Trường Đại học Khoa học – Huế Khoa Công nghệ thông tin Bộ môn: Kỹ thuật truyền số liệu Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng máy tính cục Giảng viên hướng dẫn: Võ Thanh Tú Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Huy Võ Thế Vân Hiếu Mai Anh Tuấn Hồ Sỹ Tú Lê Đăng Việt Huế, 11-2011 Tổng quan Các mạng LAN nối dây 1.1 Các topo 1.2 Môi trường truyền dẫn 1.2.1 Cáp xoắn đôi (Twisted-pair Cable) 1.2.2 Cáp đồng trục (Coaxial Cable) 1.2.3 Cáp sợi quang (Fiber Optic Cable) 1.3 Các phương pháp điều khiển truy xuất môi trường 1.3.1 Đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát đụng độ CSMA/CD 1.3.2 Token (thẻ) điều khiển 10 1.3.3 Vòng chia khe (slotted ring) 11 1.4 Hệ thống Ethernet Fast Ethernet (CSMA/CD) 12 1.4.1Điều khiển truy xuất IEEE 802.3 12 1.4.2 Hệ thống CSMA/CD 14 1.4.3 Cấu trúc frame tham số hoạt động 14 1.4.4 Hoạt động truyền frame 15 1.4.5 Tiếp nhận frame 15 1.4.6 Các đặc tả IEEE 802.3 có băng thông 10Mbps 16 1.4.7 Các đặc tả IEEE 802.3 có băng thông 100Mbps 20 1.5 Hệ thống Token ring FDDI 20 1.5.1 Điều khiển truy xuất môi trường IEEE 802.5 20 1.5.2 Khuôn dạng Frame IEEE 802.5 21 1.5.3 Đặc tả lớp vật lí IEEE 802.5 22 1.5.4 Điều khiển truy xuất FDDI 22 1.6 Hệ thống token bus 24 1.6.1 Khái quát 24 1.6.2 Hoạt động 25 1.6.3 Chuyển token 26 1.6.4 Cửa sổ đáp ứng 26 1.6.5 Khởi động 27 1.6.6 Hoạt động ưu tiên 28 1.7 Hệ thống 100VG – AnyLAN 29 1.7.1 Topo 29 1.7.2 Điều khiển truy xuất môi trường 29 1.7.3 Đặc tả lớp vật lý 100VG-Any LAN 32 1.8 ATM LAN (Asynchronous Transfer Mode) 32 1.9 Fibre Channel 34 1.9.1 Khái quát 34 1.9.2 Các phần tử Fibre Channel 35 1.9.3 Kiến trúc giao thức Fibre Channel 36 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Mục Lục Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 1.9.4 Môi trường giao tiếp vật lý 37 1.9.5 Giao thức truyền 37 1.9.6 Giao thức đồng frame 37 1.9.7 Các dịch vụ chung 38 1.9.8 Các giao thức lớp (Ánh xạ) 38 Các LAN không dây 39 2.1 Khái quát 39 2.2 Đường truyền không dây 40 2.2.1 Đường truyền sóng radio 40 2.2.2 Đường truyền sóng hồng ngoại 40 2.3 Các lược đồ truyền 41 2.3.1 Lược đồ truyền sóng radio 41 2.3.2 Lược đồ hồng ngoại (infrared) 43 2.4 Các phương pháp điều khiển truy xuất môi trường 44 2.4.1 CDMA (Code-Division Multiple Access) 44 2.4.2 CSMA/CD 44 2.4.3 CSMA/CA 45 2.4.4 TDMA 45 2.4.5 FDMA 45 2.4.6 Chức bổ sung 45 2.5 Các chuẩn 46 Các giao thức 47 3.1 Các dịch vụ lớp MAC 47 3.2 Lớp LLC 48 3.3 Lớp mạng 48 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Tổng quan Các mạng số liệu cục thường gọi đơn giản mạng cục gọi tắt LAN Chúng thường dùng để liên kết đầu cuối thông tin phân bố tòa nhà hay cụm công sở nàođó Thí dụ có thểdùng LAN liên kết máy trạm phân bố văn phòng cao ốc hay khuôn viên trường đại học, liên kết trang thiết bị mà tảng cấu tạo chúng máy tính phân bố xung quanh nhà máy hay bệnh viện Vì tất thiết bị lắp đặt phạm vi hẹp nên LAN thường xây dựng quản lý tổ chức Chính lý mà LAN xem mạng liệu tư nhân Điểm khác biệt chủ yếu đườ ng truyền thông tin thiết lập LAN cầu nối thực thông qua mạng số liệu công cộng LAN thường cho tốc độ truyền số liệu nhanh đặc trưng phân cách mặt địa lý cự ly ngắn Trong ngữ cảnh mô hình tham chiếu OSI khác biệt tự biểu lộ lớp phụ thuộc mạng Trong nhiều trường hợp lớp giao thức cấp cao mô hình tham chiếu giống LAN mạng số liệu công cộng Có hai loại LAN hoàn toàn khác nhau: LAN nối dây LAN không dây (wireless LAN) bao hàm tên loại , LAN nối dây dùng dây nối cố định thực cáp xoán, cápđồng trục để làm môi tr ườ ng truyền dẫn khiđó LAN không dây dùng sóng vô tuyến hay sóng ánh sáng để làm môi tr ườ ng truyền dẫn, cách tiếp cận với hai loại khác Các mạng LAN nối dây Hình 1.1.1: Topo dạng Bus Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Hình 1.1.2: Topo dạng Ring Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Trước nghiên cứu cấu trúc hoạt động kiểu LAN nối dây cần nhận diện vài yếu tố cần chọn lựa xây dựng LAN 1.1 Các topo Hầu hết mạng diện rộng WAN thí dụ mạng điện thoại công cộng PSTN (publicswitching telephone network), dùng topo dạng lưới, nhiên đặc thù phạm vi vật lý giới hạn thuê bao (DTE ) LAN nên cho phép dùng topo đơn giản Có topo thông dụng Bus, Ring, Star, Hub/Tree Hình 1.1.4: Topo dạng Hub/Tree Tổng đài PABX (Pritvate Automatic Branch eXchange) dạng Star Topo Một cầu nối đượ c thiết lập xuyên qua tổng đài PABX Analog truyền thống nhiều phương pháp giống với cầu nối thực qua mạng PSTN Analog, tất đường xuyên qua mạng thiết kế để mang tín hiệu thoại có băng thông giới hạn Do muốn truyền số liệu phải dùng modem, nhiên hầu hết PABX đại dùng kỹ thuật chuyển mạch số gọi tổng đài số cá nhân PDX (Pritvate Digital eXchange) Với xuất IC giá rẻ thực chức chuyển đổi analog digital ngược lại, làm cho việc mở rộng chế độ làm việc digital thuê bao nhanh chóng trở thành thực Điều có nghĩa đường chuyển mạch 64 Kbps thường dùng cho, điện thoại số có sẵn kết cuối thuê bao, dùng cho thoại số liệu Tuy nhiên ứng dụng chủ yếu PDX cung cấp đường truyền dẫn chuyển mạch cho phiên thông tin cục đầu cuối tích hợp thoại số liệu, phục vụ trao đổi thư điện tử, truyền tập tin… Hơn nữa, kỹ thuật số PDX cho phép cung cấp dịch vụ voice store and forward teleconferencing (nhiều thuê bao tham gia vào gọi đơn) Các topo thích hợp với LAN thiết kế để thực chức mạng truyền số liệu nhỏ nhằm liên kết với máy tính cục bộ, topo dạng Bus dạng Ring, thông thường topo dạng Bus cáp mạng dẫn qua vị trí có DTE cần nối vào mạng, kết nối vật lý thực