Đề tài Thiết kế mạng cục bộ - Lan

hống cùng sử dụng. + Giao thức truyền thông. + cấu trúc dạng dữ liệu. + Ngôn ngữ. + Kiến trúc mạng. Phần II mạng cục bộ LAN chương I Tổng quan về mạng cục bộ LAN Loại mạng cục bộ đầu tiên được triển khai là Ethernet do trung tâm nghiên cứu ở Palo Alto của hãng Xero tiến hành vào giữa những năm 1970. Mạng LAN được phân biệt với các mạng khác thông qua những đặc trưng sau đây. - Đặc trưng về địa lý- mạng cục bộ thường được cài đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ như trong một toà nhà, một cơ quan, một khu hành chính nào đó,... Khoảng cách giữa hai trạm xa nhất từ vài chục mét đến vài chục km. Rõ ràng là đặc trưng về mặt địa lý chỉ có tính chất tương đối nên ta khó phân biệt mạng LAN với các mạng khác thông qua đặc trựng này. - Đặc trựng về tốc độ truyền- tốc độ truyền của mạng cục bộ thường cao hơn so với các mạng diện rộng có thể lên đến 100Mbps. - Đặc trưng độ tin cậy- tỷ suất lỗi của mạng cục bộ thấp hơn nhiều so với các mạng khác, có thể từ 10 -8 đến 10-11 . - Đặc trưng quản lý- mạng cục bộ thường là sở hữu riêng của một tổ chức nào đó nên việc quản lý khai thác mạng hoàn toàn tập trung thống nhất. Ngày nay mạng cục bộ là những hệ thống con hoàn toàn tách biệt với nhau và có thể được tích hợp với nhau như một phương tiện nối kết chung giữa các máy tính. Tuy nhiên công nghệ LAN vẫn còn là một mớ hỗn độn không cho phép các nhà sản xuất tách LAN như một ngành kỹ nghệ riêng biệt so với các phần mềm và hệ điều hành mạng. Như vậy ta có thể xem mạng LAN như là một hệ thống con riêng biệt trong mạng máy tính. Có hai loại mạng LAN được quan tâm nhiều nhất là- Ethernet và Token Ring. Để bạn có thể hiểu sâu hơn về mạng LAN, mạng LAN gồm 4 thành phần. * Hệ thống cáp nối (hay còn gọi là phương tiện nối mạng) * Topology. * Phương pháp truy xuất cáp. * Các giao thức. 1.1 Các loại cáp truyền. 1.1.1. Cáp đôi dây xoắn (Twisted pair cable) Cáp đôi dây xoắn là cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho các đôi dây khác, có thể kéo dài tới vài km mà không cần khuyếch đại. Giải tần trên cáp dây xoắn đạt khoảng 300–4000Hz, tốc độ truyền đạt vài kb/s đến vài Mb/s. Cáp xoắn có hai loại: Loại có bọc kim để tăng cường chống nhiễu gọi là cap STP ( Shield Twisted Pair). Loại này trong vỏ bọc kim có thể có nhiều đôi dây. Về lý thuyết thì tốc độ truyền có thể đạt 500 Mb/s nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt 155 Mb/s với cáp dài 100 m) Loại không bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượng kém hơn STP nhưng rất rẻ. Cap UTP được chia làm 5 hạng tuỳ theo tốc độ truyền. Cáp loại 3 dùng cho điện thoại. Cáp loại 5 có thể truyền với tốc độ 100Mb/s rất hay dùng trong các mạng cục bộ vì vừa rẻ, vừa tiện sử dụng. Cáp này có 4 đôi dây xoắn nằm trong cùng một vỏ bọc Hình 1.1 Cáp UTP Cat.5 1.1.2. Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở. Là cáp mà hai dây của nó có lõi lồng nhau, lõi ngoài là lưới kim loại. , Khả năng chống nhiễu rát tốt nên có thể sử dụng với chiều dài từ vài trăm met đến vài km. Có hai loại được dùng nhiều là loại có trở kháng 50 ohm và loại có trở kháng 75 ohm Hình1.2 Cáp đồng trục cơ sở Giải thông của cáp này còn phụ thuộc vào chiều dài của cáp. Với khoảng cách1 km có thể đạt tốc độ truyền tư 1– 2 Gbps. Cáp đồng trục băng tần cơ sở thường dùng cho các mạng cục bộ. Có thể nối cáp bằng các đầu nối theo chuẩn BNC có hình chữ T. ở VN người ta hay gọi cáp này là cáp gầy do dịch từ tên trong tiếng Anh là ‘Thin Ethernet”. Một loại cáp khác có tên là “Thick Ethernet” mà ta gọi là cáp béo. Loại này thường có màu vàng. Người ta không nối cáp bằng các đầu nối chữ T như cáp gầy mà nối qua các kẹp bấm vào dây. Cứ 2m5 lại có đánh dấu để nối dây (nếu cần). Từ kẹp đó người ta gắn các tranceiver rồi nối vào máy tính. (Xem hình 1) Hình 1.3 Kết nối bằng Traceiver. 1.1.3. Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable) Đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng trong truyền hình cap) có giải thông từ 4 – 300 Khz trên chiều dài 100 km. Thuật ngữ “băng rộng” vốn là thuật ngữ của ngành truyền hình còn trong ngành truyền số liệu điều này chỉ có nghĩa là cáp loại này cho phép truyền thông tin tuơng tự (analog) mà thôi. Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng có thể truyền song song nhiều kênh. Việc khuyếch đại tín hiệu chống suy hao có thể làm theo kiểu khuyếch đại tín hiệu tương tự (analog). Để truyền thông cho máy tính cần chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự. 1.1.4. Cáp quang. Dùng để truyền các xung ánh sáng trong lòng một sợi thuỷ tinh phản xạ toàn phần. Môi trường cáp quang rất lý tưởng vì Xung ánh sáng có thể đi hàng trăm km mà không giảm cuờng độ sáng. Giải thông rất cao vì tần số ánh sáng dùng đối với cáp quang cỡ khoảng 1014 – 1016 An toàn và bí mật Không bị nhiễu điện từ Chỉ có hai nhược điểm là khó nối dây và giá thành cao. Hình 1.4 Truyền tín hiệu bằng cáp Để phát xung ánh sáng người ta dùng các đèn LED hoặc các diod laser. Để nhận người ta dùng các photo diode , chúng sẽ tạo ra xung điện khi bắt được xung ánh sáng Cáp quang cũng có hai loại Loại đa mode (multimode fiber): khi góc tới thành dây dẫn lớn đến một mức nào đó thì có hiện tượng phản xạ toàn phần. Nhiều tia sáng có thể cùng truyền miễn là góc tới của chúng đủ lớn. Các cap đa mode có đường kính khoảng 50 m Loại đơn mode (singlemode fiber): khi đường kính dây dẫn bằng bước sóng thì cáp quang giống như một ống dẫn sóng, không có hiện tượng phản xạ nhưng chỉ cho một tia đi. Loại nàycó cường kính khoản 8 m và phải dùng diode laser. Cáp quang đa mode có thể cho phép truyền xa tới hàng trăm km mà không cần phải khuyếch đại. Các thông số kỹ thuật mạng rất quan trọng, các giao thức truy xuất cáp đều đòi hỏi các tính chất kĩ thuật cáp phải tốt và nằm trong giới hạn cho phép về loại và chiều dài của cáp thì mới có thể làm việc được. 5 thông số kĩ thuật của cáp như sau : + Chiều dài cáp. + Hệ số suy giảm. + Nhiễu chen ngang đầu cáp . + Tạp nhiễu. + Độ thất thoát . Nếu bạn sử dụng mạng không dây cáp hay cáp điện thoại có sẵn thì chúng ta mặc nhiên không cần quan tâm đến việc lắp đặt. Nếu bạn cần lắp đặt cáp mới thì sẽ có các yếu tố mà bạn phải quan tâm. Khi chọn cáp, bạn cũng nên chú ý đến tầm quan trọng của việc bọc cáp và tính chất bảo mật của nó. Những mạng dùng cáp đôi xoắn trần phổ biến hơn vì chúng dễ lắp đặt, cung cấp tốc độ truyền cao, giá lại rẻ nhưng cho phép truyền đi ở những khoảng cách rất ngắn, cáp đồng trục thì đáng tin cậy hơn nhưng giá thành đắt hơn cáp đôi. Cáp quang thì an toàn nhất với lại kẻ lạ không thể nào thu lấy tín hiệu được mà nó cũng không cần sự bao bọc . 