Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Lời mở đầu Mạng Internet đã đợc triển khai tại Việt Nam vào cuối năm 1997 với các nhà cung cấp dịch vụ đang khai thác chính thức là VNPT, FPT, Saigon Postel và Netnam dới sự quản lý trực tiếp của Ban điều phối Internet quốc gia. Cùng với sự tăng trởng kinh tế, mức sống của nhân dân ngày một tăng, nhu cầu sử dụng Internet đang trở nên thiếu yếu và đang là một thị trờng mở đầy tiềm năng và có tính cạnh tranh cao. Hiện nay ngoài các ISP đang khai thác cũ đã xuất hiện thêm nhiều ISP mới đợc cấp phép, đồng thời còn có cả nhà cung cấp dịch vụ IXP mới, cạnh tranh mạnh mẽ dới các hình thức khác nhau, việc cạnh tranh mạng sẽ càng ngày càng quyết liệt hơn nhằm chiếm lĩnh thị trờng và thị phần. Bên cạnh đó, có nhiều yếu tố dự báo và dẫn đến sự phát triển mạnh của Internet của Việt nam nh trình độ dân trí, mức sống, chính sách quản lý Với những yếu tố tích cực và thử thách nh trên, trong bản thân nội tại của VNPT cần có những chính sách quản lý, khai thác, cung cấp dịch vụ linh hoạt mới tạo thành thế mạnh mới thích ứng với những điều kiện cạnh tranh mới. Dịch vụ Internet càng phát triển, xu thế nhà cung cấp dịch vụ viễn thông + Internet đang là một xu thế tất yếu. Thị trờng dịch vụ viễn thông VNPT có thể giảm xuống do sự xuất hiện của các IAP, ISP, ICP mới, nhng do sự phổ cập hoá các dịch vụ thông tin, sự lệ thuộc ngày càng nhiều của ngời sử dụng mạng Internet cùng những tiến bộ mới trong công nghệ cũng tạo nên những cơ hội mới cho VNPT Về phía Bu điện TP Hà nội, hiện nay, Bu điện TP Hà nội đợc Tổng Công ty BCVT Việt nam giao làm chủ đầu t dự án phân tải mạng VNN tại địa bàn Hà nội với mục đích chia tải cho hệ thống VNN, do số lợng thuê bao VNN phát triển rất lớn, đồng thời khắc phục những bất cập của mô hình cũ, thống nhất trong việc quản lý dịch vụ. Nhiệm vụ đợc giao phải xây dựng, triển khai và vận hành hệ thống một cách an toàn, hiệu quả; có hàng loạt các vấn đề đặt ra, khó khăn gặp phải rất nhiều, nhng nổi bật nhất vẫn là thiếu đội ngũ cán bộ kỹ thuật có nhiều kinh nghiệm. Đứng trớc khối lợng công việc nh vậy đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật của BĐHN phải có chuẩn bị và đầu t nghiên cứu nghiêm túc về vấn đề này. Vì vậy, nhóm tác giả đã tập trung nghiên cứu một cách tổng thể những vấn đề về kỹ thuật công nghệ về mạng nói chung, trong đó chú trọng nhấn mạnh những điểm cần lu ý khi xây dựng một hệ thống cung cấp dịch vụ Internet ISP cho khách hàng; đồng thời đa ra những khuyến nghị là những kết luận rút ra qua việc nghiên cứu về các bớc triển khai thực hiện. Nội dung đề tài tập trung vào 3 phần chính: + Phần 1: Tóm tắt tổng quan những vấn đề kỹ thuật, công nghệ mạng máy tính nói chung. + Phần 2: Phân tích những vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của mạng cung cấp dịch vụ ISP. + Phần 3: Dựa trên những kết quả nghiên cứu, nhóm đề tài đã xây dựng cấu hình mạng ISP đề xuất có thể triển khai tại Bu điện Hà nội. Thông qua nội dung nghiên cứu, nhóm tác giả hy vọng các kiến thức tổng hợp trong đề tài sẽ là một tài liệu có ích cho các nhà quản lý có đợc một hình dung tổng quan nhất về một mạng cung cấp dịch vụ truy nhập Internet, các bớc thực hiện và các vấn đề cần giải quyết ; đồng thời sẽ là một tài liệu chuyên môn tham khảo hữu ích cho các cán bộ làm công tác kỹ thuật của Bu điện Hà nội, cũng là tài liệu chuẩn bị cho dự án phân tải VNN tại BĐ TP Hà nội trong thời gian sắp tới. Nội dung của đề tài đề cập tới rất nhiều vấn đề về kỹ thuật và công nghệ, nhng với khuôn khổ trình bầy của quyển đề tài, nhóm tác giả đã cố gắng biên tập một cách cô đọng nhất; tuy vậy chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định; rất mong nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp của bạn đọc. Trang 3 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Phần I - Internet và tcp/IP Mục đích: Giới thiệu tổng quát lại những khái niệm, kiến thức cơ bản về mạng máy tính nói chung và mạng Internet nói riêng. Để tránh dàn trải, đề tài chỉ tập trung tới những vấn đề liên quan trực tiếp tới mạng trên công nghệ TCP/IP và cho các ISP Chơng I Giới thiệu công nghệ mạng trên công nghệ TCP/IP I -Lịch sử phát triển Internet và công nghệ TCP/IP 1- Lịch sử phát triển mạng Internet Tháng 6/1968, cơ quan ARPA(Advanced Research Project Agency) của Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD) đã xây dựng dự án nối các trung tâm nghiên cứu lớn trong toàn liên bang, mở đầu là 4 cơ sở. Mục tiêu là từ các trạm ban đầu này sẽ mở rộng ra các cơ sở nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực quân sự, hình thành một mạng máy tính có độ tin cậy cao phù hợp với yêu cầu của các hoạt động quốc phòng, an ninh. Giải pháp ban đầu đợc chọn là của Bolt Beranek và Newman (BBN), lúc đó cha có các khái niệm LAN, WAN và cũng cha có các máy tính PC nh ngày nay. Giải pháp của BBN bao gồm các nút mạng (gọi là IMP- Interface Message Processor) là tổ hợp của phần cứng-phần mềm cài đặt trên các máy tính mini. Năm 1969, 4 trạm đầu tiên đợc kết nối nhau thành công, đánh dấu sự ra đời của ARPANET- tiền thân của Internet hôm nay. Giao thức truyền thông dùng trong ARPANET lúc đó đợc đặt tên là NCP(Network Control Protocol). Tuy nhiên từ nhu cầu thực tế, các nhà thiết kế ARPANET ngay từ lúc đó đã nhận thức đợc cần xây dựng một mạng của các máy tính là một "mạng của các mạng". Giữa những năm 70, họ giao thức TCP/IP đợc Vint Cerf (Đại học Stanford) và Robert Kahn (BBN) phát triển, ban đầu cùng tồn tại với NCP và đến năm 1983 thì hoàn toàn thay thế NCP trong ARPANET. ARPANET nhanh chóng mở rộng thêm các nút mới và trở thành một mạng quốc gia. Trong thời gian đó, trung tâm nghiên cứu Palo Alto của hãng Xerox đã phát triển một trong những công nghệ sớm nhất và phổ biến nhất của mạng cục bộ là Ethernet, với phơng pháp truy nhập phơng tiện vật lý CSMA/CD nổi