phép DTE truy xuất dịch vụ mạng Tiếp mạch điều khiển truy xuất giải thuật dùng để chia sẻ băng thông truyền dẫn có sẵn cho nhóm DTE nối vào mạng Với topo Ring cáp mạng từ DTE đến DTE khác DTE nối thành với thành vòng Đặc trưng Ring liên kết điểm nối điểm trực tiếp với DTE láng giềng hoạt động theo chiều Cần giải thuật thích hợp làm nhiệm vụ chia sẻ việc sử dụng Ring user nhóm Tốc độ truyền liệumđược dùng Bus Ring vào khoảng từ 1đến 100 Mbps, điều phù hợp với việc liên kết nhóm thiết bị cục dựa máy tính chẳng hạn Workstation văn phòng hay điều khiển thông minh xung quanh hệ xử lý Một dạng topo khác gọi hub/tree Mặc dù mạng giống mạng star hub đơn giản kết nối dạng bus hay ring tập trung lại đơn vị trung tâm Các dây dẫn dùng để kết nối DTE vào bus hay ring mở rộng từ hub Do đó, không giống PDX, hub không thực hoạt động chuyển mạch Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Hình 1.1.3: Topo dạng Star nào, làm chức tập lặp truyền lại tất tín hiệu nhận từ DTE đến DTE khác theo phương pháp mạng bus ring Hub kết nối theo dạng phân cấp hình 1.2 Môi trường truyền dẫn Môi trường truyền dẫn để tạo đường liên kết vật lý nút mạng cáp đồng trục, cáp sợi quang, cáp xoắn đôi, radio Mỗi loại môi trường truyền dẫn phù hợp với tình trạng kết nối mạng yêu cầu tốc độ truyền liệu nút mạng Cáp xoắn, cáp đồng trục cáp quang môi trường truyền dẫn chủ yếu mạng LAN 1.2.1 Cáp xoắn đôi (Twisted-pair Cable) Loại cáp gồm đường dây dẫn đồng trục xoắn vào nhằm giảm nhiễu điện từ gây môi trường xung quanh gây thân chúng với Có loại cáp xoắn đôi dùng cáp có vỏ bọc kim STP (Shield Twisted Pair) cáp vỏ bọc kim UTP STP: Lớp bọc kim bên cáp xoắn đôi có tác dụng chống nhiễu điện từ Có nhiều loại gồm đôi dây xoắn vỏ bọc kim, có loại gồm nhiều đôi dây xoắn Tốc độ truyền cáp 155 Mbps, khoảng cách 100m UTP: Tính tương tự STP khả chống nhiễu suy hao vỏ bọc kim loại Có lọa thường dùng là: - UTP loại 2: sử dụng thích hợp cho truyền thoại số liệu tốc dộ thấp (duwos Mbps) - UTP loại 3: thích hợp cho việc truyền tốc độ lên đến 16 Mbps - UTP loại 4: thích hợp cho việc truyền tốc độ lên đến 20 Mbps - UTP loại 5: thích hợp cho việc truyền tốc độ lên đến 100 Mbps Trên phần lớn tuyến thuê bao, cáp đôi dùng cách phổ biến dễ dàng kinh tế, cáp đôi cách điện cẩn thận băng Polivinyl Poliethylene, xoắn vào sợi cáp, PVC PVC dùng sau lớp bọc cáp phủ bên dây cáp Để tránh hư hỏng bị ẩm hở/ngắt mạch điện người ta dùng băng nhôm đồng vào vỏ Một cách tổng quát với loại cáp địa phương dây điên có lõi đường kính 0.4, 0.5, 0.65 0.9 sử dụng cách rộng rãi Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Hình 1.2.1: Cáp STP UTP 1.2.2 Cáp đồng trục (Coaxial Cable) Cáp đồng trục chế tạp sợi dây dẫn đồng bao quanh dây trung tính gồm nhiều sợi nhỏ bện lại, dây có lớp cách ly bên có lớp vỏ bảo vệ Hình 1.2.2: Cáp đồng trục 1.2.3 Cáp sợi quang (Fiber Optic Cable) Cáp sợi quang công nghệ dùng mạng Một chùm tia sáng rọi xuyên suốt sợi thủy tinh luồn dọc theo dây cáp, phân điều biến điều khiển tia sáng để thành tín hiệu Do chùm tia sáng để truyền tin nên hệ thống chống nhiễu điện từ bên ngoài, thân cáp không tự gây nhiễu nên truyền với tốc độ cục nhanh không sai sót Cáp sợi quang môi trường truyền đa kênh (multichannel medium) THông lượng sợi quang lớn Dùng sợi quang có khó khăn: đắt tiền, khó hàn nối, khó mắc rẽ nhánh vào trạm bổ xung Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Có hệ thống truyền khác dùng với cáp đồng trục: Băng tần sở (Baseband): Hệ truyền băng tần sở nhận tín hiệu số đến từ máy tính truyền trực tiếp tín hiệu qua cáp đến trạm thu, truyền đơn kênh, tốc độ truyền đạt 10 Mbps, khảng cách truyền tối đa 4000m Băng tần rộng (Broadband): Hệ truyền băng rộng đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự có tần số vô tuyến (RF) truyền đến tramk thu, tín hiệu có tần sô vô tuyến đổi lại thành tín hiệu sô Một giải điều biến đảm nhận việc đó, trạm phải có modem riêng để dùng với băng tần rộng Cáp đồng trục băng tần rộng môi trường truyền đa kênh, tốc độ truyền tối đa Mbps, khoảng cách truyền 50 Km Các loại cáp đồng trục hay dùng: RG-8, RG-11, RG-59, RG-62… Hình 1.2.3: Cáp quang Cáp sợi quang hoạt động hai chế độ: single mode (chỉ đường dẫn quang nhất) multi mode (có nhiều đường dẫn quang) Căn vào đường kính lõi sợi quang, đường kính lớp áo bọc chế độ hoạt động có loại cáp sợi quang hay dùng là: Cáp có đường kính sợi lõi 8.3 micro/đường kính lớp áo 125 micro/single mode Cáp có đường kính sợi lõi 50 micro/đường kính lớp áo 125 micro/single mode Cáp có đường kính sợi lõi 62.5 micro/đường kính lớp áo 125 micro/single mode Cáp có đường kính sợi lõi 100 micro/đường kính lớp áo 125 micro/single mode Ta thấy đường kính sợi lõi nhỏ nên khó khăn phải đấu nối cáp sợi quang, cần phải có công nghệ đặc biệt đòi hỏi chi phí cao/ Giải thông cho cáp sơi quang đạt tới Gbps Độ suy hao cáp sợi quang thấp Tín hiệu truyền cáp sợi quang không bị phat thu trộm, an toàn thông tin mạng đảm bảo Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Hình 1.2.4: Single mode multi mode 1.3 Các phương pháp điều khiển truy xuất môi trường Khi đường thông tin thiết lập hai DTE qua mạng star, phần tử điều khiển trung tâm đảm bảo đương truyền hai DTE giữ vững suốt gọi Tuy nhiên topo dạng bus ring, có đương dẫn luận lí liên kết tất DTE Do đó, tất DTE mạng phải tuân thủ quy tắc định để đảm bảo môi trường truyền truy xuất dùng theo phương pháp tối ưu Có hai ký thuật chấp nhận công bố nhiều văn khác là: đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát đụng độ CSMA/CD (Carier Sense MultipleAccess With Collision Detection) dùng cho topo dạng bus thẻ điều khiển (control token) cho mạng bus ring Một phương pháp truy xuất khác dựa vòng phân khe (slotted ring) dùng rộng rãi với mạng ring Hình 1.3.1: Cơ chế hoạt đông phương pháp CSMA/CD Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 1.3.1 Đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát đụng độ CSMA/CD Phương pháp CSMA/CD dùng cho topo dạng bus Với cấu hình mạng tất DTE nối cách trực tiếp vào cáp, cáp truyền tất số liệu cho cạp DTE mạng Tổ chức hoạt động cáp gọi làm việc theo chế độ đa truy xuất (multiple access mode) Để truyền số liệu, DTE truyền trước hết phải đóng gói số liệu thành frame với địa DTE đích đặt đầu frame Sau farme truyền cáp, thao tác truyền mang tính quảng bá (broadcast) Tất DTE mạng phát frame truyền cáp Khi DTE đích phát frame hành truyền có địa đầu frame trùng với địa nó, tiếp tục đọc số liệu chứa frame đáp ứng tùy vào giao thức liên kết định nghĩa Địa DTE nguồn phần header frame, nhờ DTE đích đáp ứng trực tiếp với DTE nguồn Với chế hoạt động hai DTE nỗ lực truyền frame lên cáp lúc vào thời điểm nào, khiến cho số liệu từ hai nguồn va chạm gây hư hỏng Để giảm thiểu khả này, trước DTE nguồn truyền frame phải lắng nghe xem cáp có farm đạng đươc truyền hay không Nếu có tín hiệu sóng mang cảm nhận CS (carier sense), DTE dừng trình truyền frame truyền xong, nổ lực truyền frame vào thời điểm sau Ngay vậy, có hai DTE muốn truyền frame đồng thời xác định hoạt động bus hai bắt đầu truyền farm cách đồng thời Một đụng độ xảy ra, nội dung hai frame va chạm hư hỏng Hình 1.3.1: Token điều khiển Môi trường vật lý không thiết phải topo dạng ring, token dùng để điều khiển truy xuât vào mạng bus Đối với vòng vật lý cấu trúc vòng chuyển token giống với cấu trúc vòng vật lý, với thứ tự chuyển token trùng với thứ tự vật lý DTE nối ring Tuy nhiên, với mạng bus thứ tự vòng luận lý hoàn toàn không giống với thứ tự DTE cáp Hơn nữa, với phương pháp truy xuất token tren mạng bus, tất DTE không cần nối vào vòng luận lý Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 1.3.2 Token (thẻ) điều khiển Một phương pháp khác nhằm truy xuất vào môi trường chia sẻ phương pháp dùng token điều khiển Token chuyển từ DTE sang DTE khác tùy vào quy tắc định nghĩa, tất DTE nối vào môi trường hiểu tuân theo Một DTE truyền frame trạng thái sở hữu token, sau truyền frame, chuyển token tiếp phép DTE khác truy cập vào môt trường truyền Tuần tự hoạt động tóm tắt sau: Trước hết vòng luân lí thiết lập để liên kết tất DTE nối vào môi trường vật lí token điều khiển tạo Token chuyển từ DTE sang DTE khác xung quanh vòng luân lí tiếp nhận DTE đợi truyền frame Sau DTE đợi truyền, truyền frame qua môi trương vật lí này, sau kết thúc truyền chuyển token điểu khiển cho DTE kế vòng luân lí 10 1.9 Fibre Channel 1.9.1 Khái quát Fibre Channel thiết kế để phối hợp đặc tính tốt kỹ thuật thông tin số liệu là: đơn giản tốc độ cao kênh I/O với đặc tính linh hoạt liên kết truyền số lieeun mạng nhờ vào giao thức liên kết host với host, nối vòng nhóm xử lý ứng dụng đa phương tiện giao tiếp đa giao thức Các dịch vụ theo hướng kênh kết hợp kiến trúc giao thức Fibre Channel gồm có: - Kiểu liệu phù hợp với công việc định tuyến tải vào đệm giao tiếp đặc biệt - Mức liên kết hình thành nên mối liên hệ với hoạt động xuất nhập riêng lẻ - Các đặc tả giao tiếp giao thức cho phép hỗ trợ kiến trúc kênh I/O có trước Các loại dịch vụ theo hướng mang kết hợp vào kiến trúc giao thức Fibre Channel gồm có: - Ghép đầy đủ tải từ nhiều nguồn khác - Kết nối ngang hang (peer-to-peer) cặp port mạng Fibre Channel - Các khả liên kết mạng kỹ thuật kết nối khác Các yêu cầu thiết yếu mà Fibre Channel có khuynh hướng thỏa mãn: - Các liên kết song song hoàn toàn với sợi cáp liên kết Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 10 Mbps Tuy nhiên, hệ thống có Etherner 10 Mbps thường trực Do đó, hệ thống đầu cuối hoạt động với tốc độ gần đạt đến tốc độ tối đa 10 Mbps Việc dùng cấu có ưu điểm cài đặt LAN phần cứng LAN có trước - gọi LAN kế thừa – sử dụng trở lại bối cảnh kỹ thuật ATM xuất Nhược điểm chấp nhận môi trường hỗn hợp giao thức cần phải thực số chuyển đổi giao thức Một tiếp cận khác đơn giản tiếp cận yêu cầu tất hệ thống đầu cuối trang bị khả ATM mạng trở thành ATM LAN Có vấn đề mà chưa đề cập đến, phải thực khả liên kết hoạt động hệ thống đầu cuối mạng LAN liên kết khác Mỗi hệ thống đầu cuối nối trực tiếp vào LAN kế thừa thực thi lớp MAC phù hợp với loại LAN Các hệ thống dầu cuối nối trực tiếp vào mạng ATM thực thi giao thức LLC ATM Kết có khía cạnh tương thích cần xem xét:  Tương tác hệ thống đầu cuối mạng ATM hệ thống đầu cuối LAN kế thừa  Tương tác hệ thống đầu cuối mạng LAN kế thừa hệ thống đầu cuối LAN kế thừa khác loại ( ví dụ hai mạng IEE 802.3)  Tương tác hệ thống đầu cuối mạng LAN kế thừa hệ thống đầu cuối LAN kế thừa khác khác loại ( ví dụ mạng IEE 802.3 mạng 802.5) 34 - Hoạt động với tốc độ từ 100 Mbps đến 800Mbps liên kết đơn – 200Mbps đến 1600Mbps liên kết hướng Cự ly đạt đến 10km Các nối nhỏ Các ứng dụng dung lượng cao không nhạy cảm cự ly Các kênh nối có qui mô lớn kênh đa điểm có sẵn Mức độ phổ dụng lớn Hỗ trợ đa mức phẩm chất theo giá cả, từ hệ thống nhỏ đến máy tính lớn Khả thực thi nhiều tập lệnh nhiều giao tiếp có sẵn kênh hữu giao thức mạng Hình 7.29 loại port Fibre Channel Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 1.9.2 Các phần tử Fibre Channel