nh-
mainfram, minicomputer,... ®-îc gäi lµ m¸y tÝnh trung t©m vµ nhiÒu tr¹m cuèi nèi víi
nã. M¸y tÝnh trung t©m hÇu nh- ®¶m nhiÖm tÊt c¶ mäi viÖc :
3
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
+ Xö lý th«ng tin
+ Qu¶n lý c¸c thñ tôc truyÒn d÷ liÖu
+ Qu¶n lý sù ®ång bé cña c¸c tr¹m cuèi
+ Qu¶n lý c¸c hµng ®îi
+ Sö lý c¸c ng¾t tõ c¸c tr¹m cuèi,...
Nh-îc ®iÓm:
+ Tèn qu¸ nhiÒu vËt liÖu ®Ó nèi c¸c tr¹m víi trung t©m (tèn ®-êng truyÒn)
+ M¸y tÝnh trung t©m qu¸ t¶i (ph¶i lµm viÖc qu¸ nhiÒu)
- §Ó gi¶m nhiÖm vô cña m¸y tÝnh trung t©m ng-êi ta gom c¸c tr¹m cuèi vµo bé
gäi lµ bé tËp trung (hoÆc bé dån kªnh) tr-íc khi chuyÓn vÒ trung t©m. C¸c bé nµy cã
chøc n¨ng tËp trung c¸c tÝn hiÖu do tr¹m cuèi göi ®Õn vµo trªn cïng mét ®-êng truyÒn.
+ Bé dån kªnh (multiplexor): cã kh¶ n¨ng truyÒn song song c¸c th«ng tin do
tr¹m cuèi göi vÒ trung t©m.
+ Bé tËp trung (concentrator): kh«ng cã kh¶ n¨ng nµy, ph¶i dïng bé ®Öm ®Ó l-u
tr÷ t¹m thêi d÷ liÖu
KL: Mäi sù liªn l¹c gi÷a c¸c tr¹m cuèi víi nhau ph¶i ®i qua m¸y tÝnh trung t©m,
kh«ng ®-îc nèi trùc tiÕp víi nhau hÖ thèng trªn kh«ng ®-îc gäi lµ m¹ng m¸y tÝnh
mµ chØ ®-îc gäi lµ m¹ng xö lý
- Tõ cuèi nh÷ng n¨m 70, c¸c m¸y tÝnh ®-îc nèi trùc tiÕp víi nhau ®Ó t¹o thµnh
m¹ng m¸y tÝnh nh»m ph©n t¸n t¶i cña hÖ thèng vµ t¨ng ®é tin cËy.
§Þnh nghÜa: M¹ng m¸y tÝnh lµ mét hÖ thèng c¸c m¸y tÝnh tù trÞ (autonomous
computer) ®-îc kÕt nèi víi nhau b»ng mét ®-îc truyÒn vËt lý vµ theo mét kiÕn tróc nµo
®ã.
- Còng nh÷ng n¨m 70 xuÊt hiÖn kh¸i niÖm m¹ng truyÒn th«ng (communication
network), trong ®ã c¸c thµnh phÇn chÝnh cña nã lµ c¸c nót m¹ng (Node), ®-îc gäi lµ bé
chuyÓn m¹ch (switching unit) dïng ®Ó h-íng th«ng tin tíi ®Ých.
- C¸c nót m¹ng ®-îc nèi víi nhau b»ng ®-êng truyÒn gäi lµ khung cña m¹ng.
C¸c m¸y tÝnh xö lý th«ng tin cña ng-êi sö dông (host) hoÆc c¸c tr¹m cuèi (terminal)
®-îc nèi trùc tiÕp vµo c¸c nót m¹ng ®Ó khi cÇn th× trao ®æi th«ng tin qua m¹ng. B¶n
th©n c¸c nót m¹ng th-êng còng lµ m¸y tÝnh nªn cã thÓ ®ång thêi ®ãng c¶ vai trß m¸y
cña ng-êi sö dông.
V× vËy chóng ta kh«ng ph©n biÖt kh¸i niÖm m¹ng m¸y tÝnh vµ m¹ng truyÒn th«ng.
Môc ®Ých kÕt nèi m¹ng m¸y tÝnh:
- Chia xÎ c¸c tµi nguyªn cã gi¸ trÞ cao (thiÕt bÞ, ch-¬ng tr×nh, d÷ liÖu,..) kh«ng
phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch ®Þa lý cña tµi nguyªn vµ ng-êi sö dông.
- T¨ng ®é tin cËy cña hÖ thèng: do cã kh¶ n¨ng thay thÕ khi x¶y ra sù cè ®èi
víi mét m¸y tÝnh nµo ®ã.
4
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
2. C¸c yÕu tè cña m¹ng m¸y tÝnh
a. §-êng truyÒn vËt lý
- §-êng truyÒn vËt lý dïng ®Ó chuyÓn c¸c tÝn hiÖu gi÷a c¸c m¸y tÝnh. C¸c tÝn
hiÖu ®ã biÓu thÞ c¸c gi¸ trÞ d÷ liÖu d-íi d¹ng c¸c xung nhÞ ph©n (on - off). TÊt c¶ c¸c
tÝn hiÖu ®ã ®Òu thuéc d¹ng sãng ®iÖn tõ (tr¶i tõ tÇn sè sãng radio, sãng ng¾n, tia hång
ngo¹i). øng víi mçi lo¹i tÇn sè cña sãng ®iÖn tö cã c¸c ®-êng truyÒn vËt lý kh¸c nhau
®Ó truyÒn tÝn hiÖu.
- HiÖn nay cã hai lo¹i ®-êng truyÒn:
+ §-êng truyÒn h÷u tuyÕn: c¸p ®ång trôc, c¸p ®«i d©y xo¾n (cã bäc kim, kh«ng
bäc kim) , c¸p sîi quang
+ §-êng truyÒn v« tuyÕn: radio, sãng cùc ng¾n, tia hång ngo¹i
C¸p ®ång trôc dïng ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu sè trong m¹ng côc bé hoÆc lµm m¹ng
®iÖn tho¹i ®-êng dµi. CÊu t¹o gåm cã mét sîi kim lo¹i ë trung t©m ®-îc bäc bëi mét
líp c¸ch ®iÖn vµ mét l-íi kim lo¹i chèng nhiÔu. ë ngoµi cïng lµ vá bäc c¸ch ®iÖn. Sîi
kim lo¹i trung t©m vµ l-íi kim lo¹i lµm thµnh hai sîi dÉn ®iÖn ®ång trôc
Vá bäc kim lo¹i
D©y dÉn trung t©m
Líp c¸ch ®iÖn
L-íi kim lo¹i
H×nh 1. C¸p ®ång trôc
Cã hai lo¹i c¸p ®ång trôc kh¸c nhau víi nh÷ng chØ ®Þnh kh¸c nhau vÒ kü thuËt
vµ thiÕt bÞ ghÐp nèi ®i kÌm: c¸p ®ång trôc máng (gi¸ thµnh rÎ, dïng phæ biÕn), c¸p
®ång trôc bÐo (®¾t h¬n, cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt h¬n, th-êng ®-îc dung liªn kÕt
m¹ng trong m«i tr-êng c«ng nghiÖp)
C¸p ®«i d©y xo¾n: ®-îc sö dông réng r·i trong c¸c m¹ng ®iÖn tho¹i cã thÓ kÐo
dµi hµng c©y sè mµ kh«ng cÇn bé khuyÕch ®¹i. CÊu t¹o gåm nhiÒu sîi kim lo¹i c¸ch
®iÖn víi nhau. C¸c sîi nµy tõng ®«i mét xo¾n l¹i víi nhau nh»m h¹n chÕ nhiÔu ®iÖn tõ.