1.2. TOPOLOGY của mạng cục bộ. Mọi Topology của máy tính đều sử dụng được cho mạng cục bộ. Nhưng trong thực tế thì chỉ có các Topology thường sử dụng hình sao (star), vòng (ring), bus. 1.2.1 Topo hình sao (star) . Dạng hình sao thì tất cả các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiêụ từ các trạm truyền nguồn và chuyển đến trạm đích. Phụ thuộc vào yêu cầu truyền thông mà thiết bị trung tâm có thể là một bộ chuyển mạch, một bộ phận kênh, một bộ chọn đường. Chức năng của thiết bị trung tâm chính là nối kết các cặp trạm cần trao đổi thông tin với nhau, thiết lập các liên kết giữa chúng. : : : : : : Hình 1.5 Topology hình sao với Hub là thiết bị trung gian. Ưu điểm: của Topology dạng này là lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại có thể bớt trạm, dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố. Tốc độ của đường truyền vật lí sẽ được tận dụng tối đa do sử dụng liên kết điểm. Nhược điểm là hạn chế độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm. 1.2.2 Topology dạng vòng ( ring). Dạng vòng thì mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp, bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng. Tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chiều duy nhất giữa các repeater. Cần phải có một giao thức điều khiển việc trao quyền được truyền dữ liệu trên vòng cho các trạm có nhu cầu. Reoeater : : : : : Hình 1.6 Topology Ring. Ưu và nhược điểm của Ring tương tự như hình sao nhưng dạng này có giao thức truy cập đường truyền khá phức tạp. 1.2.3 Topology dạng Bus. Dạng Bus tất cả các trạm được phân chia một đường truyền chính (Bus). Đường truyền này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu mối đặc biệt gọi là Terminato, các trạm được nối vào Bus thông qua một đầu nối chữ T hay một thiết bị thu phát. Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu được quảng bá trên hai chiều của Bus, mọi trạm còn lại đều được nhận tín hiệu trực tiếp. Nếu BUS là một chiều tín hiệu chỉ đi về một phía thì terminator có tác dụng dội ngược tín hiệu trở lại để tín hiệu có thể đi đến các trạm còn lại của mạng. Việc truyền dữ liệu trong Topology dạng này dựa vào liên kết điểm- nhiều điểm hay quảng bá. Terminator : T-connector Terminator Bus : : Hình1.7 Topology Bus. Trường hợp này cũng phải có một giao thức để quản lí việc truy cập đường truyền. Có thể truy cập đường truyền theo phương pháp truy cập ngẫu nhiên hay truy cập có điều khiển. Trên đây là 3 kiểu Topology cơ bản nhất. Trong thực tế tuỳ thuộc vào địa hình mà ta có thể phối hợp các kiểu cơ bản trên thành Topology lai ví dụ như : MAU : -Topology vòng đấu sao : : : : : : Hình 1.8 Topology lai dạng vòng đấu sao. MAU : hộp xử lí đa trạm -Topology bus dạng sao : : : : : : : Hình 1.9 Topology dạng bus - Sao. 1.2.4 Topology kết nối hỗn hợp. Là sự phối hợp các kiểu kết nối khác nhau ví du hình cây là cấu trúc phân tầng của kiểu hình sao hay các HUB có thể được nối với nhau theo kiểu bus còn từ các HUB nối với các máy theo hình sao. Hình 1.10 Kết cấu hổn hợp 1.3 Card giao tiếp mạng. Một card giao tiếp mạng được cắm vào một khe mở rộng trên bo mạch hệ thống và cung cấp một số cổng phía sau dành để kết nối tới một mạng. Card mạng xử lí việc trao đổi thông tin giữa các máy tính trên mạng theo chồng các giao thức và qui tắc truy xuất các cáp định được card đó dùng. Một card được thiết kế phù hợp với tính chất cơ bản và hỗ trợ cho các loại mạng khác nhau như- Ethernet, Token Ring, ARCnet hoặc FDDI. Các loại card này không đưa ra những tính năng đặc biệt để cải thiện hiệu năng làm việc của máy trên mạng. Tuy nhiên nó có thể được thiết kế để quản lý nhiều hơn hệ thống dây cáp, có những tính năng thực sự độc đáo như làm chủ bus, có vùng đệm lớn, có cả chíp vi xử lý gắn trên card. Card mạng và trình điều khiển nó là những thành phần trong máy biết rõ về kiểu mạng đang được sử dụng. Nói cách khác, kiểu mạng đang được sử dụng là vô hình đối với phần mềm ứng dụng đang sử dụng mạng. Giai đoạn chuẩn bị cho việc truyền dữ liệu, một quá trình bắt tay nhau (handshaking) diễn ra giữa hai trạm làm việc. Quá trình này thiết lập những thông số liên lạc giữa hai trạm làm việc. Quá trình này thiết lập những thông số liên lạc chẳng hạn như tốc độ truyền, kích thước gói dữ liệu, thông số hết giờ truyền và kích thước vùng đệm. Việc bắt tay đặc biệt quan trọng khi hai card có liên quan trong phiên truyền dữ liệu đó có thiết kế phần cứng hoặc đặc tính kỹ thuật hơi khác nhau. Khi các thông số liên lạc được thiết lập thì việc chuyển giao các gói dữ liệu mới bắt đầu. Một card mạng sẽ gửi và tiếp nhận các dữ liệu tới từ bus hệ thống theo kiểu song song, gởi và tiếp nhận các dữ liệu tới tử mạng theo kiểu tuần tự nghĩa là một sự biến đổi từ song song ra nối tiếp làm biến chất dữ liệu dữ liệu để vận chuyển đi dưới dạng một dòng bit tín hiệu điện trên cáp. Sau đó dữ liệu thường được mã hoá và nén lại để tăng tốc độ truyền. Ngoài ra card mạng còn có nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu và nó đang truyền tải thành một tín hiệu vốn mang một dạng thức thích hợp với mạng. Trên card mạng thành phần có trách nhiệm chuyển đổi tín hiệu được gọi là bộ phận thu. Có những loại card có nhiều hơn một bộ phận thu phát, mỗi bộ cung cấp các cổng phía sau card để thích nghi với các phương tiện dây card khác nhau. kiểu card này gọi là một card kết hợp. Sự khác biệt trong thiết kê phần cứng giữa các NIC trên một mạng có thể làm hạn chế tốc độ truyền dữ liệu. Để giảm ảnh hưởng này người ta thiết kế một bộ nhớ đệm trên các card 8 bit để tạm giữ lại những tín hiệu được máy khác đưa đến. Điều này cho phép các card hoàn tất việc truyền dữ liệu của chúng nhanh hơn nhiều. Tuy nhiên tình trạng này cũng hay xảy ra khi di chuyển thông tin từ vùng đệm của card mạng và bộ nhớ. Để khắc phục điều đó có 4 phương pháp hữu hiệu sau. - Truy xuất bộ nhớ trực tiếp (DMA: Direct Memory Access) - một bộ điều khiển trên máy tính sẽ nắm quyền điều khiển bus và chuyển dữ liệu từ vùng đệm của card mạng thẳng vào vùng nhớ đã đăng ký trên máy. Chia sẻ dùng chung bộ nhớ card, các card để bộ xử lý của máy truy xuất trực tiếp bộ nhớ riêng của nó. - Chia sẻ dùng chung bộ nhớ hệ thống. Bộ nhớ hệ thống sẽ chia một khối nhớ cho bộ xử lý đặc biệt trên card mạng xử lý nó. Card mạng sẽ chuyển dữ liệu từ vùng đệm của nó vào vùng nhớ này nơi bộ xử lý cả máy có thể truy xuất trực tiếp. - Làm chủ bus- với phương pháp này, card mạng có thể chuyển thông tin trực tiếp vào bộ nhớ hệ thống mà không ngắt quá trình xử lý của CPU. Như vậy card mạng cung cấp một kỹ thuật DMA tăng cường bằng cách chiếm lấy quyền điều khiển bus hệ thống. Tất cả card mạng đều được bán kèm theo một đĩa mềm drive để cài đặt nó vào máy và làm cho hệ điều hành mạng có thể nhận biết được nó. Các mạng khác nhau sử dụng các cách khác nhau để nhận diện trên mỗi nút mạng. Việc định địa chỉ trên toàn cầu này đảm bảo mỗi card mạng đều có một địa chỉ nút duy nhất để nhận diện. Các card Ethernet và Token ring được hãng sản xuất khắc mã các địa chỉ duy nhất ngay trên card được gọi là các địa chỉ MAC (kiểm soát truy xuất đường truyền) hay địa chỉ điều hợp. Các card mạng đòi hỏi một IRQ, một địa chỉ I/O, đối với DOS và chế độ thực của Windows 9x. Chúng cũng có thể đòi hỏi các địa chỉ bộ nhớ trên. Nếu card mạng nằm trên bus PCI, bộ kiểm soát bus PCI sẽ quản lý các yêu cầu IRQ và địa chỉ I/O. Khi lựa chọn một card mạng bạn phải chú ý đến kiểu của mạng mà bạn sẽ nối vào máy tính của mình, kiểu phương tiện truyền thông mà mạng đó đang sử dụng, và kiểu của bus I/O mà bạn đang sử dụng cho mạng. Chương II Các phương pháp truy cập đường truyền vật lý Trong mạng cục bộ, tất cả các trạm kết nối trực tiếp vào đường truyền chung. Vì vậy tín hiệu từ một trạm đưa lên đường truyền sẽ được các trạm khác “nghe thấy”. Một vấn đề khác là, nếu nhiều trạm cùng gửi tín hiệu lên đường truyền đồng thời thì tín hiệu sẽ chồng lên nhau và bị hỏng. Vì vậy cần phải có một phương pháp tổ chức chia sẻ đường truyền để việc truyền thông đựơc đúng đắn. Có hai phương pháp chia sẻ đường truyền chung thường được dùng trong các mạng cục bộ: Truy nhập đường truyền một cách ngẫu nhiên, theo yêu cầu. Đương nhiên phải có tính đến việc sử dụng luân phiên và nếu trong trường hợp do có nhiều trạm cùng truyền tin dẫn đến tín hiệu bị trùm lên nhau thì phải truyền lại. Có cơ chế trọng tài để cấp quyền truy nhập đường truyền sao cho không xảy ra xung đột 2.1 Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có pháp hiện xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Giao thức CSMA (Carrier Sense Multiple Access) - đa truy nhập có cảm nhận sóng mang được sử dụng rất phổ biến trong các mạng cục bộ. Giao thức này sử dụng phương pháp thời gian chia ngăn theo đó thời gian được chia thành các khoảng thời gian đều đặn và các trạm chỉ phát lên đường truyền tại thời điểm đầu ngăn. Mỗi trạm có thiết bị nghe tín hiệu trên đường truyền (tức là cảm nhận sóng mang). Trước khi truyền cần phải biết đường truyền có rỗi không. Nếu rỗi thi mới được truyền. Phương pháp này gọi là LBT (Listening before talking). Khi phát hiện xung đột, các trạm sẽ phải phát lại. Có một số chiến lược phát lại như sau: Giao thức CSMA 1-kiên trì. Khi trạm phát hiện kênh rỗi trạm truyền ngay. Nhưng nếu có xung đột, trạm đợi khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi truyền lại. Do vậy xác suất truyền khi kênh rỗi là 1. Chính vì thế mà giao thức có tên là CSMA 1-kiên trì. (1) Giao thức CSMA không kiên trì khác một chút.Trạm nghe đường, nếu kênh rỗi thì truyền, nếu không thì ngừng nghe một khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi mới thực hiện lại thủ tục. Cách này có hiệu suất dùng kênh cao hơn. (2) Giao thức CSMA p-kiên trì. Khi đã sẵn sàng truyền, trạm cảm nhận đường, nếu đường rỗi thì thực hiện việc truyền với xác suất là p < 1 (tức là ngay cả khi đường rỗi cũng không hẳn đã truyền mà đợi khoảng thời gian tiếp theo lại tiếp tục thực hiện việc truyền với xác suất còn lại q=1-p. (3) Ta thấy giải thuật (1) có hiệu quả trong việc tránh xung đột vì hai trạm cần truyền thấy đường truyền bận sẽ cùng rút lui chở trong những khoảng thời gian ngẫu nhiên khác nhau sẽ quay lại tiếp tục nghe đường truyền. Nhược điểm của nó là có thể có thời gian không sử dụng đường truyền sau mỗi cuộc gọi. Giải thuật (2) cố gắng làm giảm thời gian "chết" bằng cách cho phép một trạm có thể được truyền dữ liệu ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc. Tuy nhiên nếu lúc đó lại có nhiều trạm đang đợi để truyền dữ liệu thì khả năng xẩy ra xung đột sẽ rất lớn. Giải thuật (3) với giá trị p được họn hợp lý có thể tối thiểu hoá được cả khả năng xung đột lẫn thời gian "chết" của đường truyền. Xẩy ra xung đột thường là do độ trễ truyền dẫn, mấu chốt của vấn đề là : các trạm chỉ "nghe" trước khi truyền dữ liệu mà không "nghe" trong khi truyền, cho nên thực tế có xung đột thế nhưng các trạm không biết do đó vẫn truyền dữ liệu. Để có thể phát hiện xung đột, CSMA/CD đã bổ xung thêm các quy tắc sau đây : Khi một trạm truyền dữ liệu, nó vẫn tiếp tục "nghe" đường truyền . Nếu phát hiện xung đột thì nó ngừng ngay việc truyền, nhờ đó mà tiết kiệm được thời gian và giải thông, nhưng nó vẫn tiếp tục gửi tín hiệu thêm một thời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều "nghe" được sự kiện này.(như vậy phải tiếp tục nghe đường truyền trong khi truyền để phát hiện đụng độ (Listening While Talking)) Sau đó trạm sẽ chờ trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi thử truyền lại theo quy tắc CSMA. Giao thức này gọi là CSMA có phát hiện xung đột (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection viết tắt là CSMA/CD), dùng rộng rãi trong LAN và MAN. 2.2. Phương pháp Token Bus . Nguyên lý chung của phương pháp này là để cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng logic được thiết lập bởi các trạm đó. Khi một trạm nhận được thẻ bài thì sẽ được phép sử dụng đường truyền trong một thời gian nhất định. Trong khoảng thời gian đó nó có thể truyền một hay nhiều đơn vị dữ liệu. Khi đã truyền xong dữ liệu hoặc thời gian đã hết thì trạm đó phải chuyển thẻ bài cho trạm tiếp theo. Như vậy, công việc đầu tiên là thiết lập vòng logic (hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm sẽ biết địa chỉ của trạm liền trước và kề sau nó. Thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể độc lập với thứ tự vật lý. Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu không được vào trong vòng logic. A B C D H G F E Đường truyền vật lý Vòng logic Hình 2.1 về vòng Logic Trong ví dụ trên, các trạm A, E nằm ngoài vòng logic do đó chỉ có thể tiếp nhận được dữ liệu dành cho chúng. Việc thiết lập vòng logic không khó nhưng việc duy trì nó theo trạng thái thực tế của mạng mới là khó. Cụ thể phải thực hiện các chức năng sau: a) Bổ xung một trạm vào vòng logic : các trạm nằm ngoài vòng logic cần được xem xét một cách định kỳ để nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì được bổ xung vào vòng logic. b) Loại bỏ một vòng khỏi vòng logic : khi một trạm không có nhu cầu truyền dữ liệu thì cần loại bỏ nó ra khỏi vòng logic để tối ưu hoá việc truyền dữ liệu bằng thẻ bài. c) Quản lý lỗi : một số lỗi có thể xẩy ra như trùng hợp địa, hoặc đứt vòng logic. d) Khởi taọ vòng logic : khi khởi tạo mạng hoặc khi đứt vòng logic cần phải khởi tạo lại vòng logic. 2.3 Phương pháp Token Ring. Phương pháp này cũng dựa trên nguyên tắc dùng thẻ bài để cấp phát quyền truy nhập đường truyền. Nhưng ở đây thẻ bài lưu chuyển theo theo vòng vật lý chứ không theo vòng logic như dối với phương pháp token bus. Thẻ bài là một đơn vị truyền dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái của rhẻ (bận hay rỗi). Một trạm muốn truyền dữ liệu phải chờ cho tới khi nhận được thẻ bài "rỗi". Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái thành "bận" và truyền một đơn vị dữ liệu đi cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng. Lúc này không còn thẻ bài "rỗi " nữa do đó các trạm muốn truyền dữ liệu phải đợi. Dữ liệu tới trạm đích được sao chép lại, sau đó cùng với thẻ bài trở về trạm nguồn. Trạm nguồn sẽ xoá bỏ dữ liệu đổi bit trạng thái thành "rỗi" và cho lưu chuyển thẻ trên vòng để các trạm khác có nhu cầu truyền dữ liệu được phép truyền . D A B C Hình 2.2 Thẻ bài trong mạng Sự quay trở lại trạm nguồn của dữ liệu và thẻ bài nhằm tạo khả năng báo nhận tự nhiên : trạm đích có thể gửi vào đơn vị dữ liệu (phần header) các thông tin về kết quả tiếp nhận dữ liệu của mình. Chẳng hạn các thông tin đó có thể là: trạm đích không tồn tại hoặc không hoạt động, trạm đích tồn tại nhưng dữ liệu không được sao chép, dữ liệu đã được tiếp nhận, có lỗi... Trong phương pháp này cần giả quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống đó là mất thẻ bài và thẻ bài "bận" lưu chuyển không dừng trên vòng .Có nhiều phương pháp giải quyết các vấn đề trên, dưới đây là một phương pháp được khuyến nghị: - Đối với vấn đề mất thẻ bài có thể quy định trước một trạm điều khiển chủ động. Trạm này sẽ theo dõi, phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cách dùng cơ chế ngưỡng thời gian (time - out) và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài "rỗi" mới. - Đối với vấn đề thẻ bài bận lưu chuyển không dừng, trạm điều khiển sử dụng một bit trên thẻ bài để đánh dấu khi gặp một thẻ bài "bận" đi qua nó. Nếu nó gặp lại thẻ bài bạn với bit đã đánh dấu đó có nghĩa là trạm nguồn đã không nhận lại được đơn vị dữ liệu của mình do đó thẻ bài "bận" cứ quay vòng mãi. Lúc đó trạm điều khiển sẽ chủ động đổi bit trạng thái "bận" thành "rỗi" và cho thẻ bài chuyển tiếp trên vòng. Trong phương pháp này các trạm còn lại trên mạng sẽ đóng vai trò bị động, chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố trên trạm chủ động và thay thế trạm chủ động nếu cần. 2.4 Phương pháp ưu tiên theo yêu cầu. Ưu tiên theo yêu cầu là phương pháp truy cập tương đối mới dành cho tiêu chuẩn ethernet 100Mbps được gọi là 100 VG-anyLAN. Phương pháp này dựa trên dữ kiện bộ chuyển tiếp và nút cuối là hai thành phần tạo nên mạng. Bộ chuyển tiếp quản lý truy nhập mạng bằng cách dò tìm kiếm xoay vòng các yêu cầu gởi từ các nút mạng. Bộ chuyển tiếp hub chịu trách nhiệm ghi nhận mọi địa chỉ, mọi liên kết, nút cuối và kiểm tra xem chúng có hoạt động hay không. Đối với 100VG-anyLAN, nút cuối có thể là máy tính, cầu nối, bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch. Trong phương pháp CSMA/CD, hai máy tính có thể gây ra tranh chấp khi truyền dữ liệu cùng một lúc. Còn trong phương pháp ưu tiên theo yêu cầu thì có thể sử dụng một lược đồ trong đó một số loại dữ liệu nhất định sẽ được nhận ưu tiên nếu xảy ra tranh chấp. Nếu hub hay bộ chuyển nhận hai yêu cầu cùng một lúc thì yêu cầu có mức ưu tiên cao nhất sẽ phục vụ luân phiên. Trong mạng ưu tiên theo yêu cầu, máy tính có thể truyền nhận cùng một lúc nhờ vào lược đồ cáp định rõ cho phương pháp truy cập này. 2.5 So sánh các phương pháp truy cập. Với phương pháp CSMA/CD thì máy tính lắng nghe cáp và gởi dữ liệu khi không có dữ liệu lưu thông trên cáp. Dò xung đột là phương pháp tranh chấp trong đó các máy tính cạnh tranh nhau cơ hội gởi dữ liệu. CSMA/CD là phương pháp truy cập chậm khi lưu lượng mạng tăng. CSMA/CA thì mỗi máy tính phát tín hiệu truyền thật nên phương pháp này chậm hơn phương pháp dò xung đột. Trong mạng chuyển thẻ bài thì máy tính giành quyền điều khiển thẻ bài khi nó đi qua, gắn dữ liệu vào rồi chuyển thẻ bài đi. Mỗi lần chỉ có 1 máy tính sử dụng thẻ bài nên không xảy ra va chạm. Phương pháp này hiệu quả hơn phương pháp trên trong trường hợp tải nặng. Còn phương pháp ưu tiên theo yêu cầu thì giao tiếp chỉ xảy ra giữa máy tính gởi, thiết bị trung tâm và máy tính đích. Dữ liệu truyền chịu sự điều khiển tập trung của thiết bị trung tâm và không được phát rộng đến tất cả các máy tính trên mạng. Chương III Một số kiểu nối mạng thông dụng 3.1 Các thành phần thông thường trên một mạng cục bộ gồm có - Các máy chủ cung cấp dịch vụ (server). - Các máy trạm cho người làm việc (workstation). - Đường truyền (cáp nối). - Card giao tiếp giữa máy tính và đường truyền (network interface card). - Các thiết bị nối (connection device). Hình 3.1 Cấu hình của một mạng cục bộ Hai yếu tố được quan tâm hàng đầu khi kết nối mạng cục bộ là tốc độ trong mạng và bán kính mạng. Tên các kiểu mạng dùng theo giao thức CSMA/CD cũng thể hiện điều này. Sau đây là một số kiểu kết nối đó với tốc độ 10 Mb/s khá thông dụng trong thời gian qua và một số thông số kỹ thuật: Chuẩn IEEE 802.3 Kiểu 10BASE5 10BASE2 10BASE-T Kiểu cáp Cáp đồng trục Cáp đồng trục Cáp UTP Tốc độ 10 Mb/s Độ dài cáp tối đa 500 m/segment 185 m/segment 100 m kể từ HUB Số các thực thể truyền thông 100 host /segment 30 host / segment Số cổng của HUB 3.2. Kiểu 10BASE5. Là chuẩn CSMA/CD có tốc độ 10Mb và bán kính 500 m. Kiểu này dùng cáp đồng trục loại thick ethernet (cáp đồng trục béo) với tranceiver. Có thể kết nối vào mạng khoảng 100 máy Hình 3.2 Kết nối chuẩn 10 BASE 5 Tranceiver:Thiết bị nối giữa card mạng và đường truyền, đóng vai trò là bộ thu-phát Hình 3.3 Kết nối tối đa 3 phân đoạn mạng Đặc điểm của chuẩn 10BASE 5 Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa của đoạn cáp của một phân đoạn (segment) 500 m Số trạm tối đa trên mỗi đoạn 100 Khoảng cách giữa các trạm >=2,5 m (bội số của 2,5 m (giảm thiểu hiện tượng giao thoa do sóng đứng trên các đoạn ?)) Khoảng cách tối đa giữa máy trạm và đường trục chung 50 m Số đoạn kết nối tối đa 2 (=>tối đa có 3 phân đoạn) Tổng chiều dài tối đa đoạn kết nối (có thể là một đoạn kết nối khi có hai phân đoạn, hoặc hai đoạn kết nối khi có ba phân đoạn) 1000 m Tổng số trạm + các bộ lặp Repeater Không quá 1024 Chiều dài tối đa 3*500+1000=2500 m 3.3. Kiểu 10BASE2. Là chuẩn CSMA/CD có tốc độ 10Mb và bán kính 200 m. Kiểu này dùng cáp đồng trục loại thin ethernet với đầu nối BNC. Có thể kết nối vào mạng khoảng 30 máy Hình 3.4 Nối theo chuẩn 10 BASE 2 với cáp đồng trục và đầu nối BNC Đặc điểm của chuẩn 10BASE 2 Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa của đoạn cáp của một phân đoạn (segment) 185 m Số trạm tối đa trên mỗi đoạn 30 Khoảng cách giữa các trạm >=0,5 m Khoảng cách tối đa giữa máy trạm và đường trục chung 0 m Số đoạn kết nối tối đa 2 (=>tối đa có 3 phân đoạn) Tổng chiều dài tối đa đoạn kết nối (có thể là một đoạn kết nối khi có hai phân đoạn, hoặc hai đoạn kết nối khi có ba phân đoạn) 1000 m Tổng số trạm + các bộ lặp Repeater Không quá 1024 3.4. Kiểu 10BASE-T . là kiểu nối dùng HUB có các ổ nối kiểu K45 cho các cáp UTP. Ta có thể mở rộng mạng bằng cách tăng số HUB, nhưng cũng không được tăng quá nhiều tầng vì hoạt động của mạng sẽ kém hiệu quả nếu độ trễ quá lớn . Hình 3.5 Nối mạng theo kiểu 10 BASE-T với cáp UTP và HUB Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa của đoạn cáp nối giữa máy tính và bộ tập trung HUB 100 m Hiện nay mô hình phiên bản 100BASE-T bắt đầu được sử dụng nhiều, tốc độ đạt tới 100 Mbps, với card mạng, cab mạng, hub đều phải tuân theo chuẩn 100BASE-T. 3.5. Kiểu 10BASE-F Dùng cab quang (Fiber cab), chủ yếu dùng nối các thiết bị xa nhau, tạo dựng đường trục xương sống (backborn) để nối các mạng LAN xa nhau (2-10 km) Chương IV Các đặc tính kỹ thuật của mạng LAN 4.1 Ethernet/IEEE 802.3. + Tốc độ truyền dữ liệu đ 10Mpbs + Khoảng cách cực đại đ 3000m + Kích thước cực đại của khung tin đ 1500 bytes. + Số lượng thiết bị cực đại đ 1024. Phương tiện truyền dẫn 10 BASE2 10BASE5 10BASE-T 10BASE-F Độ dài tối đa của 1 đoạn 185m 500m 100m 2000m Số lượng thiết bị cực đại trên một đoạn 30 1024 1024 1024 4.2 Token ring/IEEE 802.5 + Tốc độ truyền dữ liệu đ 4Mpbs – 16Mpbs + Khoản cách cực đại đ 100m + Kích thước cực đại của khung tin đ 4500 bytes + Phương tiện truyền dẫn STP UTP + Số lượng cực đại các thiết bị trong vòng 260 144 4.3 FDDI (Fiber Distributed Data Interface). + Tốc độ truyền dữ liệu đ 100Mpbs + Kích thước cực đại của khung tin đ 4500 bytes + Khoảng cách cực đại giữa hai trạm đ 2km + Chu vi cực đại của Ring đ 100km + Số trạm cực đại trên vòng đ 500 4.4 CDDI(Coper Distributed Data Interface). + Tốc độ truyền dữ liệu : 100Mb/s + Kích thước cực đại của một khung tin đ 4500bytes + Khoảng cách cực đại giữa 2 thiết bị đ 100m. 4.5 100BASE-T hoặc Fast Ethernet. + Tốc độ truyền đ 100Mpbs + Kích thước cực đại của khung tin đ 1500 bytes + Khoảng cách cực đại giữa các thiết bị đ 205m. 4.6 100VG – Anylan (IEEE 802.12). + Tốc độ truyền dữ liệu đ 100 Mb/s + Khoảng cách cực đại đ 400m. + Kích thước cực đại của khung tin: Ethernet 1500 bytes – Tr 1500 bytes + Số lượng cực đại các thiết bị đ 1024 (khuyến nghị 250) + Môi trường truyền: CAT3UTP – CAT5 UTP – STP – Cáp quang + Độ dài cực đại từ thiết bị tới Hus 100m - 150m - 100m - 200m 4.7 So sánh các loại LAN tốc độ cao. - Bảng sau định lượng sơ bộ cho t1 về đặc tính kỹ thuật của các LAN tốc độ cao. Đặc điểm 100 BASE-T 100VG-AngLan CDDI FDDI Môi trường truyền UTP UTP UTP Cáp quang Phương pháp truy nhập CSMA/CD Ưu tiên theo yêu cầu Thẻ Thẻ Độ dàI + + + ++++ Hiệu năng của LAN ++ +++ ++++ ++++ Giá thành ++++ +++ ++ + Nhiều hãng hỗ trợ +++ + + +++ Làm Backbone + + + ++++ Hộ trợ LAN Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Redundancy No No yes Yes Chương V Chuẩn hoá mạng cục bộ. Bên cạnh chuẩn hoá cho mạng theo mô hình tham chiến OSI. Việc chuẩn hoá các mạng cục bộ được nhiều tổ chức khuyến cáo và hiện nay được sử dụng rộng rãi. Việc chuẩn hoá mạng cục bộ được thực hiện ở hai tầng thấp nhất của mô hình OSI. Cụ thể như sau. Tầng vật lý chia thành hai tầng con- LLC và MAC. LLC (Logical Link Control) MAC (Media Access Control) Physical - LLC là tầng con đảm nhiệm tính độc lập của việc quản lý các liên kết dữ liệu đối với đường truyền vật lý. - MAC là tầng con đảm nhận việc truy cập đường truyền. 