tiếng. TCP/IP đợc tích hợp vào môi trờng điều hành Unix và sử dụng chuẩn Ethernet để kết nối các trạm làm việc với nhau. Đến khi xuất hiện các máy tính cá nhân PC thì TCP/IP lại đợc chuyển sang môi trờng PC, cho phép các máy PC chạy DOS và các trạm làm việc chạy Unix có thể liên tác trong cùng một mạng; cứ thế TCP/IP ngày càng đợc sử dụng nhiều trong cả các mạng diện rộng lẫn các mạng cục bộ. Thuật ngữ "Internet" lần đầu xuất hiện trong một tài liệu kế hoạch vào khoảng 1974. Nhng mạng với tên gọi ARPANET vẫn tồn tại chính thức đến đầu những năm 80. Lúc đó, Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD) đã quyết định tách phần quân sự ra thành mạng Milnet, còn phần dân sự vẫn đ- ợc gọi là ARPANET. Bớc ngoặt trong lịch sử Internet xảy ra chính vào thời điểm đó, với vai trò tiên phong của NSF(National Science Foundation). Năm 1985, NSF bảo trợ cho 5 trung tâm siêu tính (Supercomputer) của toàn liên bang và muốn kết nối chúng với nhau thành một mạng xơng sống phục vụ cho nghiên cứu khoa học. Sự xuất hiện của mạng xơng sống NSFnet và các mạng vùng đã thúc đẩy mạnh mẽ sự tăng tr- ởng của Internet. Về địa lý, Internet cũng đẫ nhanh chóng vợt ra khỏi nớc Mỹ và trở thành một mạng toàn cầu nh hiện nay. Đến năm 1990 thì quá trình chuyển đổi sang Internet - dựa trên NSFnet kết thúc và tên gọi ARPANET đã hoàn thành nhiệm vụ lịch sử của mình. 2. Mô hình OSI Mặc dù xuyên suốt toàn bộ đề tài là các vấn đề về TCP/IP, ở phần sau sẽ trình bầy về mô hình TCP/IP, tuy nhiên, chúng tôi trình bầy mô hình OSI để có ý nghĩa tham chiếu đối với mô hình TCP/IP cho ngời đọc, nhất là những ngời sẽ làm về mạng có đợc cái nhìn toàn diện. Ngành công nghiệp mạng có mô hình bảy lớp tiêu chuẩn cho cấu trúc giao thức mạng, gọi là Mô hình Liên kết Hệ thống Mở (Open Systems Interconnection - OSI). Năm 1983, tổ chức ISO (International Standardzation Organization) đa ra mô hình OSI chuẩn hoá thiết kế hệ thống giao thức mạng nhằm phát triển sự liên kết qua lại và truy cập tự do giữa các chuẩn giao thức. Khi kiến trúc tiêu chuẩn OSI xuất hiện thì TCP/IP đã trên con đờng phát triển. Xét một cách chặt chẽ, TCP/IP không tuân theo OSI. Tuy nhiên, hai mô hình này có những mục tiêu giống nhau và do có sự tơng tác giữa các nhà thiết kế tiêu chuẩn nên 2 mô hình xuất hiện những điểm t- ơng thích. Cũng chính vì thế, các thuật ngữ của OSI thờng đợc áp dụng cho TCP/IP. So với mô hình TCP/IP, OSI chia nhiệm vụ của Lớp ứng dụng thành 3 phân lớp: ứng dụng, Trình Bày và Khu vực. Hoạt động của Lớp tơng tác mạng trong OSI đợc tách thành Lớp Kết nối dữ liệu và Lớp Vật lý. Việc chia nhỏ chức năng làm tăng thêm sự phức tạp, nhng đồng thời cũng tạo ra sự linh hoạt cho các nhà phát triển. Trang 4 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Mô hình OSI có 7 lớp nh sau: Lớp ứng dụng, Lớp Trình diễn, Lớp Phiên, Lớp Giao vận, Lớp Mạng, Lớp Liên kết dữ liệu, Lớp Vật lý. Mỗi lớp trong mô hình OSI có chức năng cung cấp dịch vụ cho lớp cao hơn và che dấu đi quá trình xử lý ở các lớp thấp hơn. Mô hình 7 lớp OSI * Lớp Vật lý (Physical Layer) Lớp Vật lý chịu trách nhiệm đặt dữ liệu lên môi trờng mạng và truy nhập đờng truyền vật lý nhờ các phơng tiện điện, cơ, * Lớp Liên kết dữ liệu (Data Link Layer) Lớp Liên kết cung cấp một liên kết không lỗi giữa hai thiết bị mạng. Các gói đợc chuyển xuống từ lớp mạng đợc đóng thành khung (frame) và đợc chuyển xuống lớp vật lý. Thông tin kiểm tra lỗi và sửa lỗi đợc bổ xung vào khung, kiểm tra lỗi ở đây là CRC. IEEE 802 chia lớp dữ liệu thành hai lớp con là: + LLC (điều khiển liên kết logic): cung cấp dịch vụ kết nối định hớng và không kết nối. + MAC(điều khiển truy cập thiết bị): cung cấp các chức năng cần thiết để truy cập vào thiết bị mạng. * Lớp Mạng (Network Layer) Lớp Mạng định nghĩa địa chỉ mạng, ví dụ nh địa chỉ IP. Các đoạn dữ liệu đợc chuyển xuống từ lớp giao vận đợc chia thành các gói và đợc chuyển xuống lớp liên kết dữ liệu. Lớp Mạng xác định đờng dẫn tới đích và hớng các gói tới các mạng ở xa. * Lớp Giao vận (Transport Layer) Lớp Giao vận nhận dữ liệu từ lớp phiên và chia nó thành các đoạn để chuyển xuống lớp mạng. Lớp này chịu trách nhiệm đảm bảo các gói đợc phân phát không lỗi, đúng trình tự và không có bất kỳ gói nào bị mất hoặc bị lặp lại. ở lớp này còn có phơng pháp điều khiển luồng bằng kỹ thuật Ack. Giao thức TCP(giao thức điều khiển truyền) và UDP (giao thức gói dữ liệu ngời dùng) hoạt động ở lớp này. * Lớp Phiên (Session Layer) Các Phiên truyền thông giữa các trạm mạng đợc thiết lập, đợc quản lý và kết thúc tại lớp này. Các phiên điều khiển các yêu cầu và các đáp ứng về các ứng dụng trên trạm mạng. Các giao thức hoạt động tại lớp phiên là: NFS(hệ thống file mạng), X Window, DNA SCP(Giao thức điều khiển phiên kiến trúc mạng số) * Lớp Trình bày (Presentation Layer) Lớp Trình diễn chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng. Các phơng pháp nh: MIDI, ASCII, MPEG * Lớp ứng dụng (Application Layer) Lớp ứng dụng cung cấp giao diện từ mô hình tham chiếu OSI tới ứng dụng của ngời dùng đầu cuối. Các giao thức thực hiện tại lớp này gồm: FTP(giao thức truyền file), SMTP (giao thức truyền th đơn giản), Telnet 3. Mô hình TCP/IP Trớc khi xem xét các thành phần của TCP/IP, chúng ta nên bắt đầu bằng cách tìm hiểu qua nhiệm vụ của một hệ thống giao thức. Một hệ thống giao thức nh TCP/IP phải đảm bảo khả năng thực hiện những công việc sau: - Cắt thông tin thành những gói dữ liệu để có thể dễ dàng đi qua bộ phận truyền tải trung gian. Trang 5 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP - Tơng tác với phần cứng của adapter mạng. - Xác định địa chỉ nguồn và đích: Máy tính gửi thông tin đi phải có thể xác định đợc nơi gửi đến. Máy tính đích phải nhận ra đâu là thông tin gửi cho mình. - Định tuyến: Hệ thống phải có khả năng hớng dữ liệu tới các tiểu mạng, cho dù tiểu mạng nguồn và đích khác nhau về mặt vật