Các phần tử chủ yếu mạng Fibre Channel hệ thống đầu cuối, gọi node than mạng này, bao gồm hay nhiều phần từ chuyển mạch Các phần tử nối với liên kết point-to-point port node riêng rẽ chuyển mạch Công tác truyền thông tin bao gồm truyền dẫn frame xuyên qua liên kết point-to-point 35 Hình 7.31 Các mức Fibre Channel Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN Hình 7.29 mô tả phần tử Mỗi node bao gồm hay nhiều port, port gọi N_port để liên kết với phần tử khác Tương tự phần tử fabric bao gồm hay nhiều port gọi F_port Kết nối trực tiếp thực liên kết chiều port Bất kỳ node thông tin với node khác kết nối vào fabric, nhờ vào dịch vụ fabric Tất cá hoạt dộng định tuyến cho frame N_port thực fabric Các frame đệm fabric, điều cho phép node khác fabric kết nối vào với cấp tốc độ khác Một fabric xây dựng thành fabric đơn hay mạng phần tử fabric, trường hợp fabric chịu trách nhiệm đệm định tuyến frame node nguồn đích 1.9.3 Kiến trúc giao thức Fibre Channel Chuẩn Fibre Channel tổ chức thành mức, mức mô tả trông hình 36 Bảng mức Fibre Channel: 1.9.4 Môi trường giao tiếp vật lý Mức FC-0 Fibre Channel cho phép số trường vật lý tốc độ số liệu khác nhay, điểm mạnh đặc tả Hiện tại, dải tốc độ nằm khoảng từ 100Mbps đến 800Mbps sợi Môi trường vật lý sợi quang, cáp đồng trục cáp STP Tùy vào tốc độ số liệu môi trường liên quan, cự ly tối đa cho liên kết điểm nối điểm riêng rẽ nằm khoảng từ 50m đến 100km 1.9.5 Giao thức truyền Mức FC-1 mức giao thức truyền định nghĩa kỹ thuật mã hóa số liệu dung để truyền đồng xuyên qua liên kết điểm nối điểm Lược đồ mã hóa dung 8B/10B, đố mỗ bít số liệu từ mức FC-2 chuyển đổi thành 10 bit để truyền 1.9.6 Giao thức đồng frame Mức FC-2 đề cập đến giao thức đồng frame, liên quan đến việc truyền số liệu N_port dạng frame Trong số khái niệm định nghĩa mức là: - Node N_port với danh định chúng - Các cấu hình - Các lớp dịch vụ cung cấp fabric - Phân đoạn số liệu thành frame tái hợp trở lại - Nhóm frame thành thực thể luận lý, thường gọi thiết lập trao đổi - Hoạt động tuần tự, điều khiển luồng kiểm soát lỗi Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN FC-0 môi trường vật lý - Cáp quang với phát LED hay LD cự ly truyền dài - Cáp đồng trục đồng cho tốc độ cao cự ly ngắn - Cáp STP cho tốc độ thấp qua cự ly ngắn FC-1 đồng byte mã hóa - Lượt đồ mã hóa giải mã 8B/10B cung cấp khả cân dễ thực cung cấp khả phát lỗi hiệu - Ký tự mã đặc biệt trì đồng bít đồng byte FC-2 cấu chuyển tải thực - Giao thức đồng frame điều khiển luồng N-Port - Ba lớp dịch vụ port FC-3: lớp dịch vụ chung - Các dịch vụ liên quan port - Các dịch vụ xuyên qua hay nhiều port node FC-4: Các giao thức lớp - Hỗ trợ kênh khác giao thức khác 37 Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 1.9.7 Các dịch vụ chung FC-3 cung cấp tập hợp dịch vụ qua nhiều N_port node Các chức định nghĩa thời điểm tài liệu gồm có: - Stripping: Cho phép dùng nhiều N_port dạng song song để truyền đơn vị thông tin đơn xuyên qua nhiều liên kết cách đồng thời, điều đạt tích hợp thông lượng cao - Hunt group: tập N_port liên kết node đơn Tập gán phiên hiệu danh định tuyến cho phép frame giử đến phiên hiệu đươc định tuyến đến N_port có sẵn tập Điều làm giảm thời gian trể nhờ giam trường hợp đợ N_port bận - Multicast: phân phối truyền dẫn đến nhiều đích Điều gồm truyền đến tất N_port fabric hay đến tập N_port fabric 1.9.8 Các giao thức lớp (Ánh xạ) FC-4 định nghĩa ánh xạ giao thức mạng kênh khác sang FC-PH Các giao tiếp kênh xuất nhập (I/O) bao gồm: - Giao tiếp SCSI: giao thức tốc độ cao dùng rộng rãi thực máy tính cá nhân, máy trạm server, dùng để hỗ trợ thiết bị có tốc độ dung lượng cao, đĩa thiết bị đồ họa… - Giao ti ếp HIPPI(High performance parallel interface): chuẩn kênh tốc độ cao dùng chủ yếu cho môi trường siêu máy tính hay mainframe HIPPI mở rộng mô tả mục tiêu tổng quát cho giải pháp LAN tốc độ cao HIPPI bị thay Fibre channel Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú 38 Các LAN không dây Hình 7.32: topo ứng dụng Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 2.1 Khái quát Một tập chuẩn LAN không day phát triển tổ chức IEEE gọi IEEE 802.11 Thuật ngữ vài thuộc tính đặc biệt 802.11 chuẩn không bị ảnh hưởng tất sản phẩm thương mại Tuy nhiên việc làm quen với chuẩn hữu ích đặc tính tượng trung cho lực mạng yêu cầu LAN không dây Trong hình đây, thấy ứng dụng để truy xuất vào máy tính server nối vào LAN nối dây, cần dùng thiết bị trung gian gọi đơn vị truy xuất di động PAU ( Portable Access Unit) Thông thường vùng phủ PAU từ 50 đến 100m dự án lắp đặt lớn có nhiều đơn vị phân bố xung quanh điểm Tập hợp đơn vị cung cấp khả truy xuất vào LAN nối dây truy xuất vào máy tính server cho máy cầm tay, máy tính xách tay hay máy tính cố định, thiết bị đầu cuối nằm nơi xung quanh điểm Loại ứng dụng gọi LAN không dây có hạ tầng 39 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 2.2 Đường truyền không dây Có loại đường truyền dùng cho LAN không dây sóng dải tần số radio tín hiệu hồng ngoại tuyến xem xét đưacs trưng loại riêng biệt kỹ thuật loại tương tự 2.2.1 Đường truyền sóng radio Sóng radio dùng rộng rãi nhiều ứng dụng bao gồm phát truyền hình đại chúng mạng điện thoại di động, xuyên qua dể dàng chướng ngại vật nên phương pháp điều khiển chặt chẽ áp dụng dùng phổ sóng radio Nhiễu xuyên kênh: Vì sóng radio lan truyền xuyên qua hầy hết chướng ngại vật với mức suy giảm vừa phải, điều tạo tiếp nhận nhiều từ máy phát khác hoạt động băng tần đặt phòng kế cận tòa nhà hay tòa