5.1 Các chuẩn IEEE802.X. Việc ra đời của các chuẩn IEEE 802.x trong thời gian qua là một bước tiến quan trọng trong việc thiết kế và cài đặt các mạng cục bộ. Hiện nay, IEEE 802.x bao gồm các chuẩn như sau: - IEEE 802.1: Hoạt động liên mạng. - IEEE.802.2: Điều khiển liên kết Logic. - IEEE.802.3: CSMA/CD Mạng đa truy cập cảm tín hiệu mạng có dò xung đột). - IEEE.802.4: Token bus network. - IEEE.802.5: Token ring network. - IEEE.802.6: Mạng diện thành phố. - IEEE.802.7: Nhóm tư vấn kỹ thuật dải rộng. - IEEE.802.8: Nhóm tư vấn kỹ thuật sợi quang. - IEEE.802.9: Mạng truyền tiếng nói dữ liệu thích hợp. - IEEE.802.10: An ninh mạng. - IEEE.802.11: Mạng vô tuyến. - IEEE.802.12: Mạng truy cập ưu tiên theo yêu cầu. 5.1.1 Chuẩn IEEE 802.1. Là chuẩn đặc tả kiến trúc mạng, nối kết giữa các mạng, nối kết giữa các mạng và việc quản trị mạng. 5.1.2 Chuẩn IEEE.802.2. Là chuẩn đặc tả tầng LLC của mạng cục bộ. 5.1.3 Chuẩn IEEE.802.3. Là chuẩn đặc tả một mạng cục bộ dựa trên mạng Ethernet. Mạng này bao gồm cả tầngvật lý và tầng con MAC với các đặc tả sau. - Đặc tả dịch vụ MAC định nghĩa các dịch vụ chuẩn này cung cấp cho LLC hoặc người sử dụng ở tầng cao hơn. - Giao thức MAC dựa vào phương pháp CSMA/CD. Khuôn dạng tổng quát của đơn vị dữ liệu trong giao thức MAC như sau: Preamble SFD Địa chỉ đích Địa chỉ nguồn Length LLC data PAD FCS Preamble: Dùng cho người nhận thiết lập sự đồng bộ bit. SFD: Là một dãy 8 bit 10101011 chỉ điểm bắt đầu của một khung. Địa chỉ đích: Là địa chỉ các trạm đích của khung. Địa chỉ nguồn: Địa chỉ các trạm nguồn của khung. Length: Chỉ độ dài của LLS data tiếp theo. LLC data: Đơn vị dữ liệu của LLC. PAD: Các bit thêm vào để đảm bảo rằng khung đủ dài để có thể phát hiện chính xác xung đột. FCS: Mã kiểm tra lỗi. - Đặc tả vật lý độc lập với đường truyền, phần này đặc tả giao diện giữa các tầng MAC và vật lý. - Đặc tả vật lý phụ thuộc đường truyền, đặc tả giao diện với đường truyền của LAN với các tín hiệu trao đổi với đường truyền. Phần này có nhiều tuỳ chọn về kiểu đường truyền và phương thức truyền tín hiệu. Ta có thể có các tuỳ chọn như sau: + 1BASE-5: Dùng cáp lưỡng tuyến xoắn với chiều dài tối đa 500m nhưng tốc độ truyền tối đa 1Mbps. + 10BASE5: Dùng cáp đồng trục có chiều dài tối đa 500m với phương pháp truyền baseband, tốc độ 10Mbps. + 10BASE2: Dùng cáp đồng trục với khoảng cách lên đến 200m. Tốc độ 10Mbps vớip hương pháp truyền baseband. + 10BASE-T: Dùng cáp lưỡng tuyến xoắn với chiều dài tối đa 100m, tốc độ 10Mbps. + 10BROAD-36: Cáp đồng trục với chiều dài đoạn cáp lên đến 3600m, tốc độ 10Mbps dùng phương pháp truyền baseband. + 10BASE-F: Dùng cáp quang với tốc độ 10Mbps. + 10BASE-T: Dùng cáp lưỡng tuyến xoắn với chiều dài tôi đa 100m, tốc độ 100Mbps. 5.1.4 Chuẩn IEEE 802.4. Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ với topo dạng bus sử dụng thẻ bài để điều khiển truy cập đường truyền. Chuẩn này bao gồm các tầng vật lý và tầng con MAC như sau: - Đặc tả dịch vụ MAC định nghĩa các dịch vụ mà IEEE cung cấp cho tầng con LLC hoặc cho người sử dụng tầng cao hơn khác. - Giao thức MAC dùng phương pháp thẻ bài để điều khiển truy cập đường truyền. Khuôn dạng của khung trong giao thức MAC như sau: Preamble SD FC DA SA Dataunit FCS ED + Preamble: Phần đầu dùng cho người nhận để thiết lập sự đồng bộ bit. + SD: Bắt đầu của khung. + FC: Chỉ ra rằng khung này có chứa LLC data hay không hoặc nó là một khung điều khiển. + DA: Chỉ trạm đích của khung. + SA: Chỉ trạm nguồn của khung. + Data Unit: Chứa LLc data hay thông tin điều khiển. + FCS: Mã kiểm soát lỗi. + ED: Chỉ kết thúc của khung. - Đặc tả dịch vụ tầng vật lý bao gồm các đặc trưng cơ điện, các chức năng cần thiết để truyền và nhận tín hiệu trên đường truyền. - Đặc tả đường truyền: tương ứng với các đặc trưng của đường truyền với các loại đấu nối và cáp để nối các trạm với đường truyền. 5.1.5 Chuẩn IEEE 802.5. Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ với topology dạng vòng sử dụng thẻ bài để điều khiển truy cập đường truyền. Chuẩn này cũng bao gồm cả tầng vật lý và tầng con MAC như sau: -Đặc tả dịch vụ MAC định nghĩa các dịch vụ mà IEEE cung cấp cho tầng con LLC hoặc cho ngưòi sử dụng tầng cao hơn khác. - Giao thức MAC dùng phương pháp thẻ bài để điều khiển truy cập đường truyền. Khuôn dạng của khung trong giao thức MAC như sau: SD AC FC DA SA INFO FCS ED FS Trong đó: + SD: Chỉ bắt đầu của một khung hay Token. + AC: Chứa các tham số dùng cho cơ chế ưu tiên. + FC: Chỉ thị khung này chứa LLA data hay một khung điều khiển. + DA và SA là địa chỉ đích và nguồn của khung. + FSC: Là mã kiểm soát lỗi. + ED: Chứa các ký tự phi dữ liệu để chỉ kết thúc khung. + FS: Chứa các bit A và C. Nếu A=1 thì trạm thừa nhận địa chỉ của nó. Nếu C=1 thì trạm sao chép khung. - Đặc tả thực thể tầng vật lý: Định nghĩa giao diện giữa tầng vật lý và tầng con MAC, phương pháp truyền tín hiệu. - Đặc tả nối trạm định nghĩa các đặc trưng cơ điện, chức năng của việc nối với đường truyền. 5.1.6 Chuẩn IEEE 802.6. Là chuẩn đặc tả một mạng tốc độ cao bao gồm nhiều mạng LAN thuộc nhiều vùng khác nhau. Mạng này sử dụng mạng cáp quang với topology dạng bus kép. 5.1.7 Chuẩn IEEE 802.9. Là chuẩn đặc tả một mạng tích hợp và tiếng nói gồm một kênh đi bộ 10Mbps cùng với 96 kênh 64 kbps. Giải thông tổng cộng là 16Mbps. 5.1.8 Chuẩn IEEE 802.10. Là chuẩn đặc tả về an toàn thông tin trên mạng cục bộ. 5.1.9 Chuẩn IEEE 802.11. Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ không dây hiện đang được tiếp tục phát triển. 5.1.10 Chuẩn IEEE 802.12. Là chuẩn đặc tả mạng cục bộ tốc độ cao và có thể hoạt động trong các môi trường hỗn hợp. Mạng này sử dụng topology hình sao và một phương pháp truy cập đường truyền có điều khiển tranh chấp. 5.2 Một số chuẩn khác. 5.2.1 Chuẩn FDDI. FDDI là tiêu chuẩn của uỷ ban tiêu chuẩn được ANSI công nhận. FDDI viết tắt của Fiber Distributed Data Interface là chuẩn cho các mạng cáp quang với giao thức truy xuất Token passing vòng cơ bản. thay vì dùng hệ thống dành chỗ ưu tiên như trong Token Ring, FDDI dùng một sơ đồ bố trí dung lượng để cho phép sự pha trộn giữa hai cách truyền tuần tự và chen lấn. FDDI định nghĩa các khung đồng bộ và không đồng bộ, khi cuộc đàm thoại giữa hai trạm được thiết lập theo kiểu khung đồng bộ bình thường thì vẫn có chuỗi những khung bổ sung có thể được truyền đi một cách không đồng bộ ngay cả khi khoảng thời gian phân bố cho nút đó đã kết thúc. Vì thẻ phải hoàn tất vòng trong một khoảng thời gian được phân bố cho chúng nên thời gian rỗi đó được cấp cho các cuộc truyền không đồng bộ. Với việc kiểm soát lỗi thì thay vì dùng một bộ kểm soát chủ động để kiểm soát vòng, FDDI cho phép các nút đều kiểm soát vòng. Phương pháp này hữu hiệu và ổn định hơn. Chuẩn FDDI bao gồm 4 đặc tả: - Đặc tả MAC. - Đặc tả giao thức vật lý. - Đặc tả phụ thuộc đường truyền vật lý. - Đặc tả quản trị tầng. Đặc tả MAC bao gồm các dịch vụ MAC và giao thức MAC. Dịch vụ MAC định nghĩa các dịch vụ mà FDDI cung cấp cho tầng con LLC hoặc cho người sử dụng ở mức cao hơn. Giao thức MAC là phần cốt lõi của chuẩn, nó định nghĩa khuôn dạng khung dữ liệu và tương tác xảy ra giữa các thực thể tầng con MAC. Giao thức này cũng dựa trên phương pháp truy cập Token Ring. Khuôn dạng tổng quát của một Frame như sau: Preamble SD FC DA SA Infor FCS ED FS Preamble: Phần đầu dùng để đồng bộ hoa khung với đồng hồ của mỗi trạm. SD: Bắt đầu của một khung. FC: Chỉ ra rằng khung này là đồng bộ hay không đồng bộ. DA và SA là địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của khung. Infor: Chứa LLC data hoặc thông tin điều khiển. FCS: Mã sửa lỗi theo phương pháp CRC. ED: Chỉ sự kết thúc một khung. FS: Chứa các chỉ thị. 5.2.2 Chuẩn CDDI. CDDI là chuẩn được cải tiến từ chuẩn FDDI. So với FDDI thì CDDI ít tốn kém hơn nhiều nhưng nói chung cả hai đều tốn kém nên chúng chỉ được dùng cho các ứng dụng có yêu cầu dải thông rộng, độ an toàn dữ liệu, khả năng chống nhiễu và khoảng cách lớn. 5.2.3 Chuẩn Fast Ethernet. Tiêu chuẩn này được chế tạo bởi Grand Junction Networks, Fast ethernet giữ lại giao thức truy xuất CSMA/CD và tăng cường tốc độ của hệ thống cáp hiện tại lên đến 100 Mdps. Để phù hợp với tốc độ truyền như vậy, cần có cáp lưỡng tuyến xoắn hay cáp đồng trục. Vì giao thức CSMA/CD phụ thuộc quá nặng vào hệ thống cáp để phục vụ cho thủ tục dò tìm xung đột của nó nên tiêu chản này thực sự chưa đáp ứng nhu cầu đó. 5.2.4 Chuẩn 100 BASE-VG. Tiêu chuẩn này thế chỗ cho phương pháp trên được trình lên IEEE bởi một nhóm dẫn đầu là AT&T và Hewlett Packard. 100BASE-VG chia lớp vật lý ra như cách FDDI, điều này cho phép từ bỏ giao thức CSMA/CD mà ủng hộ công nghệ dựa trên phương tiện vật lý và giao thức truy xuất theo yêu cầu (DAP). Giao thức truy xuất theo yêu cầu cần tín hiệu hồi báo từ một hub chuyển mạch trước khi chuyển đi một khung dữ liệu. Mỗi đoạn cáp mạng có thể gởi, nhận dữ liệu một cách độc lập với các đoạn cáp mạng khác nên gia tăng được số khung dữ liệu truyền LAN, DAP làm giảm thiểu số lần va chạm và cải thiện lưu lượng giao thông trên mạng, sử dụng tốc độ cho phép. Cả hai chuẩn Fast ethernet và 100BASE-VG đều là tiêu chuẩn thực tế, cung cấp tốc độ cao và giá thành thấp nhờ dùng hệ thống cáp phổ dụng. 5.2.5 Chuẩn TCNS. TCNS là công nghệ rẻ tiền nhất trong số các công nghệ 100 Mbps.Việc nối cáp TCNS rất đơn giản giống như nối cáp trong Arcnet nhưng khoảng cách ngắn hơn. TCNS đáp ứng tuyệt hảo ở mức sử dụng thấp và đòi hỏi kích thước nhỏ do sự kết nối giữa kích thước khung nhỏ và kích thước gói lớn. Như vậy tuỳ thuộc vào nhu cầu mà bạn sẽ chọn loại LAN có các ưu nhược điểm phù hợp. Chương VI Cài đặt phần mềm cho mạng Việc cài đặt phần mềm cho mạng, sau khi đã lắp đặt song đòi hỏi phải có kỹ sư phần mềm về mạng . Họ có đủ trình độ và kinh nghiệm để xử lý các tình huống phát sinh trong khi cài đặt , tránh các nhầm lẫn và các xung đột mạng. Cài đặt server. Công việc đầu tiên là cài server mạng. Đây là bộ phận trung tâm của mạng. Hệ điều hành Window NT có các công cụ (starter kit) bao gồm các phần mềm bổ trợ để cài các máy tinhs vào mạng. Các công cụ này làm dễ dàng cho việc cài mạng. Sau khi đã cài đặt xong phần mềm cho server , phải xác định các nguồn tài nguyên của server sẻ được dùng chung trên mạng. Các nguồn tài nguyên này là các máy in mạng ,thiết bị lưu trữ ,thiết bị ghi, đọc thông tin, các thiết bị ngoại vi khác... Lập danh sách – khai báo (acount) với mỗi máy trạm cho trình quản lý người dùng(manager user) trên máy chủ. Với mỗi người dùng trên hệ thống (máy trạm) ,phải cấp định danh ,mật khẩu và thiết lập các quyền truy nhập tài nguyên. Cài đặt máy trạm. Việc cài đặt máy trạm đơn giản hơn máy chủ rất nhiều , việc cài đặt máy trạm thực chất là cung cấp cho máy trạm một tên truy nhập và mật khẩu truy nhập (acount) , xác định địa chỉ TCP/IP cho máy trạm, địa chỉ này đã đăng ký trong quá trình quản lý người dùng (Manager user ) trên máy chủ. Quá trình điều khiển cho Card mạng của máy trạm.Trong việc cài đặt mạng ,để tránh xung đột địa chỉ của các máy trạm, nên lập danh sách các máy trạm với các thông tin như số máy ,tên truy nhập, mật khẩu, địa chỉ IP. Ví dụ Danh sách máy đăng nhập mạng STT Mã Số Tên truy nhập Mật khẩu Địa chỉ IP 1 Số 1 MS001 MK001 192.128.1.1 2 Số 2 MK002 MK002 192.128.1.2 3 Số 3 MK003 MK003 192.128.1.3 . . . . . . . . . . N Số n MSn MKn 192.128.1.n ( Danh sách đăng nhập này chỉ người quản trị mạng mới được phép tiếp cận và thay đổi trong quá trình quản lý của mạng). Các ví dụ trong việc cài mạng. Cài đặt driver cho card mạng. Nếu sau khi Window 98 tự cài đặt card mạng mà không đúng với loại card của máy ,thực hiện thay đổi hoặc cài đặt theo các bước sau. Mở hộp thoại Network bắng cách Click (ấn vào) Start\ setting\ control\ Pannel \ Click chọn biểu tượng Network. Khi hộp thoại Network xuất hiện chọn Configuration, chọn vào card mạng đã có trong khung và Click Remove để huỷ bỏ và Click Add để thêm thông số Card mạng. Khi hộp thoại Select Network Component Type xuất hiện, chọn Adapter và Click Add. Hộp thoại Select Network Adapter xuất hiện chọn loại Card tương ứng đã có trong danh sách sau đó Click OK để đóng hộp thoại Select Network Adapter hoặc Click chọn Have Disk . Khi bạn chọn Have Disk Windows sẽ yêu cầu đưa đĩa có chứa thông số card mạng của nhà sản xuất để cài đặt. Click OK để đóng hộp thoại Network . Bây giờ Windows sẽ cài đặt và yêu cầu người sử dụng đưa đĩa CD-ROM hoặc các đĩa có chứa bộ nguồn Window98 để cài đặt thông số vừa thay đổi. Khi hộp thoại Restart Windows xuất hiện Click Yes để khởi động lại máy. Cài đặt môi trường mạng. Tuy nhiên sau khi cài đặt mạng, Windows98 luôn tự động thêm vào hai môi trường mạng là: “ Client for Microsoft Network” và “Client for Netware Network”. Để thay đổi được nó thì thực hiện các bước sau. Mở hộp thoại Network bằng cách Click (ấn vào) Start\ setting\ control\ Pannel \ Click chọn biểu tượng Network. Khi hộp thoại Network xuất hiện chọn Configuration, chọn vào Client đã có trong khung và Click Remove để huỷ bỏ và Click Add. Khi hộp thoại Select Network Component Type xuất hiện , chọn Client và Click Add một lần nữa. Hộp thoại Select Network Client xuất hiện, chọnmôi trường tương thích với client được cung cấp trong danh sách và Click OK và bạn có thể Click chọn Have Disk để tự cung cấp một môi trường (Client) khác. Trong danh sách Primary Network Logo, chọn môi trường mạng mà bạn vừa cung cấp. Click Ok để chấp nhận thông số vừa thay đổi. Và bây giờ Windows yêu cầu người dùng đưa đẻ có chứa bộ nguồn Win 98 vào để đặt, sau đó yêu cầu khởi động lại máy. Click yes để khởi động lại máy. Cài đặt nghi thức mạng. Sau khi đã cài đặt lại môi trường sử dụng, tiếp theo phải cài đặt lại các nghi thức (protocol) cho mạng. Đây chính là nghi thức truyền thông tin để các máy nói truyện với nhau. Mở hộp thoại Network bằng cách Click Start\ setting\ Control Pannel\ Click chọn biểu tượng Network. Khi hộp thoại Network xuất hiện chọn Configuration, chọn nghi thức đã có trong khung và Click Remove để huỷ bỏ (nếu cần) và Click Add. Khi hộp thoại Select Network Component Type xuất hiện, chọn Protocol, và Click Add. Khi hộp thoại Select Network Protocol xuất hiện, chọn nghi thức tương ứng với môi trường mạng đã được cung cấp trong danh sách và Click OK. Sau khi đã cài đặt song các nghi thức cần dùng. Click OK để chấp nhận cài đặt và bây giờ Windows yêu cầu đưa đĩa có chứa bộ nguồn Win98 để cài đặt và sau đó yêu cầu khởi động lại máy. Click yes để khởi động lại máy. Cài đặt dịch vụ mạng( Cài đặt các tài nguyên chung của mạng). Mở hộp thoại Network bằng cách Click Start\ setting\ Control Pannel\ Click chọn biểu tượng Network. Khi hộp thoại Network xuất hiện chọn Configuration, và Click Add. Khi hộp thoại Select Network Component Type xuất hiện, chọn Service, và Click Add. Khi hộp thoại Select Network Service xuất hiện, chọn nghi thức tương ứng với môi trường mạng đã được cung cấp trong danh sách và Click OK. Sau khi đã cài đặt song các dịch vụ . Click OK để chấp nhận cài đặt và bây giờ Windows yêu cầu đưa đĩa có chứa bộ nguồn Win 98 để cài đặt và sau đó yêu cầu khởi động lại máy. Click yes để khởi động lại máy. Đặt tên cho máy tính. Để dễ dàng truy cập hay tìm kiếm các máy tính khác trên mạng . Do đó mỗi một máy tính trên mạng được gán bởi một tên, và được gán là thành viên của một nhóm trên mạng . Để thực hiên thì chúng ta theo các bước sau. Mở hộp thoại Network . Click chọn bảng Identification. Trong hộp thoại Identìication, nhập tên cho máy tính trong khung “Computer Name” và sau đó gán chúng vào thành viên của một nhóm trong khung “Workgroup”. Click OK để chấp nhận , và bây giờ Windows yêu cầu khởi động lại máy. Click yes để khởi động lại máy. Chú ý: Nếu tên của Workgroup đã tồn tại trên mạng thì máy tính đó sẽ là thành viên của nhóm đó. Nếu tên chưa có , thì một nhóm mới sẻ được tạo ra và khi đó máy tính đó sẻ là thành viên của nhóm đó. Như vậy một máy tính chỉ thuộc vào một nhóm duy nhất và việc truy cập vào máy tính trên mạng sẽ phụ thuộc vào nhóm của máy tính đó. Giới hạn truy cập tài nguyên trên mạng. Để giới hạn số người truy cập tài nguyên trên mạng, ta tiến hành các bước sau. Mở hộp thoại Network. Khi hộp thoại Network xuấy hiện Click chọn bảng Access Control. Trong bảng Access Control xuất hiện hai chọn lựa. Share- Level Access Control : Chia sẽ một nhóm tài nguyên cho người dùng theo một mật mã được ta quy định. User Level Access Control : Chia sẻ một nhóm tài nguyên theo một nhóm người dùng trên mạng. Click OK , và bây giờ Windows yêu cầu khởi động lại máy. Click yes để khởi động lại máy. Chia sẻ tài nguyên trên mạng. Để chia sẻ một nhóm tài nguyên của một máy trạm khác có thể tiến hành như sau. Mở My Computer hay Windows Explorer. Chọn tài nguyên cần chia sẻ. Right Click \ chọn Sharing. Khi hộp thoại Sharing xuất hiện , Click Share AS. Đặt tên cho tài nguyên cần chia sẻ trong khung Share Name. Bây giờ bạn hãy gán quyền sử dụng cho người dùng trên mạng bằng cách: Click Add. Khi hộp thoại Add user xuất hiện , chọn tên người dùng hay nhóm người sử dụng . Và gán quyền sử dụng cho họ bao gồm: + Read Only –người dùng chỉ được phép đọc tài nguyên đó. + Full Access : Người dùng có toàn quyền như- đọc ,thêm, xoá,... + Custom: Cho phép người dùng có những quyền riêng biệt khác như- đọc ,xoá tạo, thay đổi tệp tin hay thư mục... Click OK để chấp nhận việc phân quyền. Click OK để chấp nhận việc chia sẻ tài nguyên đó. Thiết lập ổ đĩa mạng. Nếu trong quá trình làm việc, muốn truy cập nhanh đến một tài nguyên của máy khác thường dùng đến. Như vậy ta thiết lập chúng thành một ổ đĩa (Map Drive ), và khi đó bạn sẻ truy xuất một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn. Để thiết lập ổ đĩa thì ta làm như sau. click chọn biểu tượng Network Neighborhood trên nền màn hình Win 98 hay Click vào biểu tượng trong Windows Explorer. Khi đó tên các máy tính sẽ được liệt kê. Click chọn máy tính bạn cần thiết lập , khi đó các tài nguyên trên máy tính sẽ được hiển thị. Right Click tại tài nguyên (đối tượng) mà cần thiết lập ổ đĩa, sau Click chọn Map Network Driver trong trình đơn. Khi hộp thoại Map Network Driver xuất hiện , chọn tên ổ đĩa cần thiết lập trong khung Driver. Nếu bạn muốn thiết lập lại ổ đĩa mỗi khi đang nhập vào mạng (logon) Click chọn vào khung Reconnect at Logon . Nếu không Click huỷ đánh dấu sau đó Click OK. Huỷ bỏ kết nối và chia sẻ tài nguyên. Để huỷ bỏ kết nối ổ đĩa trên mạng thực hiện các bước sau: Mở My Computer hay Windows explorer. Right Click tại ổ đĩa mạng cần huỷ , chọn Disconnect trong trình đơn.Để thực hiện việc chia sẻ tài nguyên thì ta thực hiện như sau. + Mở My Computer hay Windows explorer , Right Click tại tài nguyên cần huỷ . Sau đó Click chọn Share AS trong trình đơn. + Click chọn Not Shared trong hộp thoại Sharing,Click OK. Cài đặt máy in trên mạng. Cho phép nhiều người dùng chung một máy in, ta tiến hành cài đặt như sau: Click start\ Setting\ Printer để mở cửa sổ Printer . Sau đó Click Add Printer. Khi hộp thoại Add printer wizad xuất hiện và sẽ hướng dẫn bạn cách cài đặt máy in. Chọn Network Printer và Click Next. Tìm kiếm máy in trên mạng bằng cách Click Browse . Khi đó hộp thoại Browse For Printer xuất hiện và trong hộp thoại này sẽ liệt kê tên máy tính chưá máy in. Click chọn tên máy cần kết nối , sau đó chọn máy in, Click OK, Click Next. Nếu bạn muốn mỗi lần ,sẽ luôn chọn máy in đó thì bạn Click chọn yes còn không Click No và sau đó Click Next. Nếu bạn muốn in thử Click chọn yes, nếu không muốn in thì Click chọn No, và sau đó Click Next . Bây giờ Windows sẽ cài đặt máy in vào hệ thống của bạn.