lý. - Kiểm tra lỗi, kiểm soát giao thông và xác nhận: Đối với một phơng tiện truyền thông tin cậy, máy tính gửi và nhận phải xác định và có thể chữa lỗi trong quá trình vận chuyển dữ liệu. - Chấp nhận dữ liệu từ ứng dụng và truyền nó tới mạng đích. Để có thể thực hiện các công việc trên, ngời ta chia TCP/IP thành những phần riêng biệt, theo lý thuyết, hoạt động độc lập với nhau, mỗi thành phần chịu một trách nhiệm riêng biệt trong hệ thống mạng. Cuối những năm 70, tổ chức DARPA đã đa ra mô hình TCP/IP gồm có 4 lớp: Lớp Xử lý/ứng dụng, Lớp Host-to-Host, Lớp Internet, Lớp Truy cập mạng. Khi hệ thống giao thức TCP/IP chuẩn bị cho một khối dữ liệu di chuyển trên mạng, mỗi lớp trên máy gửi đi bổ sung thông tin vào khối dữ liệu đó để các lớp của máy nhận có thể nhận dạng đợc. Mô hình TCP/IP * Lớp Xử lý/ứng dụng:Lớp Xử lý/ứng dụng tơng ứng với ba lớp trên cùng của mô hình OSI (lớp ứng dụng, lớp Trình diễn, lớp Phiên). Lớp này định nghĩa các giao thức cho ứng dụng truyền thông từ Node tới Node và điều khiển giao diện- ngời dùng. Ví dụ các giao thức lớp này gồm có: Telnet, FTP, TFTP (giao thức truyền file giản tiện), NFS (hệ thống file mạng), SMTP (giao thức truyền th đơn giản), X Window, DNS (hệ thống tên vùng), DHCP (giao thức cấu hình Host động) * Lớp Host-to-Host: Lớp Host-to-Host đặt song song lớp Transport của mô hình OSI. Lớp này định nghĩa các giao thức thiết lập mức dịch vụ truyền cho các ứng dụng. Nó giải quyết các vấn đề nh tạo sự truyền thông đầu cuối-đầu cuối tin cậy và đảm bảo việc phân phát dữ liệu không lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, điều khiển trình tự gói và duy trì sự nguyên vẹn của dữ liệu. Có 2 giao thức hoạt động ở lớp này là: TCP và UDP. * Lớp Internet: Lớp Internet tơng ứng lớp Network của mô hình OSI. Lớp này định rõ các giao thức liên quan tới truyền các gói trên toàn mạng. Nó quản lý địa chỉ của các Host bằng cách gán cho mỗi Host một địa chỉ logic (IP address) độc lập với phần cứng và điều khiển định tuyến các gói giữa các mạng. Nó cũng điều khiển luồng truyền giữa hai Host. Các giao thức làm việc tại lớp Internet là: IP, ICMP(giao thức bản tin điều khiển Internet), ARP(giao thức giải quyết địa chỉ), RARP (giao thức giải quyết địa chỉ ngợc) IP đợc coi là giao thức trung tâm của tập hợp các giao thức (lớp) internet. * Lớp Truy cập mạng: Lớp Truy cập mạng tơng ứng với hai lớp cuối của mô hình OSI là lớp Datalink và Physical. Lớp này giám sát việc trao đổi dữ liệu giữa Host và mạng. Nó cũng quản lý địa chỉ phần cứng và định nghĩa các giao thức cho việc truyền dữ liệu vật lý. Các giao thức ở lớp này là Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI. II- Các công nghệ mạng LAN 1- LAN Topology Topology định nghĩa cấu trúc của mạng. Có 2 khái nhiệm: Physical topology, chỉ ra hình dạng kết nối cáp đợc dùng nối kết các thiết bị mạng; và Logical topology, định nghĩa cách các thiết bị truy nhập tới các hosts. Các physical topologies hay đợc sử dụng gồm có: + Các loại Physical topology cơ bản: - Star topology : Các node nối trực tiếp vào điểm kết nối trung tâm (thờng là Hub, Switch). Trang 6 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Star topology có nhợc điểm là hoạt động giữa các Node phụ thuộc vào một hub trung tâm, do đó khi hub này bị hỏng thì sẽ làm toàn mạng không liên lạc đợc. - Bus topology: Các Station kết nối trực tiếp thông qua kênh truyền chung. Các station gửi dữ liệu thông qua kênh truyền chung đó. Dựa vào địa chỉ trên message mà dữ liệu đợc nhận vào hay bỏ qua tại các trạm. Bus topology có u điểm đơn giản do chỉ có một kênh truyền duy nhất, không cần điều khiển gửi nhận. Mọi máy đều bình đẳng với nhau. Nhợc điểm là dễ xảy ra xung đột (collision), do vậy phải xây dựng các cơ chế giải quyết đụng độ trên mạng. - Ring topology: Các station kết nối tạo vòng kín. Tín hiệu truyền trong vòng dạng message và đi qua tất cả các station. Mỗi station sẽ phát lại tín hiệu vừa nhận đợc và truyền đi tiếp; nếu station là trạm nhận sẽ nhận dữ liệu và xử lý. Station gửi khi nhận trở lại message thì tự hủy đi. Nhợc điểm của topology này là do cấu trúc vòng khép kín nên muốn thêm station mới vào vòng sẽ làm ngng hoạt động toàn bộ các station khác. Mỗi station phải có chức năng nh bộ lặp. Ngoài ra còn có thêm các Topology khác nh Star over Bus Topology, Mesh Topology + Có 2 loại Logical Topology phổ biến nhất hiện nay là Broadcast và Token-Passing. - Broadcast : có nghĩa đơn giản là mỗi một host gửi dữ liệu cuả nó tới tất cả các host khác trên mạng. Máy nào gửi trớc sẽ đợc phục vụ trớc. - Token-passing điều khiển truy nhập bằng một thẻ bài điện tử liên tục tới mỗi trạm. Khi một trạm nhận đợc thẻ bài, nó có thể gửi dữ liệu lên mạng; nếu nó không có nhu cầu gửi, nó sẽ chuyển tiếp thẻ bài sang trạm tiếp theo, và quá trình xử lý đợc lặp lại. Trong nội dung đề tài này, chúng tôi sẽ chỉ giới thiệu những công nghệ chính đợc sử dụng chủ trong các mạng ISP, do vậy, sẽ chỉ giới thiệu các công nghệ dựa trên Ethernet. 2- Ethernet Ethernet là mạng cục bộ do các công ty Xerox, Intel và Digital equipment xây dựng và phát triển. Ethernet là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay. Ethernet LAN đợc xây dựng theo chuẩn 7 lớp trong cấu trúc mạng của ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép đa vào mạng các loại máy tính khác nhau kể cả máy tính mini. Ethernet LAN là một ví dụ của mạng sử dụng cơ chế CSMA/CD (phơng pháp đa truy cập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột), đó là truyền thông tin một cách ngẫu nhiên và truyền lại khi có xung đột. Mạng CSMA/CD là một ví dụ điển hình của mạng quảng bá vì tất cả các trạm làm việc đều thấy đợc thông tin truyền trên mạng. Khi một trạm làm việc muốn chuyển thông tin trên mạng trớc tiên nó nghe ngóng xem có ai đang truyền thông tin không. Nếu mạng đang bận thì phải chờ cho tới khi hết bận mới đợc chuyển thông tin đi. Thông tin đợc chia thành các đơn vị gọi là Frame độ lớn của Frame giới hạn từ 64 đến 1516 Bytes. Do độ dài của mạng có thể chiếm một khoảng thời gian để gói thông tin có thể đến đợc giữa hai trạm làm việc,. vì thế có thể xảy ra hiện tợng cả hai trạm đều có thể cùng lúc gửi thông tin đi. Khi đó xung đột sẽ xuất hiện, trong tr- ờng hợp này 2 máy sẽ ngừng truyền và đợi trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi tiếp tục truyền lại. Xung đột thờng xảy ra trong trờng hợp: - Số trạm làm việc trên mạng nhiều: số lợng trạm càng nhiều, xung đột càng tăng. - Độ dài mạng lớn, tần xuất xảy ra xung đột càng nhiều vì có trễ trong khi chuyển gói tin. - Các gói tin truyền càng lớn thì xung đột cũng xảy ra càng nhiều ví gói tin lớn sẽ chiếm thời gian truyền nhiều hơn. Do đó khía cạnh quan trọng của thiết kế Ethernet LAN là đảm bảo số lợng trạm làm việc trên một đoạn mạng (Network Segment) cũng nh độ dài của mạng không vợt quá tiêu chuẩn và đúng đúng kích cỡ của Frame. Ngời quản trị phải tuân theo một số nguyên tắc về cáp mạng. Ethernet có thể sử dụng cáp đồng trục (10Base5 hoặc 10Base2), cáp quang (10BaseF) hoặc cáp xoắn UTP (10BaseT). Các loại cáp khác nhau tuân thủ các nguyên tắc và ràng buộc khác nhau. Ethernet tuân thủ theo quy tắc 5- 4-3 nghĩa là trong một collision domain chỉ có thể không quá 5 đoạn vật lý đợc nối bởi 4 Repeater và các trạm làm việc chỉ đợc gắn vào 3 đoạn còn 2 đoạn còn lại chỉ có tác dụng liên kết mà không có trạm làm việc nào đợc gắn vào đó. Công nghệ Ethernet đã phát triển từ mạng truyền thống 10Mbps lên đến 100Mbps (Fast Ethernet) và ngày nay đã đạt đợc tới tốc độ Gbps (Gigabit Ethernet). 3- Fast Ethernet Fast Ethernet ra đời năm 1995 gọi là chuẩn 100Base-T do nó sử dụng cùng giao thức CSMA/CD và nâng tốc độ so với 10 Base-T lên 100Mbits/sec. Do tơng thích với các tiêu chuẩn cáp của 10 Base-T (UTP Cat-5), nên FastEthernet đợc thơng mại hoá rất nhanh do chi phí đầu t Trang 7 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP nhỏ, hơn nữa do là sự nối tiếp của chuẩn Ethernet, có nhiều các công cụ, các ứng dụng phân tích mạng vẫn có thể tiếp tục chạy với FastEthernet. Với các loại cable khác nhau, FastEthernet có 3 loại: 100Base-TX và 100Base-T4 sử dụng chuẩn cáp xoắn, 100Base-FX sử dụng cáp quang. Chuẩn 100Base-TX tơng thích với 2 đôi cáp UTP hay STP, 1 đôi phát và 1 đôi thu, do vậy nó có thể đạt hiệu năng băng thông full-duplex. Chuẩn 100BaseT4 sử dụng 4 đôi dây, 1 đôi phát, 1 đôi thu và 2 đôi còn lại có thể phát hoặc thu. Chuẩn Fast Ethernet 100Base-FX hoạt động trên cáp quang multimode: 62.5 micron và 125 micron thờng dùng làm backbone, tận dụng các đặc tính của cáp quang nh tránh đợc nhiễu điện từ, tăng tính bảo mật và cho phép cự ly xa hơn giữa các node mạng. Về lý thuyết , Fast Ethernet giới hạn đờng kính 2 điểm mạng hay segment là 250m(so với 2500m của Ethernet) do dựa trên những giới hạn về tốc độ và cơ chế CSMA/CD. Do vậy khi cần khoảng cách xa hơn có thể sử dụng cáp quang, 100BaseFX cho phép khoảng cách 450m (half- duplex) hay 2km (full-duplex). Bên cạnh các vấn đề về cáp, để triển khai mạng FastEthernet cần các thiết bị nh Switch, Hub, Netwokr Adapter có các cổng FastEthernet, và thông thờng là loại autosensing. 4- Gigabit Ethernet Là công nghệ mới nhất của Ethernet hoạt động với tốc độ 1000Mbps, tơng thích với công nghệ cũ do sử dụng CSMA/CD và MAC. Gigabit Ethernet thực sự là sự pha trộn giữa công nghệ Ethernet và Firbe channel, hỗ trợ 4 loại kết nối và đợc định nghĩa trong 2 chuẩn 802.3z (1000Base-X) và 802.3ab (1000Base-T). Chuẩn 1000Base-X dựa trên công nghệ firbe channel, bao gồm 1000Base-SX (hỗ trợ cáp quang multimode 850nm), 1000Base-LX (cáp quang sigle mode và multi mode 1300nm), 1000Base-CX sử dụng cáp xoắn STP. Chuẩn 1000Base-T là cho khoảng cách từ 25-100m trên 4 đôi dây cáp đồng UTP Cat-5. GE và ATM sẽ cùng tồn tại trên thị trờng, so với ATM, GE có một số đặc điểm sau: + Có nhiều thiết bị hỗ trợ ATM hơn do ATM thơng mại hoá trớc. + ATM thích hợp cho các ứng dụng QoS nh Video. + Do phát triển từ Ethernet, các ứng dụng chạy trên Ethernet sẽ tơng thích với GE. + GE có tốc độ cao hơn so với ATM Do có tốc độ rất cao, Gigabit Ethernet thờng đợc sử dụng để kết nối trong mạng trục, kết nối máy chủ (backbone, server farm ). Đây có thể coi là yêu cầu tối thiểu trong khi thiết kế các mạng ISP ngày nay. 5- Fiber Distributer Digital Interface (FDDI) Năm 1982, Viện ANSI đã lập ra ủy ban X3T9.5 bắt đầu nghiên cứu về truyền thông tốc độ cao. Ban đầu nó đợc hình dung nh một chuẩn cho các kênh máy chủ tốc độ cao, FDDI (Giao diện dữ liệu phân tán dùng cáp quang) nhanh chóng trở thành thế hệ mới của mạng LAN dùng cáp quang (optical fiber) cung cấp một mạng truyền thông tốc độ cao. Ngày nay, có thể cài đặt các mạng FDDI LAN chuẩn dựa trên nền tảng vật lý và các liên kết logic theo ISO 9314 và chuẩn ANSI X3T9.5, trong đó mô tả FDDI nh là một vòng kiểu bộ đếm quay vòng (counter-rotating ring) hoạt động ở tốc độ 100 Mbps. Theo nhiều khía cạnh, FDDI t- ơng tự nh IEEE 802.5 token-ring, mặc dù có một số điểm khác. FDDI dùng một giao thức truyền token, mỗi trạm có cơ hội để truyền dữ liệu khi một token đi qua. Một trạm có thể quyết định có bao nhiêu frame sẽ đợc truyền bằng cách dùng một thuật toán có phép cấp phát băng thông (bandwidth). FDDI cũng cho phép một trạm truyền nhiều frame mà không nhả token. Một mạng FDDI bao gồm một bộ gồm các trạm/thiết bị nối với nhau thành một dãy các trạm/thiết bị bằng một phơng tiện truyền để định dạng một vòng khép kín về mặt vật lý. Thông tin đợc truyền tuần tự, nh một dòng ký hiệu đợc mã thích hợp, từ một trạm/thiết bị tích cực tới một trạm tích cực tiếp theo. Mỗi trạm/thiết bị sẽ tái tạo và lặp lại mỗi tín hiệu đó. Phơng pháp gắn vào mạng FDDI về mặt vật lý có thể thay đổi phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. FDDI dùng 2 vòng: vòng chính(Primary Ring) và vòng phụ (Secondary Ring), các vòng này tơng tự nh trong thuật ngữ về token-ring. Mỗi vòng bao gồm chỉ một đờng cáp quang tơng đ- ơng với một cặp dây dẫn đồng. FDDI cho phép nhiều đơn vị gắn vào (các trạm, concentrator, bridge) theo nhiều cách. Theo quan điểm đi dây, FDDI tơng tự nh mạng token-ring dùng cáp quang; tuy nhiên, có những khác nhau sau đây giữa token-ring và FDDI về kỹ thuật: - Một thiết bị có thể gắn trực tiếp vào vòng mà không yêu cầu một concentrator nh MAU (Multistation Access Unit) trên một token-ring. - Một thiết bị có thể gắn một trong hai hoặc cả hai vòng chính và phụ. Trang 8 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Để phân biệt giữa các thiết bị gắn vào một vòng hoặc cả hai vòng, FDDI định nghĩa hai loại lớp thiết bị: - Thiết bị Lớp A (Class A) gắn trực tiếp vào cả hai vòng. Nó có thể là một trạm đợc gọi là trạm Lớp A hoặc DAS (Dual Attachment Station). Nó có thể là concentrator và có thể gọi là một DAC (Dual Attachment Concentrator). - Thiết bị Lớp B (Class B) gắn vào chỉ một trong hai vòng trực tiếp hoặc thông qua một concentrator. Nó có thể là một trạm và gọi là một trạm Lớp B hoặc SAS (Single Attachment Station). Nó có thể là một bộ tập trung và đợc gọi là SAC (Single Attachment Concentrator). Bộ tập trung là thiết bị hoạt động nh hub và tơng tự với một đơn vị truy nhập token-ring tích cực (Nh một IBM 8230 Controlled Access Unit). Khi hoạt động bình thờng, vòng chính là tích cực, vòng phụ là vòng standby. Khi gặp sự cố ở vòng chính, thì vòng phụ sẽ trở nên tích cực khi trạm Lớp A hoặc một DAC cuốn vòng chính vào vòng phụ để thiết lập chỉ một vòng. Chức năng này là nhằm duy trì độ tin cậy của LAN. III- Kết nối mạng Công nghệ WAN dùng để kết nối các mạng trên các vùng địa lý khác nhau do vậy yêu cầu và lựa chọn của công nghệ WAN cũng khác với LAN. Lý do chính của sự khác nhau đó là công nghệ WAN thờng là thuê bao đợc cung cấp bởi các nhà cung cấp đờng truyền và giá của chúng thờng rất đắt. WAN cũng khác LAN về mặt tốc độ trong khi LAN thờng hoạt động ở tốc độ Mbps thì WAN thờng ở tốc độ Kbps. Và khuynh hớng kết nối của WAN là Điểm-Điểm (Point to Point) thì LAN là đa truy cập (MultiAccess). Việc sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu công cộng hay xây dựng một đờng truyền riêng là điều mà các nhà quản lý cần phải cân nhắc. Mỗi hình thức đều có những u điểm riêng của nó, dẫn đến những yêu cầu về mức độ đầu t khác nhau, không chỉ đầu t về thiết bị mà còn đầu t về nguồn nhân lực để điều hành và duy trì mạng. Phần dới đây trình bày một số công nghệ kết nối hiện đang đợc sử dụng phổ biến để cho các kết nối mạng WAN, các kết nối Internet trực tiếp có thể khả thi tại Việt nam. 1- Kết nối qua mạng điện thoại công cộng -PSTN Kết nối qua mạng PSTN thực hiện thông qua modem có u điểm chính là linh hoạt, phạm vi sử dụng rộng và giá rẻ, đây là giải pháp phổ biến nhất hiện nay. Tuy nhiên, tốc độ kết nối chậm, đội tin cậy không đảm bảo do chất lợng đờng dây và nhiễu đờng truyền. ITU-T đã đa ra nhiều tiêu chuẩn cho modem, liên quan tới tốc độ đờng truyền gồm có: + V 32bis là khuyến nghị tối thiểu cho giải pháp truy cập từ xa, tốc độ tới 14.4K bps. + V.34 hỗ trợ tốc độ truyền tới 28.8K bps; (115.2K với nén tỷ lệ 4:1). + V.34+ với tốc độ tới 33.6K bps. + V.90 hỗ trợ tốc độ tải xuống tới 56K bps. 2- ISDN (Integrated Service Digital Nework). ISDN đã phát triển từ những năm 1980 và cho phép các kết nối số trên mạng thoại PSTN. ISDN là công nghệ truyền số cho phép truyền các thông tin khác nhau nh dữ liệu, âm thanh, video trên đôi cáp đồng điện thoại, cho tốc độ truyền dẫn cao hơn mạng tơng tự. ISDN chia thành 2 lớp dịch vụ BRI và PRI: - Basic rate interface (BRI): Sử dụng 2 kênh B (Bearer) tốc độ 64kbps để truyền dữ liệu và 1 kênh D(Delta) -16Kbps cho báo hiệu cuộc gọi; BRI còn đợc gọi là 2B+D. Một trạm truyền dữ liệu qua ISDN có thể dùng cả hai kênh B đồng thời để cung cấp tốc độ truyền lên tới 128Kbps (hoặc cao hơn với công nghệ nén). - Primary Rate Interface (PRI): Cung cấp hỗ trợ cho T1 và E1. Đối với T1 cung cấp 23 kênh 64 Kbps truyền số liệu (kênh B) và 1 kênh 64 Kbps để kiểm soát truyền (kênh D); đối với E1, PRI cung cấp 30 kênh B- 64Kbps và 1 kênh D-64Kbps. ISDN cũng cung cấp dịch vụ quay số theo yêu cầu tức là chỉ kết nối khi có nhu cầu và thích hợp cho cả hai trờng hợp cá nhân và tổ chức. Các tổ chức có thể quan tâm hơn đến ISDN có khả năng cao hơn ("primary" ISDN) với tốc độ tổng cộng bằng tốc độ 1.544 Mbit/s của đờng T1. Cớc phí khi sử dụng ISDN đợc tính theo thời gian, một số trờng hợp tính theo lợng dữ liệu đợc truyền đi và một số thì tính theo cả hai. Lợi điểm của ISDN là băng thông mạng cao hơn PSTN, tuy nhiên có nhiều nhợc điểm về chi phí hơn so với PSTN, và không phải ở đâu ta cũng có đợc mạng ISDN. 3- Đờng thuê riêng (leased line, dedicated line). Đây là phơng pháp truyền thống nhất cho sự nối kết WAN. Khách hàng thuê đờng dây từ công ty điện thoại (trực tiếp hoặc qua nhà cung cấp dịch vụ) với tốc độ truy cập từ 64Kbps đến Trang 9 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP 45Mbps và thờng chạy các giao thức nh là giao thức IP, IPX trên kiểu giao thức truy cập điểm điểm (PPP Point to point protocol). Các router thờng đợc dùng trong kết nối Leased line để kết nối các mạng từ xa với vùng trung tâm, sử dụng một thiết bị gọi là Chanel Service Unit/Digital Service Unit-CSU/DSU để nối router với đờng Leased line. Leased line cho độ tin cậy và bền vững, tính riêng t cao. Chi phí của kết nối rất đắt vì phải luôn luôn thiết lập đờng truyền riêng, phụ thuộc vào khoảng cách giữa 2 điểm và băng thông kết nối. Leased-line chỉ thích hợp cho các tổ chức có ít network location. Có nhiều loại kết nối leasedline và phụ thuộc vào tiêu chuẩn của các nớc nh sau: + 64 kbps: Đây là tốc độ của một kết nối thoại số, gọi là tốc độ cơ bản. Tốc độ này gọi là DS0 (Data Speed 0, Digital Service 0 hay Digital Signal 0 ). + T1: T1 còn gọi là DS1 là kết nối 1.5 Mbps (1.544Kbps). Thuật ngữ này đợc sử dụng tại Mỹ, Australia và một số quốc gia khác. Một kênh T1 có 24 kênh cung cấp băng thông tổng cộng là 1.536 Mbps hay 1.344 Mbps và phụ thuộc vào mã hoá kênh là 64 kbps hay 56 kbps. + E1: Tơng tự nh kết nối T1, chuẩn này đợc sử dụng ở châu Âu, Nam Mỹ và nhiều nớc khác, trong đó có Việt nam. Trong mỗi kênh E1, mỗi mạch bao gồm 32 kênh 64-kbps, cung cấp băng thông tổng cộng là 2,048Kbps. + E3: Trong 1 đờng E3 có 480 kênh cho băng thông tổng cộng là 34,368Mbps; đợc sử dụng tại châu Âu và các quốc gia khác. + T3: Một đờng T3 còn gọi là DS3 cung cấp băng thông tổng cộng lên tới 44,736Mbps. Nó t- ơng đơng với 28 kênh T1 hay 672 kênh 64 kbps. Các kết nối trên đợc sử dụng phổ biến, tuy nhiên còn có 2 chuẩn khác là T2 and T4. T2 bao gồm 4 kênh T1 nhng không đợc thơng mại hoá; T4 bao gồm 168 kênh T1. 4- Frame relay. Frame relay đợc thiết kế để truyền dẫn các khung hay gói tốc độ cao với độ trễ nhỏ nhất và sử dụng hiệu quả băng thông, là công nghệ chuyển mạch nhanh, có thể bao gồm cả việc sử dụng truyền dẫn quang. Nó tận dụng u điểm chia sẻ cổng của mạng X.25. Đặc điểm thiết kế của Frame relay là nó bỏ qua bớc kiểm tra lổi của DTE. Nh vậy Frame relay không thực hiện bớc kiểm tra lỗi mức liên kết mà tập trung để nâng tốc độ mạng. Mạng theo công nghệ Frame relay bao gồm các switch cung cấp bởi nhà cung cấp đờng truyền chịu trách nhiệm hớng luồng dữ liệu trên mạng đến đích. Router sử dụng trong mạng Frame relay nh những thiết bị đầu cuối, các kết nối đợc cung cấp dựa trên các giao diện chuẩn. Các chuẩn Frame relay mô tả cả hai giao diện giữa thiết bị đầu cuối Router và mạng Frame relay gọi là UNI (user to network interface) và giữa các mạng Frame relay liền kề gọi là NNI (network to network interface). Có 3 khái niệm quan trọng trongFrame relay: - Nhận dạng đờng nối Date (DLCI: Data Link Connection Identifier) Cũng nh trong X.25, trên một đờng nối vật lý Frame relay có rất nhiều đờng nối ảo, mỗi đối tác liên lạc đợc phân một đờng nối ảo riêng để tránh nhầm lẫn, đợc gọi tắt là DLCI. DLCI tơng đơng với địa chỉ MAC trong môi trờng LAN. Dữ liệu đợc đóng gói bởi Router trong frame của Frame relay và đợc chuyển qua mạng dựa trên DLCI. DLCI có ý nghĩa cục bộ hay toàn cầu, cả hai đều định danh duy nhất một kênh truyền thông. - Permanent Vitual Circuit (PVC); Định nghĩa trớc các đờng dẫn qua mạng Frame relay để kết nối 2 trạm làm việc với nhau. Chúng là các đờng dẫn logíc trong mạng vị trí đợc xác định bởi các DLCI. - Switched Virtual Circuit (SVC): Khác với PVC, SVC không định nghĩa cố định trong mạng Frame relay. Thiết bị đầu cuối có thể yêu cầu thiết lập một kết nối khi có yêu cầu truyền dữ liệu. Các tuỳ chọn liên quan đến quá trình truyền đợc mô tả trong quá trình thiết lập kết nối. SVC đợc kích hoạt bởi các thiết bị đầu cuối nh là Router kết nối vào mạng. Thực tế trên mạng lới rộng lớn có rất nhiều ngời sử dụng với vô số frame chuyển qua chuyển lại, hơn nữa Frame Relay không sử dụng thủ tục sửa lỗi và điều hành thông lợng (Flow control) ở lớp 3 (Network layer), nên các Frame có lỗi đều bị loại bỏ thì vấn đề các frame đợc chuyển đi đúng địa chỉ, nguyên vẹn, nhanh chóng và không bị thừa bị thiếu là không đơn giản. Để đảm bảo đợc điều này Frame relay sử dụng một số nghi thức sau. (1) DLCI (Data link connection identifier) đã trình bày ở trên. (2) CIR ( committed information rate ) - Tốc độ cam kết. Đây là tốc độ khách hàng yêu cầu và mạng cần phải đảm bảo thờng xuyên đạt đợc. (3) CBIR ( Committed burst information rate ) - Tốc độ cam kết khi bùng nổ thông tin. Trang 10 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Khi có lợng tin truyền quá lớn, mạng lới vẫn cho phép khách hàng truyền quá tốc độ cam kết CIR tại tốc độ CBIR trong một khoảng thời gian (Tc) rất ngắn vài ba giây một đợt, điều này tuỳ thuộc vào độ "nghẽn" của mạng cũng nh CIR. (4) DE bit ( Discard Eligibility bit ) - Bit đánh dấu Frame có khả năng bị loại bỏ. Nếu chuyển các Frame vợt quá tốc độ cam kết, thì những Frame đó sẽ bị loại bỏ và bit DE đợc sử dụng, tuy nhiên có thể chuyển các frame đi với tốc độ lớn hơn CIR hay thậm chí hơn cả CBIR tuỳ thuộc vào trạng thái của mạng Frame relay lúc đó có độ nghẽn ít hay nhiều (thực chất của khả năng này là mợn băng thông của những ngời sử dụng khác khi họ cha dùng đến). Nếu độ nghẽn của mạng càng nhiều (khi nhiều ngời cùng làm việc) thì khả năng rủi ro bị loại bỏ của các Frame càng lớn; khi Frame bị loại bỏ, thiết bị đầu cuối phải phát lại. Do mạng Frame relay không có thủ tục điều hành thông lợng (Flow control) nên độ nghẽn mạng sẽ không kiểm soát đợc, vì vậy công nghệ Frame relay sử dụng hai phơng pháp sau để giảm độ nghẽn và số frame bị loại bỏ. (1) Sử dụng FECN (Forward explicit congestion notification): - Thông báo độ nghẽn cho phía thu và BECN (Backward Explicit Congestion Notification) - Thông báo độ nghẽn về phía phát . Thực chất của phơng pháp này để giảm tốc độ phát khi mạng lới có quá nhiều ngời sử dụng cùng lúc. (2) Sử dụng LMI (Local Manegment Interface): thông báo trạng thái nghẽn mạng cho các thiết bị đầu cuối biết. LMI là trình điều khiển giám sát đoạn kết nối giữa FRAD và FRND. 5- Công nghệ ATM Công nghệ ATM đợc hình thành từ công nghệ ATD (phân chia theo thời gian không đồng bộ) đã đợc đa ra trên mạng viễn thông của Pháp năm 1983 và FPS (chuyển mạch gói tốc độ cao) của Bell Lab của nớc Mỹ. ATM là một phơng pháp tơng đối mới đầu tiên báo hiệu cùng một kỹ thuật cho mạng cục bộ và liên khu vực. ATM thích hợp cho real-time multimedia song song với truyền dữ liệu truyền thống. ATM là sự kết hợp của công nghệ truyền dẫn và công nghệ chuyển mạch qua mạng giao tiếp chuẩn, dựa vào công nghệ ATM để phân chia và ghép tiếng nói, số liệu, hình ảnh, vào trong một khối có chiều dài cố định đợc gọi là tế bào. Đặc điểm chính của ATM là thông tin đợc cấu tạo từ các tế bào độ dài thích hợp của thời gian thực truyền tải thông tin, và cách thức truyền tải có thể chứng minh rằng tất cả các dịch vụ băng rộng không ảnh hởng tới tốc độ thông tin. ATM có hai đặc điểm chính: - ATM sử dụng các gói có kích thớc nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM (ATM Cell) có độ dài 53 bytes, các cell nhỏ cùng với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ (Delay Jitter) giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, ngoài ra kích thớc nhỏ cũng sẽ tạo điều kiện cho việc ghép kênh ở tốc độ cao đợc dễ dàng hơn. - ATM còn có một đặc điểm rất quan trọng là khả năng nhóm một vài kênh ảo (Virtual Channel) thành một đờng ảo (Virtual Path), nhằm giúp cho việc định tuyến đợc dễ dàng. Các header của Cell có các nhận dạng kênh giúp cell đợc truyền đúng kênh tới đích, các Cell trong mỗi kênh ảo luôn đợc tryền trên cùng một đờng dẫn trên mạng và đợc phân phát tới đích theo đúng trật tự. Trong mạng ATM tin tức là các tế bào đợc gửi từ thiết bị đầu cuối đợc xắp xếp trong tín hiệu số sao cho mạng với tốc độ xử lý khoảng vài Gbps có thể đợc sử dụng để truyền hoặc chuyển mạch các tế bào đó, cũng nh vậy toàn bộ các thông tin đã đợc truyền bằng các tế bào với chiều dài cố định. Từ đây ta có thể thiết lập mạng liên kết đa phơng tiện mà nó có thể xử lý nhiều loại hình thông tin khác nhau nh tiếng nói, số liệu, hình ảnh, một cách đồng nhất. ATM thích hợp nhất cho mức NAP hay kết nối giữa các NAP do chi phí đắt tiền, tốc độ của nó có thể tới 2.488 Gbps, thực tế thờng là 155Mbps hoặc 622Mbps. 6- Cable Modem Network (CATV) Các thiết bị hạ tầng của mạng truyền hình cáp (CATV) thờng dùng để truyền tín hiệu video t- ơng tự theo một chiều. Công nghệ về hạ tầng mạng đã phát triển từ một mạng đơn thuần chỉ có cable đồng đến mạng lai giữa cable đồng và cable quang (HFC: Hybrid Fiber-Coaxial). Mạng cable modem điển hình đợc tạo bởi một mạng quang dẫn tốc độ cao và một mạng cable đồng mạng mà mang tín hiệu TV đến nhà thuê bao. Các thuê bao ở trong cùng một khu vực cùng kết nối vào cùng một điểm phân phối gọi là headend. Cable đồng chạy từ điểm headend đến các thuê bao theo topo hình cây. Tuyến cable là mô tả thiết bị mà có thể chuyển đa liệu từ mạng dữ liệu thông qua mạng cable đồng đến thuê bao. Nó cũng nhận các tín hiệu từ modem cable (thiết bị cho phép kết nối các mạng với nhau thông qua mạng truyền hình cable) đặt ở nơi các thuê bao chuyển vào trong mạng dữ liệu. PC của các thuê bao trực tiếp kết nối vào modem cable thông qua card giao tiếp Ethernet nh là nh kết nối LAN. Công nghệ CATV có thể cung cấp băng thông theo Trang 11 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP chiều tải xuống -dowstream từ 30Mbps đến 50 Mbps; tất cả các thuê bao kết nối vào kênh này cùng chia sẻ băng thông, và cung cấp tốc độ truyền lên từ 500Kbps đến 800Kbps. 7- Digital Subscrible Line (xDSL) Là công nghệ cho phép truyền thông tin qua đôi dây điện thoại có sẵn ở tốc độ cao hơn tốc độ của các modem tơng tự hiện nay, không giống nh modem truyền thống, đờng thoại vẫn rỗi để có thể gửi và nhận cuộc gọi. xDSL gồm có nhiều công nghệ cho DSL nh: - Asymmetric Digital Subscrible Line (ADSL) - Symmetric Digital Subscrible Line (SDSL) - High-Speed Digital Subscrible Line (HDSL) - Variable Digital Subscrible Line (VDSL) Công nghệ xDSL có khả năng cung cấp băng thông downstream lên tới 30Mbps và upstream là 600Kbps. Trên đờng truyền xDSL có thể kết hợp cả tín hiệu PSTN 4KHz và tín hiệu số để truyền đồng thời. Các thuê bao của xDSL kết nối tới một thiết bị gọi là DSLAM theo kiểu điểm điểm. PC của thuê bao đợc kết nối với modem qua giao diện Ethernet, USB hoặc ATM. Đặc điểm của các công nghệ này là tốc độ phụ thuộc rất nhiều vào khoảng cách đôi dây từ CO tới nhà thuê bao; nhiễu xuyên âm giữa các đôi dây gần nhau, giữa các mối nối, sinh ra các tín hiệu trên 4KHz, các nhiễu đờng dây ngẫu nhiên Thực tế có thể đặt các bộ khuếch đại đờng dây để mở rộng thêm độ dài của đờng truyền xDSL (vài ngàn feet). Công nghệ thờng đợc sử dụng nhất là ADSL và SDSL. ADSL có tốc độ tải xuống cao hơn nhiều tốc độ tải lên, SDSL cân bằng băng thông cả 2 chiều. Tốc độ của ADSL theo lý thuyết có thể đạt tới 7.1 Mbps downstream và 1.5 Mbps upstream trong khoảng cách 3600m (12.000) feet từ CO, tuy nhiên, thực tế không thể đạt đợc tới tốc độ đó ngay cả điều kiện trong phòng thí nghiệm (theo www.dslreports.com). Thực tế, tốc độ của ADSL tụt xuống 1.5 Mbps (down) và 384Kbps(Up) khi khoảng cách tăng quá 3000m(10.000 feet); và khi quá 5400m (18.000 feet) thì chỉ còn 384Kbps (Down) và 128 Kbps (Up). Loại Chi tiết Tốc độ Khoảng cách ứng dụng ADSL (Asymmetric DSL) 6Mbps Downstream, 16-640 Kbps Upstream 18.000f (5.400m) Internet/intranet access, video-on- demand, remote LAN access, HDSL (High bit rate DSL) Công nghệ đối xứng, sử dụng nhiều đôi dây 2Mbps 15000feet (4500m) Lựa chọn thay thế T1/E1 SDSL (Symmetric DSL) Công nghệ đối xứng giống HDSL, sử dụng một đôi dây 1.2Mbps 10000feet (3000m) Thích hợp cho các ứng dụng cần băng thông đối xứng VDSL (Very High bit rate DSL) Công nghệ DSL nhanh nhất, khoảng cách ngắn 13-53M bps downstream; 1.5- 2.3M bps upstream 1000-4500 feet Internet/intranet, video-on- demand, remote LAN access; HDTV Kết nối phía nhà thuê bao đợc thực hiện qua thiết bị ATU-R (ADSL transmission unit-remote), ngoài chức năng DSL modem, ATU-R còn có thể thực hiện các chức năng nh bridging, routing, TDM. Các nhà cung cấp DSL kết hợp nhiều kênh DSL vào mạng trục tốc độ cao qua DSLAM (DSL access multiplexer), DSLAM thờng kết nối với vào mạng ATM để tới các ISP. Đối với các doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng cao hơn khách hàng cá nhân thờng lựa chọn sử dụng SDSL để đáp ứng nhu cầu băng thông rộng 2 chiều, băng thông đạt đợc tơng đơng T1/E1, SDSL thực sự đang đợc sử dụng kết nối Internet thay thế cho kết nối T1/E1 truyền thống. ADSL thờng đợc sử dụng cho các dịch vụ truy cập internet, Video on-demand, truy cập CSDL hay cho các mạng LAN ở xa Đây là một công nghệ khá mới và rẻ tiền, nhng mạng lại tốc độ truyền rất cao. xDSL sẽ đợc triển khai tại các mạng của Viêt nam trong một thời gian ngắn. DSL rất thích hợp cho cả đối tợng khách hàng là một doanh nghiệp 8- Mạng không dây (Wireless Network) Mạng Wireless cho phép các khách hàng kết nối không dây có thể truy nhập mạng tại bất cứ đâu. Nhợc điểm của mạng Wireless là tốc độ nói chung thấp hơn so với các giải pháp kết nối dây dẫn, mức độ bao phủ và độ tin cậy nói chung không đồng đều, chi phí cao. Trong thời gian gần đây, công nghệ mạng không dây hiện nay đã có những tiến bộ vợt bậc, đó là mạng không dây thế hệ 3 (3G) đang dần đợc thơng mại hoá. 3G đã đợc hình thành từ năm 1992 khi ITU xây dựng chuẩn IMT-2000. Số 2000 có 3 ý nghĩa, đó là năm mà dịch vụ có thể th- ơng mại, dải tần (MHz) có thể sử dụng và tốc độ truyền dữ liệu (Kbits/sec). Ban đầu ITU dự tính Trang 12 [...]... phơng Trang 36 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP II- Chức năng căn bản của isp Các chức năng căn bản của ISP bao gồm các phần: Các dịch vụ căn bản của ISP, ví dụ nh dịch vụ truy cập Internet, các dịch vụ cung cấp nội dung nh Web, Mail, forum, Phần hạ tầng các dịch vụ, bao gồm tất cả các thành phần cung cấp các dịch vụ của ISP Phần quản lý dịch vụ, bao gồm tất cả các chức năng... phần các dịch vụ nh Internet Mail, Datastorage Trang 34 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Phần 2 Các vấn đề kỹ thuật -công nghệ của isp Mục đích: Trình bầy những nội dung cơ bản của một hệ thống cung cấp dịch vụ Internet -ISP cần phải có, giúp ngời đọc có đợc kiến thức tổng quan về mạng ISP nói chung Chơng I Giới thiệu hệ thống mạng ISP I Internet Topology Mạng Internet bao gồm các. .. vụ của mình Trang 35 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP - Các ISP địa phơng có thể sử dụng một số lợng nhỏ các máy chủ để đạt đợc số lợng tối đa các tính năng cần thiết với một chi phí thấp - Các ISP địa phơng có thể sử dụng các máy chủ mức thấp và vẫn luôn giữ khả năng có thể nâng cấp lên các máy chủ cao cấp trong trờng hợp cần thiết Trong các mạng này thờng ngời ta phải đa ra các. .. trên nền mạng công cộng, nhng sử dụng công nghệ VPN để bảo mật, nhờ đó vẫn đạt đợc tính riêng t nh là trờng hợp thiết lập kênh truyền riêng, nhng với chi phí rẻ hơn nhiều Có 2 công nghệ chính của VPN là Tunneling và MPLS (Multiprotocol Label Switch) Trang 33 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP + Web-Hosting và Applications Hosting Đây là dịch vụ phổ biến của các ISP, các ISP đầu t hạ... vẹn của hệ thống Các ISP phải đảm bảo chắc chắn tới tính sẵn có và tính toàn vẹn của dữ liệu khách hàng, do vậy hạ tầng thiết bị của ISP phải đợc bảo vệ chặt chẽ về an ninh và trớc các tình huống sự cố, sử dụng Firewall là không thể thiếu đợc để bảo vệ các dịch vụ cơ bản trớc sự tấn công từ Internet và từ phía khách hàng Trang 37 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP 2- Hệ thống ISP. .. Protocol) Các giao thức định tuyến Distance Vector gửi các cập nhật bao gồm thông tin cho tất cả các router bên cạnh về bảng định tuyến, với những bảng routing lớn, các cập nhật này sẽ chiếm nhiều Trang 28 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP băng thông mạng và ảnh hởng tới hiệu năng mạng; Do sự phát triển về kích cỡ của các liên mạng nên cần phải có các giao thức định tuyến mới Các giao... có địa chỉ công cộng, hoặc địa chỉ riêng này phải đợc dịch sang một địa chỉ công cộng có giá trị sử dụng NAT(Network Address Translation) Trang 17 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP II- Địa chỉ IP phiên bản 6 (IP version 6) IP phiên bản 6 (IPv6) là bớc phát triển tiếp theo của IPv4, các tính năng của IPv4 đều đợc giữ lại trong IPv6 IPv6 (Internet Protocol version 6) đợc công bố chính... ra khỏi cache của DNS Server Client Resolver cũng cache các dữ liệu đã có và tuân thủ theo các giá trị TTL của dữ liệu nhận đợc Trang 26 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Chơng 4 các giao thức định tuyến Không phải bất cứ mạng máy tính nào cũng sử dụng router, nhng nói chung router đợc dùng cho các trờng hợp nh các kết nối các mạng không giống nhau, nằm trong chiến lợc thiết kế mạng.. .Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP xây dựng IMT-2000 là một tiêu chuẩn duy nhất, nhng không có đợc sự thống nhất từ các nhà sản xuất nên hiện tại IMT-2000 có ít nhất 3 loại, và không đảm bảo đợc các thuê bao của các mạng sẽ có thể làm việc đợc với nhau Hai trong 3 loại IMT-2000 dựa trên công nghệ CDMA, cho phép nhiều ngời dùng chia sẻ cùng băng tần tại cùng thời điểm, các tín... thời gian dài để hội tụ hoặc ổn định các bảng định tuyến của nó sau khi có một sự thay đổi về cấu hình mạng b RIP Version 2 RIP-2 là mở rộng của RIP-1 đợc mô tả trong RFC 1723, RIP-2 có chung các thuật toán nh RIP-1 và hỗ trợ một số đặc điểm mới nh sau: Trang 29 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Hỗ trợ các mặt nạ mạng con có thể thay đổi (VLSM): các mặt nạ mạng con trong trao đổi . kết nối LAN. Công nghệ CATV có thể cung cấp băng thông theo Trang 11 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP chiều tải xuống -dowstream từ 30Mbps đến 50 Mbps; tất cả các thuê bao. trờng hợp mô tả ở 2 Trang 18 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP - Quy tắc rút gọn theo quy ớc về cách viết dấu :, trong một địa chỉ, một nhóm liên tiếp các số 0 có thể đợc thay. topology : Các node nối trực tiếp vào điểm kết nối trung tâm (thờng là Hub, Switch). Trang 6 Nghiên cứu các vấn đề về kỹ thuật, công nghệ của ISP Star topology có nhợc điểm là hoạt động giữa các Node