nhà khác Do với LAN đơn giản, nhiều LAN thiết lập phòng gần nhau, nên kỹ thuật phải theo cho phép vài user băng tầng tồn Trong mạng LAN không dây có hạ tầng sở lớn hon nhiều băng thông có sẵn chia thành số băng cho vùng phủ băng kề dùng tần số khác 2.2.2 Đường truyền sóng hồng ngoại Sóng hồng ngoại có tần số cao nhiều so với tần cố sóng radio lớn 14 10 Hz thiết bị thường phân loại theo chiều dài bước sóng tín hiệu hồng ngoại thu phát thay dùng tần số Chiều dài bước sóng hồng ngoại đo theo nm (1nm= 10-9 m)và khoản cách mà ánh sáng truyền thời gian chu kỳ tín hiệu Nghĩa là: - chiều dài bước sóng  = c/f - c tốc độ lan truyền ánh sáng ( c = 3.108m/s) f tần số tín hiệu tính Hz - Hai thiết bị hông ngoại dùng rộng rãi có bước sóng 800nm 1300nm Một ưu điểm hồng ngoại so với sóng radio qui định việc dùng Hông ngoại có bước sóng tương tự sóng ánh sang thấy có biểu Do sóng hồng ngoại bị giới hạn phòng, từ làm g iamr mức nhiễu xuyên kênh ứng dụng mạng LAN không dây Một điểm khác cần xem xét sử dụng hồng ngoại làm môi trường truyền nhiễu gây ánh sáng môt trường xung quanh.điều có nghĩa lượng nhiễu cao dẫn đến nhu cầu lượng phát tín hiệu phải cao để đạt tỉ số SNR chấp nhận Trong thực tế, tổn thất đường truyền hồng ngoại cao, phát hồng ngoại có hiệu suất thấp biến đổi lượng từ điện sang quang dẫn đến nhu cầu lượng cao nguồn cung cấp 40 Có loại thiết bị phát hồng ngoại: laser dioder diode phát quang (đèn Laser diode dùng rộng rãi hệ thống truyền dẫn sợi quang, chúng tạo nguồn sáng liên tục có băng tần hẹp ( khoảng 5nm) Khi ánh sáng nhốt không gian hẹp thu mật độ lượng cao Trong ứng dụng LAN không dât, ánh sáng không bị ràng buộc lan truyền phạm vi sợi quang nên nguồn sáng laser phải khuếch tán không gây nguy hiểm cho mắt Diode phát quang (LED) tạo nguồn sáng gồm dải tần ( nằm 25 đến 100nm) với lượng thấp nên hoàn toàn vô hại Băng thông điều chế có sẵn LED giới hạn khoảng 20MHz chấp nhận hạn chế tốc độ bit tối đa dùng nhỏ 10Mbps Bởi giá thành thấp nên tường thấy người ta sử dụng LED ứng dụng có tốc độ thấp tốc độ giới hạn Đối với tốc độ cao 10Mbps phải dùng Laser, với băng thông lớn nên đầu thu phải có lọc băng gốc rộng để tách tất tín hiệu truyền Điều làm tăng tín hiệu nhiễu đầu thi, đặc biệt với tốc độ bit cao khiến cho việc thiết kế máy thu khó khăn Các topo: liên kết hồng ngoại dùng theo chế độ: điểm nối điểm phát tán chế độ điểm nối điểm thiết bị phát quang hướng trực tiếp đến thu quang thực tế thường photodiode_do phát quang công suất thấp nhiều thu quang có độ nhạy dùng Chế độ hoạt động thích hợp cho việc cung cấp liên kết không dây thiết bị, ví dụ cho phép máy tính xách tay tải tập tin từ máy tính khác 2.3 Các lược đồ truyền 2.3.1 Lược đồ truyền sóng radio Có bốn lược đồ truyền dùng với mạng LAN không dây dùng sóng radio: trải phổ trực tiếp (direct sequence spread spectrum), trải phổ nhẩy tần (frequencyhopping spread spectrum), điều chế sóng mang đơn (single-carrier medulation), điều chế đa sóng mang (multi-subcarrier modulation) (1) Trải phổ trực tiếp Nguyên lý hoạt động trải phổ trực tiếp trình bày theo lược đồ hình thức hình 7.36 Số liệu nguồn truyền trước hết xor (cộng modulo) với nhị phân giá ngẫu nhiên, nghĩa bit tạo mã giả ngẫu nhiên lớn nhiều so với tốc độ số liệu nguồn Do tín hiệu xor điều chế truyền đi, chiếm gọi trải băng tần tương ứng rộng băng thông số liệu nguồn phát, làm cho tín hiệu xuất tạp âm user khác băng tần Tất thành viên khác LAN không dây biết nhị phân giả ngẫu nhiên dùng Tất frame số liệu truyền đặt trước mở đầu kèm theo mẩu đánh dấu đầu frame Do sau điều chế tín hiệu truyền, trước hết tất máy chủ phải tìm mở đầu thường chuỗi bit tìm thấy máy thu bắt đầu dịch luồng Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN LED) 41 Hình 7.36: Nguyên lý hoạt động trải phổ trực tiếp Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN bit theo ranh giới bit xác Đợi thu xác định địa đích đặt vùng header frame theo cách thông thường Rõ ràng, tất trạm thuộc LAN không dây chiếm hữu băng tần phân phối dùng giả ngẫu nhiên, nên hoạt động truyền chúng quấy rối lẫn Vì phương pháp điều khiển truy xuất môi trường thích hợp phải dùng nhằm đảm bảo hoạt động truyền xảy thời điểm Tuần tự giả ngẫu nhiên dùng cách thực xor với bit số liệu nhị phân truyền Tuần tự nhị phân giả ngẫu nhiên gọi trải phổ, bit gọi chip, tốc độ bit truyền sau tốc độ chip, số bít gọi hệ số trải phổ (spreading factor) Hệ số trải phổ xác định hiệu suất hệ thống trải phổ Thông thường, biểu diễn đơn vị decibel (dB) xem độ lớn gia công (processing gain), độ lợi logarithm hệ số trải phổ Sơ đồ máy phát thu sóng radio trải phổ trực tiếp đơn giản trình bày hình 7.37(c) Sau bit số liệu xor với nhị phân giả ngẫu nhiên, tín hiệu nhị phân có tốc độ cao truyền cách điều chế lên tín hiệu sóng mang Tần số tín hiệu điều chế tăng lên dùng mạch trộn (mixer circuit) cho tín hiệu truyền nằm bảng tần xác định Các lược đồ điều chế thường dùng BPSK QPSK Từ ta suy máy thu phải hoạt động theo cấu đồng với tín hiệu thu để hoạt động xor tiến hành ranh giới bit xác Sự đồng đồng hồ nhịp (tốc độ phát chip) đạt cách dùng phương pháp chuẩn trình bày chương 42 Nguyên lý hoạt động trải phổ nhẩy tần trình bày hình 7.39(a) Băng tần phân phối chia thành số băng tần thấp gọi kênh Mỗi kênh có băng thông xác định tốc độ bit phương pháp điều chế dùng Máy phát dùng kênh khoảng thời gian ngắn trước nhẩy đến kênh khác Khi dùng kênh, tần số sóng mang trung kênh điều chế với bit gọi nhẩy (hopping sequence), thời gian trải qua