Cã hai lo¹i c¸p xo¾n ®«i ®-îc sö dông hiÖn nay: c¸p cã bäc kim lo¹i (STP), c¸p kh«ng
bäc kim lo¹i (UTP).
C¸p STP cã líp b¶o vÖ d-íi vá bäc ngoµi. Cã kh¶ n¨ng chèng nhiÔu tèt vµ còng
®¾t h¬n. C¸p UTP kh«ng cã líp b¶o vÖ d-íi bäc ngoµi dïng phæ biÕn v× gi¸ rÎ
C¸p sîi quang: lµ c¸p truyÒn dÉn sãng ¸nh s¸ng, cã cÊu tróc t-¬ng tù nh- c¸p
®ång trôc víi chÊt liÖu lµ thuû tinh. Tøc lµ gåm mét d©y dÉn trung t©m (mét hoÆc mét
bã sîi thuû tinh hoÆc plastic cã thÓ truyÒn dÉn tÝn hiÖu quang) ®-îc bäc mét líp ¸o cã
t¸c dông ph¶n x¹ c¸c tÝn hiÖu trë l¹i ®Ó gi¶m sù mÊt m¸t tÝn hiÖu. Cã hai lo¹i c¸p sîi
5
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
quang lµ: single-mode (chØ cã mét ®-êng dÉn quang duy nhÊt), multi-mode (cã nhiÒu
®-êng dÉn quang) c¸p sîi quang cã ®é suy hao tÝn hiÖu thÊp, kh«ng bÞ ¶nh h-ëng
cña nhiÔu ®iÖn tõ vµ c¸c hiÖu øng ®iÖn kh¸c, kh«ng bÞ ph¸t hiÖn vµ thu trém, an toµn
th«ng tin trªn m¹ng ®-îc b¶o ®¶m. Khã l¾p ®Æt, gi¸ thµnh cao
Sãng cùc ng¾n th-êng ®-îc dïng ®Ó truyÒn gi÷a c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ c¸c vÖ tinh.
Chóng ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu qu¶ng b¸ tõ mét tr¹m ph¸t tíi nhiÒu tr¹m thu.
Sãng hång ngo¹i: M«i tr-êng truyÒn dÉn sãng hång ngo¹i lµ mét m«i tr-êng
®Þnh h-íng, trong diÖn hÑp v× vËy nã chØ thÝch hîp cho mét m¹ng diÖn hÑp b¸n kÝnh tõ
0.5m ®Õn 20 m, víi c¸c thiÕt bÞ Ýt bÞ di chuyÓn. Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu xung quanh
10Mbps
Sãng radio: m«i tr-êng truyÒn dÉn sãng radio lµ mét m«i tr-êng ®Þnh h-íng
trong m¹ng diÖn réng víi b¸n kÝnh 30 km. Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu hµng chôc Mbps.
B. KiÕn tróc m¹ng m¸y tÝnh (Network architecture)
- KiÕn tróc m¹ng m¸y tÝnh thÓ hiÖn c¸ch nèi c¸c m¸y tÝnh víi nhau ra sao vµ
tËp hîp c¸c quy t¾c, quy -íc mµ tÊt c¶ c¸c thùc thÓ tham gia truyÒn th«ng trªn m¹ng
ph¶i tu©n theo ®Ó ®¶m b¶o cho m¹ng ho¹t ®éng tèt.
- C¸ch nèi c¸c m¸y tÝnh ®-îc gäi lµ h×nh tr¹ng (topolopy) cña m¹ng hay nãi
cho gän lµ topo m¹ng
- TËp hîp c¸c quy t¾c, quy -íc truyÒn th«ng ®-îc gäi lµ giao thøc (protocol)
cña m¹ng
• Topo m¹ng
- Cã hai kiÓu kÕt nèi m¹ng chñ yÕu lµ ®iÓm - ®iÓm (point-to-point) vµ qu¶ng b¸
(broadcast hay point-to-multipoint)
- KiÓu kÕt nèi ®iÓm - ®iÓm, c¸c ®-êng truyÒn nèi tõng cÆp nót víi nhau vµ mçi
nót ®Òu cã tr¸ch nhiÖm l-u tr÷ t¹m thêi sau ®ã chuyÓn tiÕp d÷ liÖu ®i tíi ®Ých. Do c¸ch
lµm viÖc nh- thÕ nªn m¹ng kiÓu nµy cßn ®-îc gäi lµ m¹ng l-u vµ chuyÓn tiÕp (store
and forward). Nãi chung c¸c m¹ng diÖn réng ®Òu sö dông nguyªn t¾c nµy.
- KiÓu qu¶ng b¸: TÊt c¶ c¸c nót m¹ng dïng chung mét ®-êng truyÒn vËt lý. D÷
liÖu göi ®i tõ mét nót m¹ng cã thÓ ®-îc tÊt c¶ c¸c nót m¹ng cßn l¹i tiÕp nhËn chØ
cÇn chØ ra ®Þa chØ ®Ých cña d÷ liÖu ®Ó mçi nót kiÓm tra xem cã ph¶i lµ göi cho m×nh hay
kh«ng.
6
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
H×nh sao (star)
chu tr×nh (loop)
c©y (tree)
®Çy ®ñ (complet)
H×nh 2. Mét sè topo m¹ng kiÓu ®iÓm - ®iÓm
Vßng (ring)
tuyÕn tÝnh (bus)
vÖ tinh hoÆc radio
H×nh 3. Mét sè topo m¹ng kiÓu qu¶ng b¸
Trong c¸c topo d¹ng vßng hoÆc d¹ng tuyÕn tÝnh cÇn cã mét c¬ chÕ “träng tµi” ®Ó gi¶i
quyÕt xung ®ét khi nhiÒu nót muèn truyÒn tin cïng mét lóc. ViÖc cÊp ph¸t ®-êng
truyÒn cã thÓ lµ “®éng” hoÆc “tÜnh”.
+ CÊp ph¸t “tÜnh” th-êng dung c¬ chÕ quay vßng ®Ó ph©n chia ®-êng truyÒn
theo c¸c kho¶ng thêi gian ®Þnh tr-íc.
+ CÊp ph¸t “®éng” lµ cÊp ph¸t theo yªu cÇu ®Ó h¹n chÕ thêi gian “chÕt” v« Ých
cña ®-êng truyÒn.
• Giao thøc m¹ng
- ViÖc trao ®æi th«ng tin cho dï lµ ®¬n gi¶n nhÊt, còng ®Òu ph¶i tu©n theo
nh÷ng quy t¾c nhÊt ®Þnh. Hai ng-êi nãi chuyÖn víi nhau muèn cho cuéc nãi chuyÖn cã
kÕt qu¶ th× Ýt nhÊt c¶ hai còng ph¶i ngÇm ®Þnh tu©n theo quy t¾c: khi ng-êi nµy nãi th×
ng-êi kia ph¶i nghe vµ ng-îc l¹i. ViÖc truyÒn tÝn hiÖu trªn m¹ng còng vËy, cÇn ph¶i cã
nh÷ng quy t¾c, quy -íc vÒ nhiÒu mÆt
+ Khu«n d¹ng cña d÷ liÖu: có ph¸p vµ ng÷ nghÜa
+ Thñ tôc göi vµ nhËn d÷ liÖu
+ KiÓm so¸t chÊt l-îng truyÒn
+ Xö lý c¸c lçi, sù cè
- TËp hîp tÊt c¶ c¸c quy t¾c, quy -íc trªn gäi lµ giao thøc m¹ng. Yªu cÇu vÒ xö
lý vµ trao ®æi th«ng tin cña ng-êi sö dông ngµy cµng cao th× giao thøc m¹ng cµng phøc
7
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
t¹p. C¸c m¹ng cã thÓ cã giao thøc kh¸c nhau tuú thuéc vµo sù lùa chän cña nhµ thiÕt
kÕ.
III. Ph©n lo¹i m¹ng m¸y tÝnh
Cã nhiÒu c¸ch ®Ó ph©n lo¹i m¹ng m¸y tÝnh tuú thuéc vµo yÕu tè chÝnh ®-îc chän lµm
chØ tiªu ®Ó ph©n lo¹i: kho¶ng c¸ch ®Þa lý, kü thuËt chuyÓn m¹ch, kiÕn tróc cña m¹ng.
1. Theo kho¶ng c¸ch ®Þa lý
Ph©n lµm 4 lo¹i: m¹ng côc bé, m¹ng ®« thÞ, m¹ng diÖn réng, m¹ng toµn cÇu
- M¹ng côc bé (Local Area Networks - LAN): cµi ®Æt trong ph¹m vi t-¬ng ®èi
hÑp, kho¶ng c¸ch lín nhÊt gi÷a c¸c m¸y tÝnh nèi m¹ng lµ vµi chôc km.
- M¹ng ®« thÞ (Metropolitan Area Networks - MAN): cµi ®Æt trong ph¹m vi mét
®« thÞ, mét trung t©m kinh tÕ x· héi, cã b¸n kÝnh nhá h¬n 100 km
- M¹ng diÖn réng (Wide Area Networks - WAN): ph¹m vi cña m¹ng cã thÓ
v-ît qua biªn giíi quèc gia vµ thËm chÝ c¶ lôc ®Þa
- M¹ng toµn cÇu (Global Area Networks - GAN): ph¹m vi réng kh¾p c¸c lôc
®Þa
2. Kü thuËt chuyÓn m¹ch
Ph©n lµm 3 lo¹i: m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh, m¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o, m¹ng
chuyÓn m¹ch gãi.
a. M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh
Khi cã hai thùc thÓ cÇn trao ®æi th«ng tin víi nhau th× gi÷a chóng sÏ thiÕt lËp
mét “kªnh” cè ®Þnh vµ ®-îc duy tr× cho ®Õn khi mét trong hai bªn ng¾t liªn l¹c. C¸c d÷
liÖu chØ ®-îc truyÒn theo con ®-êng cè ®Þnh ®ã.
Data 2
Data 1
Data 3
S2
S3
S4
S5
B
S1
S6
A
H×nh 4. M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh
Nh-îc ®iÓm: + tèn thêi gian ®Ó thiÕt lËp kªnh cè ®Þnh gi÷a hai thùc thÓ
+ HiÖu suÊt sö dông ®-êng truyÒn thÊp v× sÏ cã lóc kªnh bÞ bá kh«ng
do c¶ hai bªn ®Òu hÕt th«ng tin cÇn truyÒn trong khi c¸c thùc thÓ kh¸c kh«ng ®-îc
phÐp sö dông kªnh truyÒn nµy.
8
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
b. M¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o
- Th«ng b¸o (message) lµ mét ®¬n vÞ th«ng tin cña ng-êi sö dông cã khu«n
d¹ng ®-îc qui ®Þnh tr-íc. Mçi th«ng b¸o ®Òu cã chøa vïng th«ng tin ®iÒu khiÓn trong
®ã chØ ®Þnh râ ®Ých cña th«ng b¸o. C¨n cø vµo th«ng tin nµy mµ mçi nót trung gian cã
thÓ chuyÓn th«ng b¸o tíi nót kÕ tiÕp theo ®-êng dÉn tíi ®Ých cña nã.
- Mçi nót cÇn ph¶i l-u tr÷ t¹m thêi ®Ó “®äc” ®Ó ®äc th«ng tin ®iÒu khiÓn trªn
th«ng b¸o ®Ó sau ®ã chuyÓn tiÕp th«ng b¸o ®i. Tuú thuéc vµo ®iÒu kiÖn cña m¹ng, c¸c
th«ng b¸o kh¸c nhau cã thÓ truyÒn theo ®-êng truyÒn kh¸c nhau.
Message 1
S2
S4
S5
S1
S6
A
B
S3
Message 2
H×nh 5. M¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o
¦u ®iÓm so víi m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh:
- HiÖu suÊt sö dông ®-êng truyÒn cao v× kh«ng bÞ chiÕm dông ®éc quyÒn mµ
®-îc ph©n chia gi÷a nhiÒu thùc thÓ
- Mçi nót m¹ng cã thÓ l-u tr÷ th«ng b¸o cho tíi khi kªnh truyÒn rçi míi göi
th«ng b¸o ®i gi¶m ®-îc t×nh tr¹ng t¾c nghÏn m¹ch
- Cã thÓ ®iÒu khiÓn viÖc truyÒn tin b»ng c¸ch s¾p xÕp ®é -u tiªn cho c¸c th«ng
b¸o
- Cã thÓ t¨ng hiÖu suÊt sö dông gi¶i th«ng b»ng c¸ch g¸n ®Þa chØ qu¶ng b¸ ®Ó
göi th«ng b¸o ®ång thêi tíi nhiÒu ®Ých
Nh-îc ®iÓm:
- Kh«ng h¹n chÕ kÝch th-íc cña c¸c th«ng b¸o, dÉn ®Õn phÝ tæn l-u tr- t¹m thêi
cao vµ ¶nh h-ëng tíi thêi gian ®¸p vµ chÊt l-îng truyÒn
- ThÝch hîp cho c¸c dÞch vô th- tÝn ®iÖn tö h¬n lµ c¸c ¸p dông cã tÝnh thêi gian
thùc v× tån t¹i ®é trÔ do l-u tr÷ vµ xö lý th«ng tin ®iÒu khiÓn t¹i mçi nót.
c. M¹ng chuyÓn m¹ch gãi
- Mçi th«ng b¸o ®-îc chia lµm nhiÒu phÇn nhá h¬n ®-îc gäi lµ c¸c gãi tin cã
khu«n d¹ng quy ®Þnh tr-íc. Mçi gãi tin còng chøa c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn, trong ®ã
cã ®Þa chØ nguån (ng-êi göi) vµ ®Ých (ng-êi nhËn) cña gãi tin. C¸c gãi tin cña mét
th«ng b¸o cã thÓ ®i qua m¹ng tíi ®Ých b»ng nhiÒu con ®-êng kh¸c nhau. Lóc nhËn
®-îc, thø tù nhËn ®-îc kh«ng ®óng thø tù ®-îc göi ®i.
9
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
message
1
1 S2
S4
1
4 3 2 1
4
2 4 3 1
S1
4
2
2
S6
A
B
3 2
S3
S5
4 3
2 4 3
H×nh 6. M¹ng chuyÓn m¹ch gãi
So s¸nh m¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o vµ m¹ng chuyÓn m¹ch gãi
Gièng nhau: ph-¬ng ph¸p gièng nhau
Kh¸c nhau: C¸c gãi tin ®-îc giíi h¹n kÝch th-íc tèi ®a sao cho c¸c nót m¹ng
cã thÓ xö lý toµn bé gãi tin trong bé nhí mµ kh«ng cÇn ph¶i l-u tr÷ t¹m thêi trªn ®Üa.
V× thÕ m¹ng chuyÓn m¹ch gãi truyÒn c¸c gãi tin qua m¹ng nhanh chãng vµ hiÖu qu¶
h¬n so víi m¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o. Nh-ng vÊn ®Ò khã kh¨n cña m¹ng lo¹i nµy
lµ viÖc tËp hîp c¸c gãi tin ®Ó t¹o l¹i th«ng b¸o ban ®Çu cña ng-êi sö dông, ®Æc biÖt
trong tr-êng hîp c¸c gãi ®-îc truyÒn theo nhiÒu ®-êng kh¸c nhau. CÇn ph¶i cµi ®Æt c¬
chÕ “®¸nh dÊu” gãi tin vµ phôc håi gãi tin bÞ thÊt l¹c hoÆc truyÒn bÞ lçi cho c¸c nót
m¹ng.
- Do cã -u ®iÓm mÒm dÎo vµ hiÖu suÊt cao h¬n nªn hiÖn nay m¹ng chuyÓn
m¹ch gãi ®-îc sö dông phæ biÕn h¬n c¸c m¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o
- Xu h-íng ph¸t triÓn cña m¹ng ngµy nay lµ tÝch hîp c¶ hai kü thuËt chuyÓn
m¹ch (kªnh vµ gãi) trong mét m¹ng thèng nhÊt m¹ng dÞch vô tÝch hîp sè
3. Ph©n lo¹i theo kiÕn tróc m¹ng
Ph©n lo¹i m¹ng theo topo vµ giao thøc sö dông
C¸c m¹ng th-êng hay ®-îc nh¾c ®Õn: m¹ng SNA cña IBM, m¹ng ISO, m¹ng TCP/IP
10
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
Bµi 2. KiÕn tróc ph©n tÇng vµ m« h×nh OSI
I. KiÕn tróc ph©n tÇng
1. KiÕn tróc ph©n tÇng
- §Ó gi¶m ®é phøc t¹p cña viÖc thiÕt kÕ vµ cµi ®Æt m¹ng, hÇu hÕt c¸c m¸y tÝnh
®Òu ®-îc ph©n tÝch thiÕt kÕ theo quan ®iÓm ph©n tÇng. Mçi hÖ thèng thµnh phÇn cña
m¹ng ®-îc xem nh- mét cÊu tróc ®a tÇng, trong ®ã mçi tÇng ®-îc x©y dùng trªn tÇng
tr-íc nã. Sè l-îng c¸c tÇng còng nh- tªn vµ chøc n¨ng cña mçi tÇng tuú thuéc vµo nhµ
thiÕt kÕ. Trong hÇu hÕt c¸c m¹ng, môc ®Ých cña mçi tÇng lµ ®Ó cung cÊp mét sè dÞch vô
nhÊt ®Þnh cho tÇng cao h¬n mçi tÇng khi sö dông kh«ng cÇn quan t©m ®Õn c¸c thao
t¸c chi tiÕt mµ c¸c dÞch vô ®ã ph¶i thùc hiÖn.
TÇng N
TÇng N
Giao thøc tÇng N
TÇng i +1
TÇng i +1
Giao thøc tÇng i + 1
TÇng i
TÇng i
Giao thøc tÇng i
TÇng i -1
TÇng i -1
Giao thøc tÇng i -1
TÇng 1
Giao thøc tÇng 1
TÇng 1
§-êng truyÒn vËt lý
H×nh 7. Minh ho¹ kiÕn tróc ph©n tÇng tæng qu¸t
• Nguyªn t¾c cña kiÕn tróc m¹ng ph©n tÇng:
-
Mçi hÖ thèng trong mét m¹ng ®Òu cã cÊu tróc tÇng nh- nhau (sè l-îng tÇng,
chøc n¨ng cña mçi tÇng)
- D÷ liÖu kh«ng ®-îc truyÒn trùc tiÕp tõ tÇng i cña hÖ thèng nµy sang tÇng thø i
cña hÖ thèng kia (ngo¹i trõ ®èi víi tÇng thÊp nhÊt). Bªn göi d÷ liÖu cïng víi c¸c th«ng
tin ®iÒu khiÓn chuyÓn ®Õn tÇng ngay d-íi nã vµ cø thÕ cho ®Õn tÇng thÊp nhÊt. Bªn
d-íi tÇng nµy lµ ®-êng truyÒn vËt lý, ë ®Êy sù truyÒn tin míi thùc sù diÔn ra. §èi víi
bªn nhËn th× c¸c th«ng tin ®-îc chuyÓn tõ tÇng d-íi lªn trªn cho tíi tÇng i cña hÖ thèng
nhËn
11
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- Gi÷a hai hÖ thèng kÕt nèi chØ ë tÇng thÊp nhÊt míi cã liªn kÕt vËt lý cßn ë
tÇng cao h¬n chØ lµ liªn kÕt logic hay liªn kÕt ¶o
2. C¸c vÊn ®Ò cÇn ph¶i gi¶i quyÕt khi thiÕt kÕ c¸c tÇng
- C¬ chÕ nèi, t¸ch: mçi mét tÇng cÇn cã mét c¬ chÕ ®Ó thiÕt lËp kÕt nèi (tøc lµ
ph¶i cã mét c¬ chÕ ®Ó ®¸nh ®Þa chØ tÊt c¶ c¸c m¸y trong m¹ng), vµ cã mét c¬ chÕ ®Ó
kÕt thóc kÕt nèi khi mµ sù kÕt nèi lµ kh«ng cÇn thiÕt n÷a
- C¸c quy t¾c truyÒn d÷ liÖu: Trong c¸c hÖ thèng kh¸c nhau d÷ liÖu cã thÓ
truyÒn theo mét sè c¸ch kh¸c nhau:
+ TruyÒn mét h-íng
+ TruyÒn theo c¶ hai h-íng kh«ng ®ång thêi
+ TruyÒn hai h-íng ®ång thêi
- KiÓm so¸t lçi: §-êng truyÒn vËt lý nãi chung lµ kh«ng hoµn h¶o, cÇn ph¶i
tho¶ thuËn dïng m· nµo ®Ó ph¸t hiÖn, kiÓm tra lçi vµ söa lçi. PhÝa nhËn ph¶i cã kh¶
n¨ng th«ng b¸o cho bªn göi biÕt c¸c gãi tin nµo ®· thu ®óng, gãi tin nµo ph¸t l¹i.
- §é dµi b¶n tin: Kh«ng ph¶i mäi qu¸ tr×nh ®Òu chÊp nhËn ®é dµi gãi tin lµ tuú
ý, cÇn ph¶i cã c¬ chÕ ®Ó chia b¶n tin thµnh c¸c gãi tin ®ñ nhá
- Thø tù c¸c gãi tin: C¸c kªnh truyÒn cã thÓ gi÷ kh«ng ®óng thø tù c¸c gãi tin
cã c¬ chÕ ®Ó bªn thu ghÐp ®óng thø tù ban ®Çu.
- Tèc ®é ph¸t vµ thu d÷ liÖu: Bªn ph¸t cã tèc ®é cao cã thÓ lµm “lôt” bªn thu cã
tèc ®é thÊp. CÇn ph¶i cã c¬ chÕ ®Ó bªn thu b¸o cho bªn ph¸t biÕt t×nh tr¹ng ®ã.
II. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n
1. TÇng (layer)
- Mäi qu¸ tr×nh trao ®æi th«ng tin gi÷a hai ®èi t-îng ®Òu thùc hiÖn qua nhiÒu
b-íc, c¸c b-íc nµy ®éc lËp t-¬ng ®èi víi nhau. Th«ng tin ®-îc trao ®æi gi÷a hai ®èi
t-îng A, B qua 3 b-íc:
- Ph¸t tin: Th«ng tin chuyÓn tõ tÇng cao tÇng thÊp
- NhËn tin: Th«ng tin chuyÓn tõ tÇng thÊp tÇng cao
- Qu¸ tr×nh trao ®æi th«ng tin trùc tiÕp qua ®-êng truyÒn vËt lý (thùc hiÖn ë tÇng
cuèi cïng)
2. Giao diÖn, dÞch vô, ®¬n vÞ d÷ liÖu
- Mèi quan hÖ gi÷a hai tÇng kÒ nhau gäi lµ giao diÖn
- Mèi quan hÖ gi÷a hai tÇng ®ång møc cña hai hÖ thèng kh¸c nhau gäi lµ giao
thøc
12
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- Thùc thÓ (entity): lµ thµnh phÇn tÝch cùc trong mçi tÇng, nã cã thÓ lµ mét tiÕn
tr×nh trong hÖ ®a xö lý hay lµ mét tr×nh con c¸c thùc thÓ trong cïng 1 tÇng ë c¸c hÖ
thèng kh¸c nhau (gäi lµ thùc thÓ ngang hµng hay thùc thÓ ®ång møc)
- Mçi thùc thÓ cã thÓ truyÒn th«ng lªn tÇng trªn hoÆc tÇng d-íi nã th«ng qua
mét giao diÖn (interface). Giao diÖn gåm mét hoÆc nhiÒu ®iÓm truy nhËp dÞch vô
(Service Access Point - SAP). T¹i c¸c ®iÓm truy nhËp dÞch vô tÇng trªn chØ cã thÓ sö
dông dÞch vô do tÇng d-íi cung cÊp.
- Thùc thÓ ®-îc chia lµm hai lo¹i: thùc thÓ cung cÊp dÞch vô vµ sö dông dÞch vô
+ Thùc thÓ cung cÊp dÞch vô (service provide): lµ c¸c thùc thÓ ë tÇng N cung
cÊp dÞch vô cho tÇng N +1
+ Thùc thÓ sö dông dÞch vô (service user): ®ã lµ c¸c thùc thÓ ë tÇng N sö dông
dÞch vô do tÇng N - 1 cung cÊp
- §¬n vÞ d÷ liÖu sö dông giao thøc (Protocol Data Unit - PDU)
- §¬n vÞ d÷ liÖu dÞch vô (Service Data Unit - SDU)
- Th«ng tin ®iÒu khiÓn (Protocol Control Information - PCI)
Mét ®¬n vÞ d÷ liÖu mµ 1 thùc thÓ ë tÇng N cña hÖ thèng A göi sang thùc thÓ ë
tÇng N ë mét hÖ thèng B kh«ng b»ng ®-êng truyÒn trùc tiÕp mµ ph¶i truyÒn xuèng d-íi
®Ó truyÒn b»ng tÇng thÊp nhÊt th«ng qua ®-êng truyÒn vËt lý.
+ D÷ liÖu ë tÇng N-1 nhËn ®-îc do tÇng N truyÒn xuèng gäi lµ SDU.
+ PhÇn th«ng tin ®iÒu khiÓn cña mçi tÇng gäi lµ PCI.
+ ë tÇng N-1 phÇn th«ng tin ®iÒu khiÓn PCI thªm vµo ®Çu cña SDU t¹o thµnh
PDU. NÕu SDU qu¸ dµi th× c¾t nhá thµnh nhiÒu ®o¹n, mçi ®o¹n bæ sung phÇn PCI, t¹o
thµnh nhiÒu PDU.
Bªn hÖ thèng nhËn tr×nh tù diÔn ra theo chiÒu ng-îc l¹i. Qua mçi tÇng PCI t-¬ng
øng sÏ ®-îc ph©n tÝch vµ c¾t bá khái PDU tr-íc khi göi lªn tÇng trªn.
III. M« h×nh OSI
1. Giíi thiÖu
- Khi thiÕt kÕ c¸c nhµ thiÕt kÕ tù do lùa chän kiÕn tróc m¹ng riªng cña m×nh.
Tõ ®ã dÉn ®Õn t×nh tr¹ng kh«ng t-¬ng thÝch gi÷a c¸c m¹ng: ph-¬ng ph¸p truy nhËp
®-êng truyÒn kh¸c nhau, sö dông hä giao thøc kh¸c nhau,... Sù kh«ng t-¬ng thÝch ®ã
lµm cho ng-êi sö dông c¸c m¹ng kh¸c nhau kh«ng thÓ trao ®æi th«ng tin víi nhau
®-îc. Sù thóc b¸ch cña kh¸ch hµng khiÕn cho c¸c nhµ s¶n xuÊt vµ nh÷ng nhµ nghiªn
cøu, th«ng qua tæ chøc chuÈn ho¸ quèc tÕ vµ quèc gia ®Ó t×m ra mét gi¶i ph¸p chung
dÉn ®Õn sù héi tô cña c¸c s¶n phÈm m¹ng. Trªn c¬ së ®ã nh÷ng nhµ thiÕt kÕ vµ c¸c
nghiªn cøu lÊy ®ã lµm khung chuÈn cho s¶n phÈm cña m×nh.
- 1977 Tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ (International Organization for
Standardization - ISO) ®-a ra mét tiªu chuÈn vÒ m¹ng.
13
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- 1984 ISO ®-a ra m« h×nh 7 tÇng gäi lµ m« h×nh tham chiÕu cho viÖc nèi kÕt
c¸c hÖ thèng më (Reference Model for Open Systems Interconnection - OSI Reference
Model) gäi t¾t lµ m« h×nh OSI. M« h×nh nµy ®-îc dïng lµm c¬ së ®Ó nèi kÕt c¸c hÖ
thèng më phôc vô cho c¸c øng dông ph©n t¸n Mäi hÖ thèng tu©n theo m« h×nh tham
chiÕu OSI ®Òu cã thÓ truyÒn th«ng tin víi nhau.
HÖ thèng A
HÖ thèng B
Giao thøc tÇng 7
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
APPLICATION
øng dông
Giao thøc tÇng 6
Giao thøc tÇng 5
Giao thøc tÇng 4
PRESENTATION
SEsSION
Tr×nh diÔn
Phiªn
TRANSPORT
NETWORK
DATA LINK
PHYSICAL
Giao vËn
M¹ng
Giao thøc tÇng 3
Giao thøc tÇng 2
Liªn kÕt d÷ liÖu
VËt lý
Giao thøc tÇng 1
2. Chøc n¨ng c¸c tÇng trong m« h×nh OSI
a. TÇng vËt lý (physical)
- TÇng vËt lý liªn quan ®Õn truyÒn dßng c¸c bit gi÷a c¸c m¸y víi nhau b»ng ®-êng
truyÒn vËt lý. TÇng nµy liªn kÕt c¸c giao diÖn hµm c¬, quang vµ ®iÖn víi c¸p. Ngoµi ra nã
còng chuyÓn t¶i nh÷ng tÝn hiÖu truyÒn d÷ liÖu do c¸c tÇng ë trªn t¹o ra.
- ViÖc thiÕt kÕ ph¶i b¶o ®¶m nÕu bªn ph¸t göi bÝt 1 th× bªn thu còng ph¶i nhËn bÝt
1 chø kh«ng ph¶i bÝt 0
- TÇng nµy ph¶i quy ®Þnh râ møc ®iÖn ¸p biÓu diÔn d÷ liÖu 1 vµ 0 lµ bao nhiªu von
trong vßng bao nhiªu gi©y
- ChiÒu truyÒn tin lµ 1 hay 2 chiÒu, c¸ch thøc kÕt nèi vµ huû bá kÕt nèi
- §Þnh nghÜa c¸ch kÕt nèi c¸p víi card m¹ng: bé nèi cã bao nhiªu ch©n, chøc n¨ng
cña mçi ch©n
Tãm l¹i: ThiÕt kÕ tÇng vËt lý ph¶i gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò ghÐp nèi c¬, ®iÖn, t¹o ra c¸c hµm,
thñ tôc ®Ó truy nhËp ®-êng truyÒn, ®-êng truyÒn c¸c bÝt.
b. TÇng liªn kÕt d÷ liÖu (data link)
- Cung cÊp ph-¬ng tiÖn ®Ó truyÒn th«ng tin qua liªn kÕt vËt lý ®¶m b¶o tin cËy: göi
c¸c khèi d÷ liÖu víi c¬ chÕ ®ång bé ho¸, kiÓm so¸t lçi vµ kiÓm so¸t luång d÷ liÖu cÇn
thiÕt
14
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- C¸c b-íc tÇng liªn kÕt d÷ liÖu thùc hiÖn:
+ Chia nhá thµnh c¸c khèi d÷ liÖu frame (vµi tr¨m bytes), ghi thªm vµo ®Çu vµ cuèi
cña c¸c frame nh÷ng nhãm bÝt ®Æc biÖt ®Ó lµm ranh giíi gi÷a c¸c frame
+ Trªn c¸c ®-êng truyÒn vËt lý lu«n cã lçi nªn tÇng nµy ph¶i gi¶i quyÕt vÊn ®Ò söa
lçi (do b¶n tin bÞ háng, mÊt vµ truyÒn l¹i)
+ Gi÷ cho sù ®ång bé tèc ®é gi÷a bªn ph¸t vµ bªn thu
- Tãm l¹i: tÇng liªn kÕt d÷ liÖu chÞu tr¸ch nhiÖm chuyÓn khung d÷ liÖu kh«ng lçi
tõ m¸y tÝnh nµy sang m¸y tÝnh kh¸c th«ng qua tÇng vËt lý. TÇng nµy cho phÐp tÇng m¹ng
truyÒn d÷ liÖu gÇn nh- kh«ng ph¹m lçi qua liªn kÕt m¹ng
c. TÇng m¹ng (Network)
- LËp ®Þa chØ c¸c th«ng ®iÖp, diÔn dÞch ®Þa chØ vµ tªn logic thµnh ®Þa chØ vËt lý
- KiÓm so¸t vµ ®iÒu khiÓn ®-êng truyÒn:§Þnh râ c¸c bã tin ®-îc truyÒn ®i theo
con ®-êng nµo tõ nguån tíi ®Ých. C¸c con ®-êng ®ã cã thÓ lµ cè ®Þnh ®èi víi nh÷ng m¹ng
Ýt thay ®æi, còng cã thÓ lµ ®éng nghÜa lµ c¸c con ®-êng chØ ®-îc x¸c ®Þnh tr-íc khi b¾t
®Çu cuéc nãi chuyÖn. C¸c con ®-êng ®ã cã thÓ thay ®æi tuú theo tr¹ng th¸i t¶i tøc thêi.
- Qu¶n lý l-u l-îng trªn m¹ng: chuyÓn ®æi gãi, ®Þnh tuyÕn, kiÓm so¸t sù t¾c nghÏn
d÷ liÖu (nÕu cã nhiÒu gãi tin cïng ®-îc göi ®i trªn ®-êng truyÒn th× cã thÓ x¶y ra t¾c
nghÏn )
- KiÓm so¸t luång d÷ liÖu vµ c¾t hîp d÷ liÖu (nÕu cÇn)
Chó ý: Trong m¹ng ph©n t¸n nhiÖm vô cña tÇng rÊt ®¬n gi¶n thËm chÝ cã thÓ kh«ng tån t¹i
d. TÇng giao vËn (Transport)
- Thùc hiÖn viÖc truyÒn d÷ liÖu gi÷a hai ®Çu nót (end - to - end)
- Thùc hiÖn kiÓm so¸t lçi, kiÓm so¸t luång d÷ liÖu tõ m¸y m¸y. §¶m b¶o gãi
tin truyÒn kh«ng ph¹m lçi, theo ®óng tr×nh tõ, kh«ng bÞ mÊt m¸t hay sao chÐp.
- Thùc hiÖn viÖc ghÐp kªnh, ph©n kªnh c¾t hîp d÷ liÖu (nÕu cÇn). §ãng gãi th«ng
®iÖp, chia th«ng ®iÖp dµi thµnh nhiÒu gãi tin vµ gép c¸c gãi nhá thµnh mét bé
- TÇng nµy t¹o ra mét kÕt nèi cho mçi yªu cÇu cña tÇng trªn nã. Khi cã nhiÒu yªu
cÇu tõ tÇng trªn víi th«ng l-îng cao th× nã cã thÓ t¹o ra nhiÒu kÕt nèi vµ cïng mét lóc cã
thÓ göi ®i nhiÒu bã tin trªn ®-êng truyÒn
e. TÇng phiªn (Session)
- Cung cÊp ph-¬ng tiÖn truyÒn th«ng gi÷a c¸c øng dông: cho phÐp ng-êi sö dông
trªn c¸c m¸y kh¸c nhau cã thÓ thiÕt lËp, duy tr×, huû bá vµ ®ång bé ho¸ c¸c phiªn truyÒn
th«ng gi÷a hä víi nhau.
- NhiÖm vô chÝnh:
+ Qu¶n lý thÎ bµi ®èi víi nh÷ng nghi thøc: hai bªn kÕt nèi ®Ó truyÒn th«ng tin
kh«ng ®ång thêi thùc hiÖn mét sè thao t¸c. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy tÇng phiªn
cung cÊp 1 thÎ bµi, thÎ bµi cã thÓ ®-îc trao ®æi vµ chØ bªn nµo gi÷ thÎ bµi míi cã
thÓ thùc hiÖn mét sè thao t¸c quan träng
15
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
+ VÊn ®Ò ®ång bé: khi cÇn truyÒn ®i nh÷ng tËp tin dµi tÇng nµy chÌn thªm c¸c
®iÓm kiÓm tra (check point) vµo luång d÷ liÖu. NÕu ph¸t hiÖn thÊy lçi th× chØ cã d÷
liÖu sau ®iÓm kiÓm tra cuèi cïng míi ph¶i truyÒn l¹i
f. TÇng tr×nh diÔn (Presentation)
- QuyÕt ®Þnh d¹ng thøc trao ®æi d÷ liÖu gi÷a c¸c m¸y tÝnh m¹ng. Ng-êi ta cã thÓ
gäi ®©y lµ bé dÞch m¹ng. ë bªn göi, tÇng nµy chuyÓn ®æi có ph¸p d÷ liÖu tõ d¹ng thøc do
tÇng øng dông göi xuèng sang d¹ng thøc trung gian mµ øng dông nµo còng cã thÓ nhËn
biÕt. ë bªn nhËn, tÇng nµy chuyÓn c¸c d¹ng thøc trung gian thµnh d¹ng thøc thÝch hîp
cho tÇng øng dông cña m¸y nhËn.
- TÇng tr×nh diÔn chÞu tr¸ch nhiÖm chuyÓn ®æi giao thøc, biªn dÞch d÷ liÖu, m· ho¸
d÷ liÖu, thay ®æi hay chuyÓn ®æi ký tù vµ më réng lÖnh ®å ho¹.
- NÐn d÷ liÖu nh»m lµm gi¶m bít sè bÝt cÇn truyÒn
- ë tÇng nµy cã bé ®æi h-íng ho¹t ®«ng ®Ó ®æi h-íng c¸c ho¹t ®éng nhËp/xuÊt ®Ó
göi ®Õn c¸c tµi nguyªn trªn mÊy phôc vô
g. TÇng øng dông (Application)
- Cung cÊp c¸c ph-¬ng tiÖn ®Ó ng-êi sö dông cã thÓ truy nhËp ®-îc vµo m«i
tr-êng OSI, ®ång thêi cung cÊp c¸c dÞch vô th«ng tin ph©n t¸n.
- TÇng nµy ®ãng vai trß nh- cöa sæ dµnh cho ho¹t ®éng xö lý c¸c tr×nh øng dông
nh»m truy nhËp c¸c dÞch vô m¹ng. Nã biÓu diÔn nh÷ng dÞch vô hç trî trùc tiÕp c¸c øng
dông ng-êi dïng, ch¼ng h¹n nh- phÇn mÒm chuyÓn tin, truy nhËp c¬ së d÷ liÖu vµ email.
- Xö lý truy nhËp m¹ng chung, kiÓm so¸t lçi vµ phôc håi lçi.
3. DÞch vô vµ hµm
- DÞch vô lµ mét d·y, mét tËp c¸c thao t¸c s¬ cÊp hay lµ c¸c hµm nguyªn thñy mµ
mét tÇng cung cÊp cho tÇng trªn nã. DÞch vô liªn quan ®Õn 2 tÇng kÒ nhau
a. DÞch vô ®Þnh h-íng liªn kÕt vµ dÞch vô kh«ng liªn kÕt
ë mçi tÇng trong m« h×nh OSI cã hai lo¹i dÞch vô: dÞch vô ®Þnh h-íng liªn kÕt
(connection - oriented service) vµ dÞch vô kh«ng ®Þnh h-íng liªn kÕt (connectionless
service)
- DÞch vô ®Þnh h-íng liªn kÕt: lµ dÞch vô theo m« h×nh ®iÖn tho¹i, tr-íc khi truyÒn
d÷ liÖu cÇn thiÕt lËp mét liªn kÕt logic gi÷a c¸c thùc thÓ ®ång møc
- DÞch vô kh«ng liªn kÕt: kh«ng cÇn ph¶i thiÕt lËp liªn kÕt logic vµ mét ®¬n vÞ d÷
liÖu ®-îc truyÒn lµ ®éc lËp víi c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu tr-íc hoÆc sau nã. Lo¹i dÞch vô nµy theo
m« h×nh b-u ®iÖn: mçi b¶n tin hay mçi bøc th- cÇn cã mét ®Þa chØ cô thÓ bªn nhËn
Trong ph-¬ng ph¸p liªn kÕt qu¸ tr×nh truyÒn th«ng gåm cã 3 giai ®o¹n:
- ThiÕt lËp liªn kÕt (logic): hai thùc thÓ ®ång møc ë hai hÖ thèng sÏ th-¬ng l-îng
víi nhau vÒ tËp c¸c tham sè sÏ sö dông trong giai ®o¹n truyÒn sau (thÓ hiÖn b»ng hµm
connect)
16
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- TruyÒn d÷ liÖu: d÷ liÖu ®-îc truyÒn víi c¸c c¬ chÕ kiÓm so¸t vµ qu¶n lý kÌm
theo (kiÓm so¸t lçi, kiÓm so¸t luång d÷ liÖu, c¾t/hîp d÷ liÖu,...) ®Ó t¨ng ®é tin cËy vµ hiÖu
qu¶ cña viÖc truyÒn d÷ liÖu (hµm DATA).
- Huû bá liªn kÕt (logic): gi¶i phãng c¸c tµi nguyªn hÖ thèng ®· ®-îc cÊp ph¸t
cho liªn kÕt ®Ó dïng cho c¸c liªn kÕt kh¸c (hµm DISCONNECT)
Trong mçi lo¹i dÞch vô ®-îc ®Æc tr-ng b»ng chÊt l-îng dÞch vô. Cã dÞch vô ®ßi hái bªn
nhËn tin göi th«ng b¸o x¸c nhËn khi ®ã ®é tin cËy ®-îc b¶o ®¶m
Cã nh÷ng øng dông kh«ng chÊp nhËn sù chËm trÔ do ph¶i x¸c nhËn sù truyÒn tin (VD hÖ
thèng truyÒn tin). Nh-ng cã nhiÒu øng dông nh- th- tÝn ®iÖn tö ng-êi göi chØ cÇn cã mét
dÞch vô víi ®é tin cËy cao, chÊp nhËn sù chËm trÔ
b. C¸c hµm nguyªn thuû cña dÞch vô
Mét dÞch vô gåm 1 sè thao t¸c s¬ cÊp hay c¸c hµm nguyªn thuû. Mét thùc thÓ cung cÊp
dÞch vô cho mét thùc thÓ ë tÇng trªn nã th«ng qua viÖc gäi c¸c hµm nguyªn thuû. C¸c
hµm nguyªn thuû chØ râ chøc n¨ng cÇn ph¶i thùc hiÖn vµ dïng ®Ó chuyÓn d÷ liÖu vµo
th«ng tin ®iÒu khiÓn. Cã 4 hµm nguyªn thuû ®-îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh t-¬ng t¸c gi÷a c¸c
tÇng kÒ nhau
- Request (yªu cÇu): ng-êi sö dông dÞch vô dïng ®Ó gäi chøc n¨ng hoÆc yªu cÇu
thùc thÓ kh¸c thùc hiÖn mét c«ng viÖc nµo ®ã.
- Indication (chØ b¸o): ng-êi cung cÊp dÞch vô dung ®Ó gäi mét chøc n¨ng nµo ®ã,
chØ b¸o mét chøc n¨ng ®· ®-îc gäi ë mét ®iÓm truy nhËp dÞch vô
- Response (tr¶ lêi): ng-êi sö dông dÞch vô dïng ®Ó hoµn tÊt mét chøc n¨ng ®·
®-îc gäi tõ tr-íc bëi mét hµm nguyªn thuû Indication ë ®iÓm truy nhËp dÞch vô ®ã
- Confirm (x¸c nhËn): ng-êi cung cÊp dÞch vô dïng ®Ó hoµn tÊt mét chøc n¨ng ®·
®-îc gäi tõ tr-íc bëi mét hµm nguyªn thuû Response t¹i ®iÓm truy nhËp dÞch vô
HÖ thèng A
TÇng (N+1)
HÖ thèng B
TÇng (N+1) SERVICE USER
request
confirm
response
indication interface
TÇng N
TÇng N
(N) protocol
SERVICE PROVIDER
H×nh 8 . S¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c hµm nguyªn thuû
Quy tr×nh thùc hiÖn mét giao t¸c gi÷a hai hÖ thèng A vµ B :
- TÇng N+1 cña A göi xuèng tÇng N kÒ d-íi nã mét hµm Request
- TÇng N cña A cÊu t¹o mét ®¬n vÞ d÷ liÖu ®Ó göi yªu cÇu ®ã sang tÇng N cña B
theo giao thøc tÇng N ®· x¸c ®Þnh
17
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
- NhËn ®-îc yªu cÇu, tÇng N cña B chØ b¸o lªn tÇng N+1 kÒ trªn nã b»ng hµm
Indication
- TÇng N cña B tr¶ lêi b»ng hµm Response göi xuèng tÇng N kÒ d-íi nã
- TÇng N cña B cÊu t¹o mét ®¬n vÞ d÷ liÖu ®Ó göi tr¶ lêi ®ã vÒ tÇng N cña A theo
giao thøc tÇng N ®· x¸c ®Þnh
- NhËn ®-îc tr¶ lêi, tÇng N cña A x¸c nhËn víi tÇng N+1 kÒ trªn nã b»ng hµm
Confirm, kÕt thóc mét giao t¸c gi÷a hai hÖ thèng.
C¸c thao t¸c s¬ cÊp nãi chung lµ cã tham sè (VD Connect.Request). C¸c tham sè gåm:
- §Þa chØ m¸y gäi
- §Þa chØ m¸y nhËn
- Lo¹i dÞch vô
- KÝch th-íc cùc ®¹i cña b¶n tin
NÕu thùc thÓ bÞ gäi kh«ng chÊp nhËn kÝch th-íc cùc ®¹i mµ b¶n tin ®-a ra nã cã thÓ yªu
cÇu kÝch th-íc míi trong thao t¸c cña hµm Response. C¸c chi tiÕt cña qu¸ tr×nh tho¶
thuËn lµ mét phÇn cña nghi thøc. C¸c dÞch vô cã thÓ x¸c nhËn hoÆc kh«ng x¸c nh©n.
- C¸c dÞch vô x¸c nhËn cã thÓ cã c¸c hµm nguyªn thuû: Request, Indication,
Response, Confirm
- DÞch vô kh«ng x¸c nhËn cã hai hµm nguyªn thuû: Resquest, Indication
Trong thùc tÕ lo¹i dÞch vô connect lu«n lu«n lµ cã x¸c nhËn, cßn c¸c lo¹i dÞch vô DATA
lµ kh«ng x¸c nhËn hoÆc cã x¸c nhËn
STT
Hµm nguyªn thuû
ý nghÜa
Yªu cÇu thiÕt lËp liªn kÕt
1.
2.
3.
4.
CONNECT.Request
CONNECT.Indication
CONNECT.Response
CONNECT.Confirm
B¸o cho thùc thÓ bÞ gäi
§ång ý hay kh«ng ®ång ý
X¸c nhËn víi bªn gäi viÖc kÕt nèi cã ®-îc chÊp
nhËn hay kh«ng
5.
6.
7.
8.
DATA.Request
Bªn gäi yªu cÇu truyÒn d÷ liÖu
B¸o cho bªn nhËn biÕt lµ d÷ liÖu ®· ®Õn
Yªu cÇu huû bá liªn kÕt
DATA.Indication
DISCONNECT.Request
DISCONNECT.Indication
B¸o cho bªn nhËn
VÝ dô:
1. CONNECT.Request
2. CONNECT.Indication
B¹n quay sè ®iÖn tho¹i cña c« Lan
Chu«ng reo
18
-
-
Bµi gi¶ng m¹ng LAN
3. CONNECT.Response
4. CONNECT.Confirm
5. DATA.Request
C« Lan nhÊc m¸y
Chu«ng ngõng reo
B¹n nãi chuyÖn víi c« Lan
C« Lan nghe thÊy b¹n nãi
C« tr¶ lêi b¹n
6. DATA.Indication
7. DISCONNECT.Request
8. DISCONNECT.Indication
9. DISCONNECT.Request
10.DISCONNECT.Indication
B¹n nghe thÊy c©u tr¶ lêi
B¹n cóp m¸y
C« Lan nghe thÊy b¹n cóp m¸y.
19
-
-
Tải về để xem bản đầy đủ
47 trang
33080
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế, cài đặt và điều hành mạng - Ngô Văn Bình", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_thiet_ke_cai_dat_va_dieu_hanh_mang_ngo_van_binh.doc