kênh xem khoảng thời gian chip (chip period), tốc đọ nhẩy xem tốc độ phát chip Có hai chế độ hoạt động tương ứng với trải phổ nhẩy tần xác định tỉ số tốc độ phát chip so với tốc độ số liệu gốc (nguồn) Khi tốc độ chip lớn tốc độ số liệu chế độ hoạt động tương ứng gọi nhẩy tần nhanh, tốc độ chip thấp tốc độ số liệu gọi nhẩy tần chậm Trong hai trường hợp, có tần số sóng mang dùng trung tâm kênh.Một ưu điểm nhẩy tần so với trực tiếp khả tránh dùng kênh chọn (băng hẹp) toàn băng tần phân phối Kỹ thuật đặc biệt hữu dụng nhẩy tần chậm với nhẩy tần nhanh, có nhiều nhẩy tần bit số liệu chip bị ảnh hưởng Một định vượt trội dùng sau để xác định bit số liệu phù hợp truyền Cả máy phát máy thu phải đồng nghĩa nhẩy hệ thống nhẩy tần chậm dễ đồng Do đó, hệ thống nhảy tần chậm cung cấp giải pháp có giá thành hạ cho LÂN không dây Điều chế sóng mang đơn Với tiếp cận này, sóng mang đặt trung tâm băng tần gán điều chế với số liệu truyền sử dụng mạch điều chế thích hợp Về nguyên lý, đơn giản mở rộng lược đồ điều chế mô tả chương để truyền số liệu qua mạng điện thoại chuyển mạch analog, ngoại trừ mạng LAN không dây tốc độ bit yêu cầu băng thông lớn nhiều Điều chế đa sóng mang Nguyên lý hoạt động tiếp cận trước hết chia tín hiệu nhị phân tốc độ cao thành số luồng có tốc độ bit thấp Sau luồng bit tốc đọ thấp dùng để điều chế lên sóng mang riêng lấy từ băng tần phân phối theo phương pháp lược đồ sóng mang đơn Trước truyền, sóng mang điều chế riêng tổng hợp lại thành tín hiệu dùng thuật toán biến đổi Fourier nhanh FFT (Fast Fourier Transform) Các luồng bit tốc độ thấp giải điều chế kết hợp lại thành luồng bit ngõ có tốc độ cao.Việc cân đối hai lược đồ điều chế dựa vào giá thành để có lực xử lý thực hoạt động cân so với khả xử lý cần thiết để thực thuật toán FFT 2.3.2 Lược đồ hồng ngoại (infrared) Điều chế trực tiếp Điều chế tín hiệu hồng ngoại gốc cách trực tiếp, nhị phân cho phép phát mở nhị phân lại đồng phát Loại điều chế gọi on-off keying (OOK) Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN (2) Trải phổ nhẩy tần 43 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN dùng rộng rãi hệ thống truyền dẫn sợi quang Đây loại điều chế đơn giản việc thi công mạch điện tử tương đối dễ Sơ đồ khối lược đồ trình bày hình 7.40(a) Ngoài ra, có kỹ thuật khác gọi điều chế vị trí xung PPM (positionpulse modulation) dùng hệ thống quang nhằm giảm đòi hỏi công suất LED phát tia hồng ngoại Điều chế sóng mang Để đạt tốc độ bit cao hơn, cần phải dùng kỹ thuật điều chế sóng mang tương tự hệ thống radio Vì với lược đồ số liệu nhị phân truyền dùng tín hiệu sóng mang điều chế theo tần số hay pha nên máy thu chuyển tín hiệu ngõ từ thu hồng ngoại qua lộc điện tử tăng cường trước giải điều chế Hiệu việc lọc chỗ lọc bỏ tín hiệu nhiễu lại nhờ cải thiện hiệu suất qua hệ thống điều chế trực tiếp Có thể đạt tốc độ từ 2Mbps đền 4Mbps cách dễ dàng 2.4 Các phương pháp điều khiển truy xuất môi trường 2.4.1 CDMA (Code-Division Multiple Access) CDMA gọi đa truy nhập phân chia mã, đặc biệt dùng với hệ thống radio trải phổ Như mô tả, hai phương pháp trải phổ trực tiếp nhẩy tần dùng giả ngẫu nhiên làm sở cho chế độ hoạt động chúng Do đó, hệ thống vậy, giả ngẫu nhiên khác phân phối cho node tất node biết tập hoàn chỉnh Để thông tin với node khác, máy phát cần chọn dùng giả ngẫu nhiên nơi muốn truyền số liệu đến (node đối tác) Bằng cách này, nhiều hoạt động tryền cặp node diễn cách đồng thời Ngược lại, với trải phổ nhẩy tần hai máy phát hoạt động với kênh có tần số trao đổi không ngừng, nên xác suất để hai hoạt động kênh thấp Điều giảm cách hoạch định cẩn thận nhẩy Tuy nhiên, bất tiện hai lược đồ phải cho tất node biết giả ngẫu nhiên tất node khác, điều khó nhà quản lý mạng LAN không dây 2.4.2 CSMA/CD Trong mạng LAN không dây, CSMA cho phép node tạm dừng có node khác sử dụng môi trường radio hay hồng ngoại Tuy nhiên, với sóng radio hồng ngoại truyền nhận cách đồng thời phát đụng độ dạng dùng Tuy vậy, chức phát đụng độ khác đưa để dùng với LAN không dây gọi phát đụng độ Hiệu lược đồ xác định số bit giả ngẫu nhiên comb hai node phát đụng độ xảy Trong thực thế, số lượng node tranh chấp thời điểm tương đối thấp, chiều dài comb tương đối ngắn Cũng có giới hạn tối đa tốc độ mà máy thu radio hay hồng ngoại chuyển đổi chế độ phát thu thương micro giây nên comb có chiều dài ngắn giảm khoảng thời gian tranh chấp 44 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 2.4.3 CSMA/CA Một biến thể CSMA/CD gọi đa truy xuất cảm nhận sóng mang có tránh đụng độ CSMA/CA (Carrier Sến Multiple Access with Collision Avoidance) dùng để điều khiển thâm nhập môi trường Một vấn đề khác phải lưu tâm dùng radio (hay hồng ngoại) chắn máy hướng đến liên lạc radio với node nguồn Do CSMA/CA hay CSMA/CD đảm bảo node đạt truy nhập vào môi trường, máy đích frame chẳng nhận không liên lạc radio với node nguồn Do đó, thủ tục bắt tay qua lại phương pháp MAC kết hợp vào giao thức MAC 2.4.4 TDMA Nguyên lý hoạt động đa truy xuất phân chia thời gian TDMA (Time Division Multiple Access) ngữ cảnh mạng LAN không dây trình bày hình 7.45 Theo phương pháp này, máy phát (node) có khe thời gian định, khe thời gian đến, máy phát truyền với tất băng thông khoảng thời gian khe Thông thường khoảng thời gian khe ngắn chọn cho xác suất xảy lỗi thấp Khoảng thời gian frame xác định khoảng thời gian khe số khe hỗ trợ Thông thường TDMA dùng có trạm đảm trách tất hoạt động truyền xảy Các hoạt động truyền từ trạm đến thiết bị di động diễn theo chế độ quảng bá (broacast mode) cách dùng khe thời gian đặc biết với địa đích đặt đầu frame truyền hoạt động truyền diễn khe thời gian xác định thiết lập cách dùng kênh báo hiệu Chế độ hoạt động gọi Aloha phân khe gán theo yêu cầu (slotted Aloha with demand assignment) Còn có chế độ khác việc sử dụng khe biểu khiển khe làm nhiệm vụ báo hiệu riêng bên 2.4.5 FDMA Nguyên lý hoạt động đa truy xuất phân chia tần số FDMA (Frequency-Division Multiple Access) trình bày hình 7.46 FDMA dùng chủ yếu hệ thống radio giống TDMA, cần trạm để điều khiển hoạt động Khi dùng FDMA tổng băng thông phân phối chia thành số băng tần hay kênh giống nguyên lý trải phổ nhẩy tần Tuy nhiên, với FDMA, gán kênh tần số đặc biệt dùng toàn thời gian hoạt động truyền frame Thông thường, kênh tần số gán theo yêu cầu cách dùng kênh báo hiệu riêng 2.4.6 Chức bổ sung Các chức bao gồm phân mảnh, điều khiển luồng kiểm soát đa tốc độ Sự phân mảnh cần thiết số BER cao radio hồng ngoại Kích thước frame lớn dùng LAN nối dây cố định BER đường truyền cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang…thường thấp, giá trị khoảng 109 đến 1041 Ngược lại, ảnh hưởng tán sắc nhiễu khác sóng radio hồng ngoại làm tăng số lớn, giá trị tiêu biểu nằm khoảng 10 đến 105 Điều có nghĩa phải dùng frame có kích thước nhỏ truyền qua 45 môi trường Nếu lớp MAC cung cấp dịch vụ tương tự cung cấp mạng nối dây cố định, lớp MAC phải phân đoạn frame nạp vào thành phần nhiều frame nhỏ để truyền qua môi trường không dây Tương tự, tiếp nhận frame, phải tái thiết lập trở lại dạng ban đầu trước phân phối cho lớp cao Chức kiểm soát đa tốc độ cần thiết thông thường lớp vật lý hoạt động theo số tốc độ xác định Thông thường, điều kiến tạo cách trao đổi tham số thực với tốc độ thấp máy thu đáp ứng thông báo tích cực máy phát tăng lên tốc độ cao Thường tốc độ hoạt động hành với nhiều đích khác lưu trữ bảng để tránh đàm phán lại tốc độ trước lần truyền 2.5 Các chuẩn Hiện có hai tiêu chuẩn cho LAN không dây Tại Mỹ, chuẩn phát triển bảo trợ IEEE gọi IEEE 802.11 Còn châu Âu, chuẩn phát triển Viện Tiêu Chuẩn Viễn Thông Châu Âu gọi tắt ETSI gọi HiperLAN Cả hai chuẩn dùng nhiều đặc tính mô tả phần trước Cũng giống LAN nối dây, chuẩn nhất, chúng bao gồm:  2Mbps dùng sóng radio trải phổ nhẩy tần  2Mbps dùng sóng radio trải phổ trực tiếp  2Mbps dùng sóng hồng ngoại điều chế trực tiếp  Mbps dùng sóng hồng ngoại điều chế đơn sóng mang Chuẩn HiperLAN có xu hướng áp dụng cho hai dạng ứng dụng LAN không dây có hạ tầng hạ tầng (ad hoc) Một vài tham số hoạt động tiến trình hoàn chỉnh, nhiên đặc tả là:  Tốc độ bit user 10-20Mbps  Phạm vi hoạt động 50m  Đường truyền sóng radio  Điều chế đơn sóng mang dùng phiên có sửa đổi QPSK gọi offset QPSK mạch cân (equalizer)  Phương pháp điều khiển truy xuất môi trường CSMA/CD CSMA/CA Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN  10 Mbps dùng sóng hồng ngoại điều chế đa sóng mang 46 Các giao thức Các tiêu chuẩn giao thức khác cho LAN liên quan đến lớp vật lý lớp liên kết với chúng nội dung tài liệu tiêu chuẩn IEEE sau:  IEEE 802.3: CSMA/CD bus  IEEE 802.4: Token bus  IEEE 802.5: Token ring  IEEE 802.11: Wireless Các tiêu chuẩn ISO liên quan tương tự ngoại trừ thêm số vào đầu tên: ví dụ ISO 8802.3, v.v Trong ngữ cảnh mô hình tham chiếu ISO, lớp LLC MAC hợp với thành chức lớp liên kết số liệu (lớp 2) Trong ngữ cảnh lớp MAC LLC xem lớp Ngoài để cung cấp dịch vụ tin cậy có điều khiển luồng, kiểm soát lỗi quản lý liên kết Do đó, lớp MAC thực định dạng frame phát lỗi với hoạt động điều khiển truy xuất môi trường lớp LLC thực chức lại 3.1 Các dịch vụ lớp MAC Bất chấp chế độ hoạt động lớp MAC bên CSMA/CD, token ring, token bus, không dây có tập dịch vụ user chuẩn định nghĩa cung cấp cho lớp LLC giúp lớp chuyển đơn vị số liệu giao thức (LLC PDU) đến lớp tương ứng Các hàm thực thể dịch vụ user hỗ trợ bao gồm: o MA_UNITDATA request o MA_UNITDATA indication Mỗi hàm thực thể dịch vụ có tham số liên hệ Bao gồm hàm thực MA_UNITDATA request địa đích yêu cầu (địa địa cá nhân, nhóm hay quảng bá), đơn vị số liệu dịch vụ (chứa số liệu truyền LLC PDU), lớp dịch vụ yêu cầu liên hệ với PDU Thành phần sau dùng với mạng token ring token bus, ví dụ dùng giao thức MAC có ưu tiên Hàm thực thể dịch vụ MA_UNITDATA confirm bao gồm tham số thành công hay thất bại hàm thực thể MA_UNITDATA request Tuy nhiên, hàm xác nhận không phát kết đáp ứng từ lớp LLC xa, thay thực thể MAC cục Nếu tham số bảo thành công, điều đơn giản thực thể giao thức MAC thành công việc truyền đơn vị số liệu dịch vụ vào môi trường mạng Nếu không thành công, tham số hoạt động truyền thất bại Ví dụ mạng CSMA/CD bus đụng độ mức tham số thất bại Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN o MA_UNITDATA confirm Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú 47 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu mạng LAN 3.2 Lớp LLC Giao thức LLC dựa giao thức HDLC hai loại dịch vụ user giao thức liên quan hỗ trợ là: không tạo cầu nối (connectionless) có tạo cầu nối (connectionoriented) Tuy nhiên hầu hết triển khai LAN, đặc biệt môi trường kĩ thuật văn phòng có giao thức không tạo cầu nối truyền số liệu mà báo nhận thường dùng Do có hàm thực thể dịch vụ user L_DATA requst giao thức tổng lực (best-try) nên tất số liệu điều chuyển dạng frame thông tin không đánh số (UI) Giao tác lớp LLC MAC Hàm thực thể L_DATA request có tham số kèm Các tham số đặc tả địa nguồn đích số liệu user Số liệu user đơn vị số liệu giao thức lớp mạng NPDU (network protocol data unit) Các địa nguồn đích gắn liền với địa MAC DTE địa liên kết lớp hay gọi điểm truy xuất dịch vụ (SAP: service access point)_LLC SAP Địa dùng cho định tuyến giao tiếp lớp bên DTE Tại DTE đích thủ tương tự nối tiếp, khác field tương ứng PDU đọc biên dịch lớp Sau field số liệu user PDU chuyển lên cho lớp kế với tham số địa thích hợp 3.3 Lớp mạng Vai trò chủ yếu lớp mạng định tuyến thông điệp liên quan đến lớp giao thức cao ngữ cảnh mô hình tham chiếu ISO xuyên qua hay nhiều mạng nối liền nhóm DTE với Tương tự lớp liên kết số liệu, lớp mạng hoạt động chế độ không tạo cầu nối chế độ có tạo cầu nối Trong trường hợp mạng LAN, frame hướng đến định tuyến DTE kết nối vào LAN dùng địa MAC Hơn nữa, LAN dùng đường truyền tốc độ cao có BER thấp, nên thời gian trễ từ DTE đến DTE liên hệ với thông điệp xác suất thông điệp bị hỏng thấp Chính vậy, dịch vụ lớp mạng không cầu nối giao thức liên quan thường dùng tất DTE nối vào LAN Bất kỳ thủ tục kiểm soát lỗi điều khiển luồng cần thiết để lại cho giao thức lớp vận chuyển Bởi thiếu chức LAN nên lớp mạng thường gọi lớp hay null Nhìn chung, tham số QoS (chất lượng dịch vụ) bao gồm field cho phép định thời gian trễ, mức ưu tiên, tham số mạng khác Trong trường hợp có LAN, có field ưu tiên có ý nghĩa Sau cùng, tham số số liệu user số liệu tin truyền Tóm lại, mạng gồm số mạng liên kết lại với thay mạng LAN đơn giao thức lớp mạng phức tạp Mạng toàn cục gọi liên mạng hay internet mạng thành phần xem mạng 48 [...]... phát hiện đụng độ trong quá trình truyền, truyền một tính hiệu nhồi để đảm bảo tất cả các trạm khác biết được đụng độ này và ngừng ngay công việc truyền chúng Bước 4: Sau khi truyền tín hiệu nhồi, đợi trong một thời gian ngẫu nhiên sau khoảng thời gian đợi này thì tiến hành truyền lại Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN Đối với DTE nguồn, sau khi khởi động truyền một frame, đợi cho đến khi... khi truyền frame này DTE đợi một đáp ứng trong thời gian cửa sổ đap ứng Nếu một DTE có địa chỉ nằm trong dải chỉ định trong frame solicit successor đang đợi gia nhập mạng, nó sẽ đáp ứng bằng cách gửi một yêu cầu đến trạm truyền frame này để trở thành một successor mới của nó trong vòng luận lý Nếu trạm truyền nghe đáp 26 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng. .. Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN Một tín hiệu băng cơ bản được cấu thành từ một số vô hạn các thành phần tần số Ngược lại một dạng sóng carrierband chỉ có 2 thành phần tần số Do đó có thể dùng một bộ lọc tại đầu thu chỉ cho qua hai thành phần tần số này, khóa kín một cách hiệu quả đối với hầu hết các tín hiệu nhiễu của hệ thống 1.6.2 Hoạt động cơ bản Hai thuộc tính cơ bản của các mạng. .. Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú FSC ED FS Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN Môi trường truyền Tốc độ dữ liệu (Mbps) Kĩ thuật báo hiệu Số lượng Repeater tối đa Khoảng cách tối đa giữa các repeater 22 - - - Tiền tố (Preamble) : đồng bộ frame với mỗi đồng hồ trạm, các trạm lặp tiếp sau có thể thay đổi chiều dài của trường này để phù hợp với yêu cầu đồng bộ SD (Starting delimiter) : chỉ định đầu... tốc độ Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN Một tiếp cận ưu việt và mạnh mẽ hơn là dung kĩ thuật ATM trong một hub Hình 1.8.1 đề nghị một số khả năng có thể có từ tiếp cận này Mỗi ATM hub gồm có một số các port hoạt động với các tốc độ khác nhau và dung các giao thức khác nhau Thông thường một hub như vậy gồm có một số các rack-mounted module, mỗi module chứa... đến thủ tục tập hợp số liệu thong thường  Lớp 0: các thông điệp liên hệ đến chương trình tải xuống (download) và truyền tập tin tổng quát, là các thông điệp dài có mức ưu tiên thấp 28 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN được ghi là 0 để bắt đầu Điều này xem thời gian trễ do chuyển token và lan truyền có thể bỏ qua so với thời gian truyền một frame thông... 1.7.1 Định thứ tự port trong mạng IEEE 802.12 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN Phương pháp này cũng được gọi là depth – firrt search (tìm kiếm theo chiều sâu) Bây giờ sẽ tiến hành xem xét cơ chế truy xuất môi trường và hoạt động truyền frame trên một mạng phân cấp Trước hết xem xét vai trò của hub gốc Hub này thực hiện các giải thuật round-robin ưu tiên... - Số 5 trong kí hiệu tên 10BASE5 là khoảng cách tối đa giữa 2 AUI trên cáp là 500m -Quy tắc 5-4-3cho chuẩn 10BASE5 dùng repeater là : + Không được có quá 5 đoạn mạng + Không được có quá 4 repeater giữa 2 trạm bất kì + Không được có quá 3 đoạn mạng có trạm làm việc Các đoạn mạng không có trạm làm việc gọi là các đoạn lien kết Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng. .. Nếu 1 trong các điều kiện này bị lỗi thì frame sẽ bị hủy bỏ và trạng thái lỗi được nâng lên mức cao hơn Khởi đầuluồng bit truyền xuất phát từ một đụng độ được tiếp nhận bởi DTE đang ở trạng thái tích cực theo phương thức như một frame hợp lệ Sau khi các DTE liên quan Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng LAN 1.4.4 Hoạt động truyền frame Khi một frame được truyền, ... DTE trong lần quay trước của token Giá trị dưới cột phải được gắn nhãn XMIT là số frame được truyền bởi DTE mỗi khi nhận token Mỗi hang biểu diễn một vòng quay của token Giả sử rằng tất cả các hoạt động truyền bắt đầu diễn ra sau khoảng thời gian ở trạng thái không tích cực và sau khi token đang quay nhanh nhất Do đó TRT trong DTE 9 Giảng Viên Hướng Dẫn : Võ Thanh Tú Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong