Tình hình hoạt động tại Công ty cổ phần thương mại Hoàng Mai

i đã được thêm vào liên mạng. Đường dẫn tới trạm đích đã bị hư. Một bộ định tuyến mới đã được thêm vào. Bộ định tuyến này cung cấp một đường dẫn tới những đích ngắn hơn. Sự trao đổi thông tin giữa hai bộ định tuyến Router –Router được điều khiển của tổ chức gọi là hệ thống tự quản (Autonomous System). Tổ chức này có thể chọn vài giao thức để thông tin giữa các Router. w Các bước thực hiện bởi một thực thể IP như: - Đối với thực thể IP ở trạm nguồn, khi nhận được một Primitive send từ tầng trên, nó thực hiện các bước sau: + Tạo một IP Datagaram dựa trên các tham số của Primitive send. + Tính checksum và ghép vào phần đầu của Datagaram + Ra quyết định chọn đường hoặc là trạm đích trên cùng một mạng, hoặc là một Gateway sẽ được chọn cho chặng tiếp. + Chuyển Datagaram xuống tầng dưới. - Đối với Gateway khi nhận được Datagaram quá cảnh, nó thực hiện các tác động sau: + Tính checksum nếu không đúng thì loại bỏ Datagaram + Giảm giá trị trí của tham số thời gian tồn tại. Nếu thời gian đã hết thì loại bỏ Datagaram. + Ra quyết định chọn đường. + Phân loại Datagaram nếu cần. + Kiến tạo lại phần đầu IP bao gồm giá trị mới của vùng: Time to Live, Fragmentation, Checksum. + Chuyển Datagaram xuống tầng dưới để truyền mạng. w Cuối cùng, khi một Datagaram được nhận bởi một thức thể IP ở trạm đích, nó sẽ thực hiện các công việc sau: Tính Cheksum: Nếu không đúng thì loại bỏ Datagaram. Tập hợp các đoạn của Datagaram. Chuyển dữ liệu và các tham số điều khiển lên tầng trên. Tóm lại: Do Datagaram IP không sửa lỗi, đơn giản nên hiệu suất đường truyền nhanh. Vì Datagaram IP cung cấp dịch vụ giao nhận gói tin cậy nên cần có ICMP (Internet Control Massage Protocol) để hỗ trợ, các bản tin ICMP được đóng gói và chuyển tải trong các gói IP. Tất cả các biện pháp nhằm đảm bảo các Datagaram được truyền đến đích một cách an toàn và đầy đủ do tầng TCP đảm nhận. Việc khôi phục dữ liệu bị mất cũng đều do TCP đảm nhận. III.2.3 Frame Relay: Trong X.25 chức năng dồn kênh đối với các liên kết ảo chỉ đảm nhận sự kiểm soát lỗi cho các khung gửi đi qua giao tiếp DTE/DCE cục bộ. Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc phối hợp các thủ tục giữa hai tầng kề nhau, dẫn đến thông lượng bị hạn chế do tổng chi phí xử lý các gói tin tăng lên. Do đó sự xuất hiện của công nghệ Frame Relay được phù hợp hơn để sử dụng với bộ giao thức TCP/IP/ Trái lại, với Frame Relay chức năng dồn kênh, chọn đường thực hiện ở tầng hai. Hơn nữa việc chọn đường cho Frame rất dơn giản là cho thông lượng có thể cao hơn nhiều so với kỹ thuật chuyển mạch gói và đồng thời Frame Relay không có tính năng sửa lỗi vì các phương tiện phần cứng phục vụ dịch vụ thông tin số ngày nay đã trở lên rất tin cậy nên những quy trình sửa lỗi trước đây không cần thiết do đó tốc độ chuyển mạch nhanh. Frame Relay cho phép đa cuộc gọi đến các địa chỉ khác nhau trong tiến trình đường hiện hnàh. Khi mỗi cuộc gọi đầu tiên được thiết lập sử dụng kênh D để trả lời cho dịch vụ nguyên thuỷ gọi là DLCI (Data Link Connection Identifier). Tất cả các yêu cầu truyền dữ liệu liên tục, liên quan với cuộc gọi này thì DLCI xem như là một tham số. DLCI được gắn vào phần đầu của các Frame cuối để chọn đường các Frame đến các đích của chúng. a> Khuôn dạng bản tin: + Khuôn dạng tổng quát dùng trong kỹ thuật Frame Relay cũng giống như HDLC, chỉ khác trong nội dung của vùng thông tin điều khiển. Khung dữ liệu có kích thước gói từ 64 bytes đến 1500bytes Flag Header Data CRC Flag 8 7 6 5 4 3 2 1 DLCI C/R EA0 DLCI FECN BECN DE EA1 Hình 4.3: Khuôn dạng của Frame DLCI (Data Link Connection Identifier): Định danh kết nối liên kết dữ liệu. EA (Extended Address): Địa chỉ mở rộng. DE (Discard Elegibility): Loại bỏ bớt khung tin khi bị tắc nghẽn. FECN (Forward Expliccit Congestion Notification):Thông báo tắc nghẽn chiều đi. BECN (Back Expliccit Congestion Notification):Thông báo tắc nghẽn chiều về. b> PHương thức hoạt động: Trong vùng Header của Frame có chứa tham số DLCI để định danh các liên kết dữ liệu được thiết lập. Mỗi khi một liên kết dữ liệu được thiết lập thì nó được gán một DLCI và giá trị này luôn được khai báo trong tất cả Frame dữ liệu và Frame điều khiển liên quan đến liên kết đó. Nó có ý nghĩa cục bộ và được dùng để chịn đường (chuyển tíêp cho Frame đến đích của nó). ở mỗi nút khi nhận được một Frame dữ liệu, chương trình điều khiển được cài ở đó sẽ đọc giá trị DLCI trong vùng Header và kết hợp với số liệu của đường truyền vào để xác định đường truyền ra và giá trị DLCI tương ứng. Giá trị mới này sẽ được ghi vào Header của Frame và Frame sẽ được đưa vào hàng đợi để gửi tiếp đi trên đường ra được chọn. Trật tự các Frame được chuyển tiếp, do đó được báo trước và lộ trình của nó cức nhanh. Vì nhiều liên kết dữ liệu có thể đồng thời phân chia cho đường truyền vật lý, mặt khác các Frame liên quan đến một liên kết dữ liệu nào đó lại có thể được tạo ra ở một thời điểm ngẫu nhiên nên hiện tượng tắc nghẽn có thể ra đối với một đường truyền ra nào đó. Khi lưu thông trong mạng quá lớn. Các bit CF, CB và DE trong vùng Header của Frame được dùng để kiểm soát tắc nghẽn. Khi Frame Handle trong máy của người sử dụng cuối nhận được thông báo về tình trạng tắc nghẽn mạng, nó sẽ tạm thời giảm tốc độ gửi Frame của nó cho tới khi không còn tín hiệu tắc nghẽn nữa. Tuy nhiên trong trường hợp quá tải thì nhiều khi phải thực hiện loại bỏ bớt Frame. Frame Handle trong hệ thống của người sử dụng cuối sẽ dùng bit DE trong Header để loại bỏ bớt Frame khi thấy hiện tượng vượt quá thông lượng đã thoả thuận. Tóm lại: Frame Relay là một cầu nối giữa các dịch vụ truyền dẫn băng hẹp hiện có với các dịch vụ truyền dẫn tốc đọ cao, với khả năng truyền dẫn dữ liệu trên 2Mbps và dễ dàng tiến tới sử dụng ATM. III.3 Các giao thức tầng giao vận. III.3.1 Giao thức điều khiển truyền TCP (Trasmission Control Protocol) Các gói dữ liệu IP được vận chuyển theo kiểu không chắc chắn không có gì đảm bảo cho các gói tin đến nơi đúng thứ tự đã gửi. Vì thế giao thức lớp cao hơn như: TCP phải đảm bảo tích hợp dữ liệu. TCP là một giao thức vận chuyển hướng kết nối, nó đảm bảo độ tin cậy End –to –End đối với lớp mạng. a>Khuôn dạng bản tin: TCP là thủ tục khá phức tạp, nó đảm bảo đô tin cậy End –to –End đối với lớp mạng loại C không tin cậy. Dòng số liệu có chiều dài tuỳ ý được phân thành những đoạn không vượt quá 64 KB, gửi đi đến đầu bên kia lại được gộp lại thành bản tin ban đầu. Cấu trúc đơn vị dữ liệu của TCP như sau: Source Port Destination Port Sequence Numer Piggyback Acknowledgment TCP Header length Reservered URG ARG PSH PST SYN FIN window Checksum Urgent Point Option (0 or more 32 bit word) Data Hình 4.4: Khuôn dạng bản tin TCP Source Port và Destination Port là các địa chỉ điểm thâm nhập dịch vụ lớp giao vận. Các cổng có số nằm trong khoảng từ 0 đến 1023 là được biết nhiều nhất vì các cổng này được sử dụng cho việc truy nhập tới các dịch vụ tiêu chuẩn. Sequence Number: Là số thứ tự đầu tiên của các byte dữ liệu được gửi đi. Piggyback Acknowledgment: Số thứ tự đầu tiên của các byte dữ liệu đang chờ thu. Thông số này được xác định khi ACK = 1. TCP Header length: Độ dài của TCP Header Reserved:Dành cho sau này (đặt zero) Các bit điều khiển: URG: Phải xử lý trước các số liệu khác hay là vùng con trỏ có hiệu lực. ACK: Biên nhận số liệu đã thu đúng. PSH: Chuyển số liệu nghĩa là có bao nhiêu gửi đi không cần chờ đầy. RST: Huỷ bỏ kết nối do lỗi phần mềm hoặc cứng. SYN: Đồng bộ để kết nối. FIN: Kết thúc cuộc gọi. Window:Điều khiển thông lượng và quản lý bộ đệm. Checksum: Tổng kiểm tra để thu nhận đúng. Urgent Point: Con trỏ này tới số hiệu tuần tự của byte đi theo sau dữ liệu khẩn . Option: Tuỳ ý, ví dụ để thông báo kích thước buffer. b> Quá trình nối -tách: Thiết lập kết nối bằng thủ tục bắt tay 3 lần để tăng độ tin cậy (three –way handle shake). Client gửi bản tin với SYN=1( yêu cầu kết nối), Server nhận được, nó lại gửi bản tin SYN =1 và ACK =1, client đáp lại với bản tin. Kết thúc nối bằng thủ tục bắt tay hai lần (two –way hand shake). Bên kết thúc gửi số liệu, nó gửi bản tin với FIN =1, TCP cho phép nhận tiếp tuc số liệu cho bên kia gửi bản tin FIN =1. c> Quá trình trao đổi số liệu Chúng ta khảo sát quá trình trao đổi dữ liệu giữa Client và Server thông qua các hàm nguyên thuỷ, cơ chế báo lỗi ACK và kiểm soát luồng bằng cửa sổ Window. TCP trên máy host có nhiệm vụ đảm bảo dữ liệu được truyền tới đích: Chính xác Liên tục Trọn vẹn Không có lặp Khi một ứng dụng gửi một dòng byte đến tầng TCP. Tầng TCP chia dòng byte này thành các gói nhỏ (piece) và thêm vào mỗi gói nhỏ là một phần đầu (Header) tạo thành một đoạn (Segment) sau đó đưa xuống tầng IP để tạo thành các Datagram. Khi TCP nhận nó kiểm tra xem có bao nhiêu dữ liệu đúng nhờ ACK (Acknowlegement). Nếu một ACK của một đoạn không đến trong một khoảng thời gian nhất định, TCP gửi lại đoạn đó. Phương pháp này được gọi là sự phát lại dựa vào sự báo nhận. Thỉnh thoảng một sự phát lại sẽ gây ra những đoạn giống nhau và khi truyền ngược lại TCP truyền dữ liệu đến tầng ứng dụng của nó theo thứ tự và không lỗi ở những đoạn dữ liệu. III.3.2 Giao thức dữ liệu người dùng UDP (User Datagram Protocol) Giao thức UDP là giao thức không kết nối được sử dụng thay thế cho giao thức điều khiển truyền phát theo yêu cầu ứng dụng. Cấu trúc đơn vị dữ liệu của UDP như sau: Khác với giao thức điều khiển truyền phát TCP, giao thức UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, tương tự như giao thức liên mạng IP. Nó cũng không cung cấp tế bào nhận, không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu mà không hề có thông báo lỗi cho bên gửi. UDP là thủ tục không tin cậy. Thực tế khi qua mạng 90% bản tin UDP được giao nhận. Giao thức UDP thường được dùng cho các ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong tầng giao vận. Một ứng dụng muốn gửi dữ liệu nhờ giao thức UDP. Dữ liệu tại tầng ứng dụng phải đưa các khối rồi chuyển xuống tầng giao thức UDP. Sau đó thêm vào mỗi khối dữ liệu một phần đầu Header, dạng dữ liệu người dùng. Sau đó dữ liệu người dùng được đưa đến tầng IP Datagram. Do ít chức năng phức tạp nên UDP có xu hướng chạy nhanh hơn TCP. Tóm lại: Trong chương này chúng ta đã khảo sát một hệ thống các giao thức tầng hai, ba, bốn từ khuôn dạng bản tin truyền cho đến phương thức hoạt động của các giao thức, nó có ý nghĩa to lớn cho việc kết hợp thành liên mạng thống nhất đồng thời đảm bảo cho quá trình truyền tin đạt hiệu quả. Để hiểu rõ hoạt động của giao thức trong mạng cụ thể chúng ta nghiên cứu tiếp chương 4. Chương IV Phương thức truy nhập đường truyền IV.1 Mạng cục bộ IV.1.1 Khái niệm mạng cục bộ Mạng cục bộ (Local Area Network –LAN): Là một hệ thống truyền thông tương đương với hệ thống điện thoại. Bất kỳ một thiết bị nào được nối vào mạng đều có thể dùng mạng để thu phát thông tin. LAN là một hệ thống được sử dụng trong phạm vi ngắn. Tốc độ truyền dẫn là một đặc tính quan trọng của LAN. Chúng vận chuyển dữ liệu rất nhanh chóng. Phần lớn LAN đều hoạt động với tốc độ trung bình là 1 : 10 MBps. Ngoài tốc độ cao LAN còn phải có khả năng thích nghi và linh hoạt trong việc cài đặt thêm hoặc tháo bỏ các thiết bị khi cần thiết. LAN đem lại hiệu quả rất nhiều so với một máy tính đơn lẻ. Việc dùng chung các thiết bị ngoại vi làm giảm chi phí. Ngoài việc phân phối các thiết bị ngoại vi, LAN còn cho phép người sử dụng chung phần mềm ứng dụng, tiện lợi cho việc cập nhật các phiên bản (Version) mới tạo được sự tương thích giữa các phần mềm ứng dụng. IV.1.2 Các giao thức của mạng cục bộ: Applycation Presentation Session Transport Link Data Network LLC MAC physical Vật lý Hình 4.1: So sánh giao thức của LAN và mô hình OSI Các giao thức của LAN ứng với lớp một và hảitong mô hình OSI. Có hai lớp của mô hình LAN khớp với lớp hai của mô hình OSI. - Lớp điều khiển liên kết logic LLC (Logic Link Control): Đảm bảo tính độc lập của việc quản lý dữ liệu đường truyền vật lý. LLC bắt nguồn từ HDLC được dùng cho hầu hết mạng cục bộ LAN không phụ thuộc vào topology của chúng. LLC cung cấp hai kiểu hoạt động : + Không kết nối, không báo nhận. + Kết nối định hướng bit. Khuôn dạng: DSAP SSAP Control Data DSAP: (Destination Service Access Point): Hệ thống đích. SSAP: (Source Service Access Point): Hệ thống nguồn. Trường địa chỉ nguồn và đích chỉ gán cho điểm truy cập dịch vụ LLC, chúng không chứa địa chỉ để truyền cho môi trường mạng. MAC (Media Access Control): Kiểm soát phương tiện truy cập. MAC nằm dưới lớp LLC cung cấp truy cập chung cho card mạng của máy tính ở tầng vật lý, chịu trách nhiệm chuyển giao dữ liệu không lỗi giữa hai máy tính trên mạng. Trong thực tế cả hai kiểu cũng tương tự như giao thức HDLC ngoại trừ chức năng phát hiện lỗi và tạo khung được cung cấp bởi lớp MAC. Điểm khác nhau lớn nhất giữa LLC và HDLC là sự cung cấp dịch vụ không kết nối không báo nhận. IV.1.3 Khảo sát các giao thức cơ bản mạng Novell Netware a> Giao thức trao đổi gói liên mạng (Internet Packet Exchange –IPX). IPX là một giao thức tầng mạng cung cấp dịch vụ gói dữ liệu phi giao kết Thông điệp được gửi đi bằng cách tách chúng thành nhiều gói và gửi đi toàn bộ địa chỉ nguồn cũng như thông tin nơi đến ở mỗi gói. Để cung cấp sự an toàn cho gói truyền đi người ta dùng lớp trên trao đổi gói tin tuần tự hoặc giao thức mạng lõi. Gói dữ liệu làm việc tốt với các dịch vụ đòi hỏi khả năng truyền phát. Mạng Netware có thể có nhiều qui trình phần mềm cùng chạy . Để xác định gói cho mỗi qui trình người ta dùng số hiệu Soket(16 bit), bên trong số hiệu Soket được dùng truy cập các cấu trúc dữ liệu dùng để liên lạc với các giao thức IPX. Địa chỉ đầy đủ của một qui trình trên một nut mạng Netware bao gồm 3 phần: Số hiệu mạng: Là định danh của mỗi Segment của Netware được cài đặt. Số hiệu nut: Là định danh duy nhất của card mạng. Soket: Đại diện co chính ứng dụng gửi đang chạy trên trạm đích. w Khuôn dạng của IPX Checksum Length Transport control Packet type Dest network Dest node Dest Soket Source network Source node Source soket Data 2 byte 2 1 1 4 6 2 4 6 2 0-546 byte Chức năng của các trường như sau: Checksum: Gồm hai byte được định nghĩa theo giao thức mức thấp nhất của mạng luôn kiểm tra lỗi. Length: Độ dài của gói IPX thường được giới hạn 2 byte Transport control=0 khi 1 gói được truyền đi đầu tiên và sau đó trường này tăng lên, nếu =16 thì gói bị loại bỏ. Packet type: Nhận diện lớp nào phải nhận phần dữ liệu của gói IPX. Dest network, dest node, dest socket: Nhận diện các qui trình trong nút đích của số liệu mạng, số liệu nút và số liệu socket. Source node, Source network, Source socket: Nhận diện các qui trình trong nut nguồn. b>Mức giao tiếp gói tin tuần tự (Sequenced Packet Exchange –SPX): SPX là giao thức tầng vận chuyển cung cấp dịch vụ hướng kết nối trên đỉnh của giao thức IPX không kết nối. SPX được dùng khi cần có một nối kết mạch ảo đáng tin cậy giữa hai trạm. Giao thức SPX liên quan đến vấn đề trật tự và kiểm soát luồng nhằm đảm bảo cho gói đến nơi đúng thứ tự. SPX cũng đảm bảo rằng bộ đệm của nutd không bị quá tải với dữ liệu gửi đến quá dồn dập. Trước khi gửi dữ liệu gói điều khiển SPX được gửi đến để thiết lập một kết nối, và số bảo mật được kết hợp cho mạch ảo đó. Số bảo mật kết nối này được sử dụng trong tất cả những cuộc truyền dữ liệu. Kết thúc cuộc truyền một gói điều khiển có một nội dung rõ ràng, xác thực được gửi đến để phá vỡ kết nối. Cấu trúc SPX gồm các trường sau: 546 1 byte 1 byte 2 byte 2 byte 2 byte 2 byte 2 byte byte Connection control Data stream type Source connect ID Dest connect ID Sequece number Acknowlege number Allocation number Data Trong đó: Connection control: Trường kiểm soát kết nối để điều hoà luồng dữ liệu ngang qua kết nối. Data stream type: Định danh kiểu dữ liệu cho mỗi gói. Source connect ID/Dest connect ID: Dùng để nhận dạng một phiên làm việc. Source number: Định danh và loại bỏ những gói dữ liệu bị lặp. Đánh số từng gói gửi đi, dò tìm những gói bị thất lạc nằm ngoài thứ tự. Acknowlege number: Cho biết gói dữ liệu kế tiếp mà bên nhận đang chờ. Allocation number: Cho biết dung lượng bộ nhớ đệm còn trống mà bên nhận có sẵn trên một kết nối. Giá trị này được bên gọi dùng để điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu và giúp bên nhận tránh được tình trạng ngập dữ liệu vì bộ đệm không đủ sức chứa. IV.2. Công nghệ chuyển mạch nhanh trong LAN: Trong truyền thông vấn đề tốc độ cực kỳ quan trọng, mọi hướng giải quyết, xây dựng giao thức nhằm đưa chất lượng thông tin và tốc độ truyền lên cao. Trong những năm gần đây các quan điểm mới hệ thống mạng được phát triển rất mạnh, từ mạng cục bộ cho đến mạng diện rộng. Do đó, hệ thống truyền thông phải có độ mềm dẻo thích hợp để thích ứng với môi trường truyền khác nhau và đảm bảo tính trong suốt về mặt nội dung và thời gian, nghĩa là đảm bảo việc truyền đúng các bit từ đầu phát đến đầu thu với thời gian trễ ngắn. Do đó công nghệ ATM (Asynchronous Tranfer Mode –Phương thức truyền tải không đồng bộ) ra đời. ATM vượt trội hơn hẳn mạng chuyển mạch gói X.25 và frame relay về tốc độ cũng như độ phức tạp. Mục đích của ATM là nhằm cung cấp một mạng dồn kênh và chuyển mạch tốc độ cao, độ trễ nhỏ đáp ứng cho các dạng truyền thông đa phương tiện. ATM được CCITT định nghĩa như sau:”ATM là phương thức truyền tin mà trong đó thông tin được chia thành các gói gọi là tế bào thông tin. Các tế bào này được truyền độc lập và xếp lại thứ tự ở nơi nhận. ATM có tính chất không đồng bộ bởi vì sự xuất hiện các tế bào ATM tiếp theo ở mỗi kênh không nhất thiết phải mang tính chu kì” Phương pháp ATM có thể được coi như sự kết hợp giữa phương pháp chuyển mạch kênh và hệ thống thông tin chuyển mạch gói. Các lớp thông tin trên mạng ATM được qui định là: Lớp vật lý, lớp ATM, lớp phối hợp. TCP/IP, SPX/IPX Các giao thức trên ATM Lớp phối hợp Lớp ATM 64Kbps 1,544Mbps 45Mbps 155Mbps 622Mbps 2,5Gbps Cáp đồng trục Cáp xoắn đôi Cáp quang Hình 4.3: Kiến trúc của ATM a> Lớp vật lý: Lớp vật lý được tạo lên bởi lớp con môi trường vật lý và lớp con hội tụ truyền dẫn. Lớp con môi trường vật lý cung cấp thông tin liên quan đến môi trường vật lý và các thông tin thời gian bit và lớp con truyền dẫn chuyển đổi luồng tế bào ATM thành luồng mã hoá bit dữ liệu. b> Lớp ATM: ở mức thấp nhất, một mạng ATM sử dụng các khung có kích thước cố định được gọi là tế bào mang dữ liệu. ATM yêu cầu tất cả các tế bào có cùng kích thứơc để có thể làm việc với các phần cứng chuyển mạch nhanh. Mỗi tế bào ATM có cấu trúc gồm 53 byte, 5 byte đầu tiên gọi là tiêu đề, 48 byte còn lại là trường thông tin của tế bào ATM. Tiêu đề tế bào ATM 5 byte Trường thông tin tế bào ATM 48 byte Hình 4.4: Khuôn dạng tế bào ATM Phần tiêu đề tế bào ATM có hai dạng tương ứng với hai giao diện là giao diện giữa người sử dụng với mạng (User Network Interface) và giao diện giữa các nút mạng (Network Node Interface). Hình 4.5a): Cấu trúc tế Hình 4.5b): Cấu trúc tế bào ở giao diện UNI bào ở giao diện NNI GFC (Generic Flow Control): Điều khiển luồng dữ liệu. VPI (Virtual Path Idetifer): Định danh đường dẫn ảo. VCI (Virtual Channel Idetifer): Định danh kênh ảo. PT (Payload Type): Kiểu dữ liệu. R (Reversed): Dự trữ. C (C ell loss priority): Chỉ độ ưu tiên khi loại bỏ tế bào. HEC (Header Error Control):Kiểm soát lỗi vùng tiêu đề theo phương pháp kiểm tra vòng. c> Lớp phối hợp: Mặc dù ATM chuyển các tế bào nhỏ ở mức thấp nhất, các chương trình ứng dụng chuyển tải dữ liệu trên ATM cũng không thể dọc hoặc viết hết các tế bào. Nghĩa là một máy tính tương tác với ATM thông qua một lớp phối hợp ATM. Lớp phối hợp thực hiện một số chức năng như phát hiện và sửa lỗi như mất hoặc thất lạc các tế bào. Lớp phối hợp có thể được tách thành hai lớp con: + CS (Convergence Sublayer): Lớp phối hợp + SAR (Segmentation And Reassembly): Đảm nhận việc cắt hợp các đơn vị dữ liệu của người sử dụng thành các tế bào ATM để gửi đi và hợp các tế bào đó lại thành đơn vị dữ liệu của người sử dụng khi nhận được chúng. Tóm lại: ATM là một kỹ thuật mạng tốc độ cao trong đó bao gồm một hoặc nhiều chuyển mạch có thể liên kết với nhau tạo thành một cơ cấu chuyển mạch. ATM là một kỹ thuật định hướng kết nối, hai máy tính phải thiết lập một mạch ảo thông qua mạng trước khi chúng có thể truyền dữ liệu, một máy chủ có thể chọn giữa hai kiểu cố định hoặc kiểu chuyển mạch ảo. IV.3. Phương thức truy nhập đường truyền Chức năng của phương thức truy nhập đường truyền: Gửi dữ liệu lên cáp cùng một lúc thì gói dữ liệu của máy tính này sẽ va chạm với + Nhằm định rõ cách thức máy tính đưa dữ liệu lên cáp mạng và lấy dữ liệu ra khỏi cáp. + Điều khiển lượng lưu thông trên cáp: Nhiều máy tính phải truy nhập chung cáp, nếu hai máy tính gói dữ liệu của máy tính kia đến hai gói dữ liệu sẽ bị phá huỷ. Phương pháp truy nhập ngăn không cho truy nhập cáp cùng một lúc, nhằm đảm bảo mỗi lần chỉ có máy tính truyền dữ liệu lên cáp mạng. Phương pháp truy nhập gữi cho tiến trình truyền nhận dữ liệu mang đi theo một trình tự w Có hai phương pháp truy nhập chính: IV.3.1 Phương pháp đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột (Carrier Sence Access with Collision –CSMA/CD) : w Phương pháp đa truy nhập cảm nhận sóng mang (Carrier Sense Multiple Access –CSMA) : Phương pháp này còn gọi là “nghe trước khi nói” (Listen Before Talk –LBT), một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải “nghe” xem phương tiện truyền rỗi hay bận. Nếu rỗi thì trạm bắt đầu truyền tin, nếu bận thì trạm thực hiện một trong ba giải thuật sau: Giải thuật “Non –persistent”: Trạm tạm rút lui chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu “nghe” đường truyền. Giải thuật “1 –persistent”: Trạm tiếp tục “nghe” đến khi phương tiện rỗi thì dữ liệu đi với xác suất là 1. Giải thuật “p –persistent”: Trạm tiếp tục “nghe” đến khi phương tiện rỗi thì dữ liệu đi với xác suất nào đó. Ngược lại trạm tạm rút lui trong một thời gian cố định rồi truyền với xác suất p hoặc tiếp tục chờ đợi với xác suất (1-p). w Phương pháp đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột (Carrier Sence Access with Collision –CSMA/CD) Đây là dạng phổ biến nhất trong mạng cục bộ. Nếu như CSMA chỉ “nghe trước khi nói ” nên có thể có xung đột xảy ra mà trạm không hay biết thì CSMA/CD là phương pháp “nghe trong khi nói” (Listen While Talk –LWT). a. > Sơ đồ cạnh tranh: Sơ đồ cạnh tranh của một LAN là bộ qui tắc theo đó các nút LAN cạnh tranh vơi nhau giành quyền truyền thông. Mỗi loại LAN đều có sơ đồ cạnh tranh riêng của mình. CSMA/CD có sơ đồ cạnh tranh rất đơn giản. Theo CSMA/CD, đối với mỗi nút truyền dẫn có bốn qui tắc sau: Qui tắc 1: Lắng nghe đường kết nối. Qui tắc 2: Khi đường kết nối rỗi thì truyền đi một gói dữ liệu. Qui tắc 3: Khi phát nghe xem có va chạm hay không. Va chạm xảy ra khi 2 hay nhiều trạm phát đồng thời. Các trạm phát hiện ra va chạm bằng cách so sánh tín hiệu phát đến các trạm khác nghe được sau khi truyền. Nếu các tín hiệu khác nhau thì có va chạm. Qui tắc 4: Khi có một va chạm thì phát một âm cảnh báo để cho tất cả các nút biết có va chạm đó. Sau đó chờ một thời khoảng ngẫu nhiên xác định bằng một thuật toán chờ (backoff) luỹ thừa nhị phân. Sau khi hết thời khoảng chờ đợi thì truyền lại. Theo qui tắc này, rõ ràng mạng CSMA/CD ở 1 trong 3 trạng thái rỗi khi mạng yên tĩnh và không có nút nào đang phát, trạng thái truyền dẫn khi có một gói ở trên đường truyền; và trạng thái cạnh tranh khi có 2 hay nhiều gói va chạm nhau trên đường truyền. Khe cạnh tranh khung khung khung khung Thời khoảng Thời gian Rỗi cạnh tranh Hình 4.6: Các trạng thái của CSMA/CD b> Gói CSMA/CD: Hình 4.6 trình bày một gói CSMA/CD điển hình. Trong gói các byte (đôi khi gọi là octet) truyền từ mức cao xuống mức thấp, và các bit trong mỗi byte truyền từ trái qua phải. Nội dung của mỗi trường trong gói như sau: Phần đầu dài 7 byte và chứa các bit đồng bộ tổng tin báo. Nội dung phần đầu luôn là 101010 Phần mào đầu = 101010 SFD = 10101011 Địa chỉ đích (nơi đến) Địa chỉ nguồn(nơi xuất phát) Độ dài (của số liệu LLC) Số liệu LLC PAD FSC khiểm tra khung Khởi đầu qui định của phạm vi khung (SFD) chỉ dài 1 byte. SFD luôn luôn là 10101011. 7 1 2/6 2/6 2 46-1500 4 Hình 4.4: Gói CSMA/CD Các trường nơi đến và xuất phát dài 2 hay 6 byte. Mỗi loại địa chỉ phụ thuộc vào độ dài của trường địa chỉ. Chuỗi kiểm tra khung kiểm tra độ dư chu kỳ 32 bit tính trên tất cả các trường trừ phần mào đầu và SFD. Mạng LAN băng gốc dùng mã hoá Manchester trong truyền số liệu. Mã hoá Manchester có sơ đồ tự định thời đồng bộ, trong đó mỗi bit được đảm bảo chuyển điện áp ở giữa bit. Tương tự 1 bắt đầu khi điện áp thấp, sau đó chuyển sang điện áp thấp ở giữa bit. Tiêu chuẩn CSMA/CD băng rộng là 10BROAD36 dùng khoá dịch pha vi sai để điều chế sóng mang Analog trên cáp. IV.3.2> Phương pháp điều khiển truy cập bằng thẻ bài (Token) * Token bus (bus dùng thẻ bài): Các trạm trên bus tạo lên một vùng logic. Các trạm được xác định theo một dãy thứ tự mà trạm cuối dãy sẽ liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm được biết địa chỉ của các trạm kề trước nó. |----- Vòng logic Đường truyền vật lý. Hình 4.7: Ví dụ vòng logic trong mạng bus Thẻ bài dùng cấp phát quyền truy nhập được lưu truyền trong vòng logic. khi trạm nhận được thẻ bài thì được trao quyền sử dụng phương tiện trong một thời gian đã hết thời hạn trạm sẽ truyền thẻ bài đến trạm kế tiếp trong vòng logic. Các trạm không sử dụng thẻ bài vẫn có mặt trên bus nhưng chúng chỉ có thể trả lời cho yêu cầu xác nhận (nếu chúng là đích của gói tin nào đó). Thứ tự vật lý của trạm trên bus không quan trọng, độc lập với thứ tự của logic. Khi dang giữ thẻ bài mà nhận được gói tin thì chứng tỏ nút khác đã có thẻ, lúc đó nó sẽ bỏ thẻ bài bằng cách chuyển sang trạng thái “nghe”. Khi nút hoàn thành công việc nó gửi thẻ tới nút dứng sau nó. Nếu nút tiếp sau hoạt động thì nút gửi thẻ chuyển sang trạng thái bị động. Nếu ngược lại nó gửi thẻ cho nút kế tiếp lần nữa. Nếu hai lần không được thì coi như nút kế tiếp hỏng và gửi đi gói tin “ai đứng sau” để hỏi tên của nút kế tiếp sau nút đó. Nếu không thành thì nút đó coi là đã có sự cố nút ngừng hoạt động và nghe trên bus. * Token ring(vòng thẻ bài) Phương pháp này dựa trên nguyên lý dùng thẻ bài để cấp phát quyền truy nhập đường truyền, nhưng ở đây thẻ bài lưu chuyển theo vòng vật lý. Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bít biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi). Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rỗi. Khi đó trạm sẽ đổi bit của trạng thái thẻ bài thành bận và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng, các trạm có dữ liệu cần truyền thì phải đợi. Dữ liệu đến trạm đích được sao lại, sau đó cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về trạm nguồn. Trạm nguồn sẽ xoá bỏ dữ liệu đổi bit trạng thái thành rỗi và cho lưu chuyển tiếp trên vòng để các trạm khác có thể được truyền dữ liệu. B D A C Free Token Nguồn Đích D B A C Busy Token Nguồn Đích D B A C Nguồn Đích Data Data Hình: Hoạt động của phương pháp Token Ring A có dữ liệu cần truyền đến C. Nhận được thẻ bài rỗi nó đổi bit trạng thái thành bận và truyền dữ liệu đi cùng với thẻ bài. Trạm đích C sao dữ liệu dành cho nó và chuyển dữ liệu cùng thẻ bài đi về hướng trạm nguồn A sau khi gửi thông tin báo nhận vào đơn vị dữ liệu. A nhận được dữ liệu cùng thẻ bài quay về, đổi bit của thẻ bài thành rỗi và chuyển tiếp trên vòng, xoá dữ liệu đã truyền. Sự quay về nguồn của dữ liệu với thẻ bài nhằm tạo một cơ chế báo nhận tự nhiên: Trạm đích có thể gửi vào đơn vị dữ liệu của mình. Chẳng hạn các thông tin 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 giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống: một là việc mất thẻ bài; hai là một thẻ bài bận lưu chuyển tên vòng không dừng. Có thể có nhiều giải pháp khác nhau cho hai vấn đề này. Đối với vấn đề mất thẻ bài: có thể quy định trước một trạm điều khiển chủ động. Trạm này sẽ phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cơ chế ngưỡng thời gian và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài rỗi mới. a> Gói Một gói vòng thẻ bài có hai phần : Thẻ bài và gói số liệu. Thẻ bài có 3 trường: Giới hạn đầu, điều khiển truy nhập và giới hạn cuối. Thẻ bài Gói số liệu Giới hạn đầu điều khiển truy nhập Điều khiển khung Địa chỉ đến Địa chỉ nguồn xuất phát Thông tin điều khiển kết nối logic hay điều khiển truy nhập phương tiện truyền Dãy kiểm tra khung Giới hạn cuối Trạng thái khung 1byte 1byte 1byte 2/6byte 2/6byte 0-4099 byte 4byte 1byte 1byte Hình 4.9: Thẻ bài và gói số liệu + Giới hạn đầu khung là trường 1 byte dùng để chỉ phần đầu của thẻ bài. + Điều khiển truy nhập là trường một byte dùng để truy nhập vào đường kết nối. Các trạm muốn giữ chỗ trước thẻ bài hay theo dõi đường kết nối sẽ thay một trong các tập bit điều khiển truy nhập sau đây: - Trường ưu tiên là một bộ ba bit ưu tiên cho các tin báo để truyền đi. Chỉ khi nào một trạm có các tin báo có mức ưu tiên này hay cao hơn nó mới có thể chiếm được thẻ bài và truyền tin. - Bit trạng thái của thẻ bài chỉ thị trạng thái thẻ bài (0: Thẻ bài tự do; 1: Thẻ bài bận, số liệu theo sau) Bit giám sát được trạm theo dõi tích cực sử dụng để xác định trạng thái của đường kết nối. - Trường đặt chỗ trước là một bộ ba bit mà các trạm có thể sử dụng để dành cho đường kết nối. Qua trường này, các trạm đang chờ để truyền tin sẽ nêu ra mức ưu tiên (từ 0 đến 7) tin báo của mình. Khi một thẻ bài tự do được tạo ra thì nội dung của các bit này sẽ được sao lại váo các bit ưu tiên. - Giới hạn cuối khung là trương cuối cùng trong thẻ bài tự do. Trong thẻ bài bận thì trường này được chuyển vào cuối gói số liệu. Một tin báo vòng thẻ bài gồm một thẻ bài bận và theo sau là gói số liệu. Gói số liệu gồm có các trường sau: Điều khiển khung, địa chỉ số liệu, ký tự kiểm tra khung, giới hạn cuối và trạng thái khung. - Điều khiển khung là trường một byte đánh dấu sự chuyển tiếp giữa các trường thẻ bài và gói số liệu. Trường này chỉ ra loại gói được lưu chuyển. Các loại gói khả dĩ là khung số liệu, khung điều khiển thẻ bài, các khung số liệu quản lý MAC và khung có số liệu có mục đích riêng. - Địa chỉ đích là một trường 2 hay 6 byte dùng để qui định các trạm mà gói được gửi đến. Nó có thể là địa chỉ duy nhất (một trạm), địa chỉ nhóm nhiều đích (một nhóm trạm), địa chỉ quảng bá (tất cả các trạm trên vòng) - Địa chỉ nguồn là một trường 2 hay 6 byte dùng để xác nhận trạm gửi gói đi. Địa chỉ này phải sử dụng cùng một khuôn dạng (2 hay 6 byte) với địa chỉ đích. - Trường số liệu chứa số liệu cộng với tất cả các tiêu đề và mã kết thúc gắn vào số liệu ở các lớp OSI cao hơn xuống tận lớp LLC. - Trường kí tự kiểm tra khung chứa một giá trị kiểm tra độ dư tuần hoàn 4 byte. Giá trị này tính trên cơ sở điều khiển khung, địa chỉ đích, địa chỉ nguồn và các trường số liệu LLC. Trạm thu thực hiện cùng một kiểu tính toán và so sánh giá trị tính toán của mình với giá trị lưu trữ. Nếu hai giá trị đó không như nhau thì gói được coi là sai lỗi. - Giới hạn cuối là trường một byte chứa các kí hiệu phi số liệu đặc biệt dùng để chỉ phần cuối của gói. Nó còn chứa các bit E và I. - Bit I (trung gian) chỉ báo gói này có phải là gói cuối cùng trong tin báo hay không (0 = không còn gói nào nữa trong tin báo: 1 =vẫn còn gói đang đến). - Bit E (sai lỗi) được thiết lập bởi bất kỳ trạm nào đang dò tìm sai lỗi trong gói (1 =có sai lỗi trong gói : 0 =không có sai lỗi trong gói). - Trạng thái khung là trường một byte chứa các bit A và C. - Bit A (lấy chữ cái đầu của Address recognized: Địa chỉ được nhận ra) được trạm đích đặt là 1. Nếu nội dung là số 0 khi gói trở lại nguồn của nó thì phải được gửi lại. - Bit C (lấy chữ cái đầu của Copied : Được coi lại) được trạm đích đặt là 1 nếu không có sai lỗi khi truyền và trạm đích có đủ không gian đệm để chứa gói. b> Giữ chỗ trước thẻ bài: Trong mạng vòng thẻ bài thì sơ đồ ưu tiên là tuỳ chọn. Khi sơ đồ ưu tiên không được sử dụng thì trạm có thể gửi đi các đơn vị số liệu, bất kỳ khi nào nó nhận một thẻ bài tự do. Nhưng khi sơ đồ ưu tiên được sử dụng thì mỗi trạm đều phải chú ý đến 3 bit ưu tiên trong byte điều khiển truy nhập của một thẻ bài tự do. Các bit này biểu thị mức ưu tiên của thẻ bài hiện có. Khi một trạm nhận được một thẻ bài tự do thì trạm so sánh giá trị ưu tiên của số liệu mà trạm phải gửi đi. Nếu mức ưu tiên này bằng hay cao hơn giá trị bit ưu tiên của thẻ bài thì trạm có thể chiếm thẻ bài và truyền. Nếu khác thì trạm phải cho qua thẻ bài tự do này và chờ cho đến khi một thẻ bài có mức ưu tiên thấp hơn xuất hiện. Mức ưu tiên nêu ra trong thẻ bài tự do được thiết lập bằng trường đặt chỗ trước trong thẻ bài bận cuối cùng. Thẻ bài bận luôn gắn vào phần đầu của gói số liệu. Khi một trạm nhận được một thẻ bài bận và một gói số liệu thì trạm có thể thì trạm có thể đặt chỗ trước thẻ bài tự do tiếp theo. Nếu mức ưu tiên các thông báo của các trạm cao hơn giá trị ghi trong trường dự bị thì trạm có thể đặt chỗ trước thẻ bài tự do tiếp theo bằng cách ghi mức ưu tiên của các thông báo của mình vào bit đặt tại chỗ trước của trường điều khiển truy nhập. Khi thẻ bài bận và gói số liệu trở lại nguồn của mình thì trạm nguồn sẽ tách thẻ bài và gói ra khỏi đường kết nối nhưng giữ lại các bit đặt chỗ trước. Ngoài ra trạm kiểm tra mức ưu tiên của bất kỳ thông báo phụ thêm nào mà trạm phải gửi đi. Sau đó trạm sẽ tạo ra một thẻ bài tự do mới và lưu vào các vị trí bit ưu tiên của thẻ bài mới mức ưu tiên của các tin báo đang chở riêng của mình hay mức ưu tiên biểu thị bằng các bit đặt chỗ trước của thẻ bài bận cuối cùng (lấy mức ưu tiên nào cao hơn). Để cho mức ưu tiên thẻ bài không tiếp tục tăng lên thì khi nâng cao mức ưu tiên của thẻ bài tự do trạm sẽ có trách nhiệm hạ thấp mức ưu tiên của thẻ bài tự do tiếp theo. Cho nên một trạm sẽ có trách nhiệm nâng cao mức ưu tiên phải nhớ được cả mức ưu tiên cũ và mới và hạ mức ưu tiên của thẻ bài vào thời gian thích hợp. d> Kiểm tra lỗi Sai lỗi trong khi truyền tin có thể được phát hiện và báo cáo bằng bất kỳ trạm nào trên vòng. Trong vòng thẻ bài thì điều này là khả thi vì các bộ lặp ở mọi trạm phải đọc và tái tạo mọi bit trong mọi tin báo. Các trạm nhận ra sai lỗi bằng cách tính lại sự kiểm tra độ dư chu trình hoặc bằng cách tìm ra “phi số liệu” trong luồng chuyền. Các trạm chỉ báo sai một lỗi truyền dẫn bằng cách đặt bit E (sai lỗi) trong trường giới hạn cuối khung là 1. Các cách kiểm tra được thưc hiện bởi các bit A ( địa chỉ được nhận ra) và bit C ( sao lai) trong trạng thái khung. Nếu một trạm phát hiện ra địa chỉ riêng của mình là địa chỉ trạm thì trạm đó đặt bit A là 1. Nếu trạm đủ không gian đệm thì nó sao lại khung và đặt bit C là 1. Điều này cho phép trạm nguồn phân biệt được 3 điều kiện : Không có trạm / trạm không hoạt động ; Có trạm nhưng khung không được sao lại; Hay khung được sao lại. Khi một gói trở lại nguồn của mình thì trạm nguồn có thể xem bit E trong trương giới hạn cuối khung và bit A, C trong trạng thái khung để xác định kết quả truyền dẫn. Nếu nội dung của một trường bất kỳ trong số các trường này chỉ ra một lỗi gói thì lớp MAC sẽ không tự động truyền lại mà để cho lớp LLC hay một lớp cao hơn quyết định e>Bảo trì thẻ bài. Trong giao thức vòng thẻ bài có hai loại để bảo trì tính toàn vẹn của giao thức chuyển thẻ bài: Trạm giám sát tích cực và trạm giám sát dự phòng. Chỉ có một nút là trạm giám sát tích cực tại bất kì thời gian qui định. Tất cả các trạm khác đều ở chế độ dự phòng, sẵn sàng thay thế nếu trạm giám sát tích cực bị hỏng. Trạm giám sát tích cực giải quyết các trường hợp sai lỗi chung. Các trường hợp này bao gồm: Mất thẻ bài, luân chuyển tiếp tục và nhiều thẻ bài trên vòng. w Thẻ bài bị mất: Thẻ bài bị mất khi nguồn điện được đặt đầu tiên vào các trạm trên vòng. Mất thẻ bài còn do tạp âm điện là hỏng byte điều khiển truy nhập của thẻ bài tích cực. Để phát hiện ra điều khiển này, bộ giám sát tích cực sẽ được trang bị một bộ phận định giờ đặt một thời gian dài hơn mà gói có độ dài tối đa cần phải đi quanh vòng. Nếu bộ định giờ đã chỉ hết thời gian và không có thẻ bài nào xuất hiện trên đường thì trạm giám sát sẽ đẩy tất cả các tín hiệu dư ra khỏi vòng và tạo ra một thẻ bài tự do. w Thẻ bài luân chuyển tiếp tục Nếu một trạm truyền đi gói và sau đó trạm ngừng làm việc, gói sẽ tiếp tục đi quanh vòng. Khi gói đi qua thì trạm giám sát tích cực sẽ đặt bit giám sát vào byte điều khiển truy nhập. Nếu bộ giám sát tích cực nhận được một thẻ bài với tập bit giám sát thì nó sẽ bỏ thẻ bài (và bất kì gói số liệu kết nối nào) ra khỏi vòng tạo ra một thẻ bài tự do. w Luân chuyển nhiều thẻ bài: Nhiều thẻ bài sẽ luân chuyển khi tạp âm tạo ra một thẻ bài ngoài thẻ bài đang chạy trên vòng. Trong trường hợp này hai trạm có thể bắt đầu truyền đồng thời. Các trạm đang truyền coi thẻ bài thứ hai như các gói của miònh quay lại với địa chỉ nguồn sai. Khi điều khiển này xảy ra thì các trạm này sẽ không phát lại thẻ bài và trạm giám sát tích cực sẽ xử lý điều kiện này như trong trương hợp thẻ bài bị mất. l So sánh kích CSMA/CD với các phương pháp Token. Độ phức tạp của phương pháp thẻ bài lớn hơn so với CSMA/CD. Mặt khác, hiệu quả phương pháp thẻ bài không cao đối với tải nhẹ, nghĩa là một trạm phải đợi khá lâu mới đến lượt. Tuy nhiên các phương pháp dùng thẻ bài cũng có những ưu điểm là: Khả năng điều hoà thông lượng trong mạng, không qui định độ dài tối thiểu của gói tin, không cần nghe trong khi nói và hiệu quả cao ở tải nặng. IV.4. Khuôn dạng Frame và tốc độ của các LAN IV.4.1.Khuôn dạng khung Khuôn dạng khung của mạng LAN ứng với các chế độ truyền dẫn khác nhau được sử dụng với ba kiểu LAN cơ bản theo chuẩn IEEE là: Header Frame Contents Trailer Preamble SD DA SA Length Data Pad FCS Header Frame Contents Trailer Preamble SD FC DA SA Data FCS ED SD AC FC DA SA Data FCS ED PS Hình 4.11: So sánh các khuôn dạng frame của LAN Preamble: Tạo khung bắt đầu. SD (Start Delimiter): Giới hạn đầu SA (Source Address): Điều khiển khung FC (Frame Control): Kiểm tra địa chỉ. FCS (Frame Check Sequence): Kiểm tra khung AC (Access Control): Điều khiển truy nhập ED (End Delimiter) :Kết thúc khung DA (Destination Address): Địa chỉ đích FS (Frame Status): Định vị khung Mạng LAN quảng bá với tiêu chuẩn 802.3 tương ứng phương thức CSMA/CD, tiêu chuẩn 802.4 tương ứng với phương thức Token bus và 802.5 ứng với Token Ring. Việc sử dụng chế độ quảng bá bởi chuẩn 802.3 và 802.4 chúng đã tận dụng một vị trí đồng bộ bit trước lúc bắt đầu nhận nội dung của khung. Điều này không cần thiết với mạng Token Ring, vì các đồng bộ mạng cục bộ trong tất cả các trạm này được duy trì sự đồng bộ bởi một bit LAN truyền trong mạng. Việc sử dụng một Token cho việc điều khiển truy nhập phương tiện cho thấy 802.4 và 802.5 đều có trường điều khiển (FC) trước các trường địa chỉ và trường kết thúc khung (ED) nằm sau FCS. Tuy nhiên, một LAN 802.3 không sử dụng vùng này mà nó sử dụng một byte cho vùng địa chỉ độ dài vùng dữ liệu và vài byte đệm bổ sung cho các khung cỡ nhỏ. Một Token Ring có thêm vùng điều khiển truy cập để quản lý thứ tự ưu tiên và FS dành riêng để mô tả những nét đặc trưng của khung. IV.4.2. So sánh kích thước gói tin và tốc độ truyền lan giữa các LAN IV.4.2.1 Kích thước gói tin (Paket Size): Các topo cấu hình mạng khác nhau với các cỡ gói tin cực đại khác nhau. Có ba kiểu mạng LAN : Ethernet (802.3) dùng kích thước khung cực đại là 1518 byte (trong đó 1024 byte dữ liệu) Token bus (802.4) dùng kích thước khung tin cực đại là 8191 byte. Token Ring (802.5) mang dữ liệu cực đại là 16 KB ở chế độ truyền 16 Mbps và 4 KB ở chế độ 4 Mbps. Vấn đề là nếu kích thước khung của một đoạn LAN 802.4 được chuyển tiếp một đoạn 802.3 thì xảy ra việc không tương thích kích thước cũng như khuôn dạng mỗi kiểu. Mặc dù có thể thực hiện được điều này bằng cách phân đoạn nhưng sự phân đoạn không phải là chức năng của tiêu chuẩn 802.1 nên các cầu nối sẽ không đưa vào chức năng này. Hơn nữa nó sẽ thêm những Overhead trong cầu nối. Như vậy, nếu các cầu nối chuẩn được thực hiện để thực hịên chức năng liên kết, thì chỉ một giải pháp là mỗi trạm nguồn phải bíêt giới hạn của các kích thước khung cực đại được sử dụng trong các LAN được bắc cầu. Rõ ràng giải pháp này không đáp ứng đặc tính trong suốt của các LAN cầu nối 802.1 và do đó thường sử dụng các cầu nối có khả năng phân đoạn bổ sung. Một giải pháp khác là sử dụng một thiết bị gọi là Bridge –Router để thực hiện chức năng liên kết các Segment có kiểu khác nhau. Như vậy một Brouter có thể thực hiện cả hai chức năng chuyển tiếp như thường lệ của các cầu nối hoặc như là một chức năng của bộ định tuyến trong việc liên kết các kiểu Segment khác nhau. IV.4.2.2: Thời gian truy cập đường truyền và tốc độ truyền. Đây là tham số quan trọng bị tác động nhiều yếu tố sau: Token Ring sử dụng sơ đồ “chuyển thẻ” (Token Passing) để kiểm soát và cấp quyền truy nhập đối với đường truyền. Ethernet sử dụng phương pháp CSMA/CD nhanh hơn phương pháp “chuyển thẻ” từ 5 đến 10 lần. Thời gian truy cập đường truyền tác động bởi lượng tranh chấp xuất hiện trên một đoạn cụ thể của đường truyền. Số tranh chấp càng nhiều thì thời gian truy cập trung bình càng dài. Tốc độ truyền bit của các loại LAN như sau: Ethernet (802.3) là 1,2,10 Mbps. Token bus (802.4) là 1,5,10 Mbps. Token Ring (802.5) là 1,4,16 Mbps. Rõ ràng các khung nhận được trên một segment chậm và được chuyển tiếp trên một đoạn Segment nhanh hơn thì không có vấn đề gì và nếu ngược lại LAN nạp nhiều tải nảy sinh các khung phải đợi tại cổng ra của LAN chậm hơn. Điều này vẫn đúng với hai LAN cùng kiểu. Tóm lại: Với lưu tốc độ 16 Mbps, mạng Token Ring đáp ứng được cỡ gói tin sẵn dung to nhất nên cho ta hiệu năng lớn nhất trong môi trường luôn có các lượng dữ liệu to lớn cần chuyển tải. Song ở những nơi kích cỡ gói tin không mấy quan trọng như truy cập về máy chủ hay ứng dụng mô hình “Client/ Server” thì mạng Ethernet lại đưa ra được giải pháp đạt hiệu năng cao nhất và chi phí thấp nhất. Do đó giải pháp chúng ta chọn còn tuỳ thuộc vào môi trường và ứng dụng. IV.4.3: Phương thức hoạt động giao tiếp giữa cácLAN: Tập hợp những nét đặc trưng đó nên khi một khung đi qua từ một kiểu của đoạn LAN này đến đoạn LAN khác nó cần phải được định dạng lại trước khi chuyển tiếp trên một kiểu LAN mới. Các vùng trong mỗi khung nhận dạng là tự động cộng bởi MAC tại giao diện LAN trước khi các nội dung khung hiện thời được truyền đi. Thông thường khung này không đúng về chiều dài và vùng đệm được dùng trong các LAN 802.3 nên các MAC định dạng lại trong cầu nối trước khi khung chuyển tiếp. Chính vì vậy làm tăng thời gian xử lý gây trễ trong phạm vi cầu nối. Thêm vào nữa là trường FSC mới cần được tính lại trong MAC khi khung lưu trữ được chuyển tiếp. Vì vậy nguồn gốc lỗi của các LAN là do bit lỗi được tạo ra trong các khung khi chúng được lưu trữ và phục hồi trong bộ nhớ giới hạn và lỗi được phát hiện bởi trường FSC mới. Người ta đưa ra một giải pháp để cho tất cả LAN Segment cùng một kiểu, sử sụng cùng một vùng FSC từ nguồn đến đích. Nhưng rõ ràng điều này không thể thực hiện được nếu một khung định dạng lại bởi một cầu nối và các lỗi được tạo ra (trong thời gian xử lý và tích luỹ ) sẽ bị phát hiện lại thì cần phải dùng bộ nhớ sửa lỗi. Khi giao tiếp giữa các LAN hay giữa các máy chủ và máy trạm thì đọc dữ liệu chiếm tỉ lệ cao hơn ghi rất nhiều nên các chu trình đọc của LAN là chu trình đọc ở đó thông tin được chuyển từ File Server đến Workstation, tại LAN phổ biến được dùng cho các trình ứng dụng dùng chung Server, ngay cả khi trình ứng dụng đó là một ứng dụng cơ sở dữ liệu lớn thì đọc dữ liệu ra cũng nhiều hơn là ghi khoảng 75-90%. Chu trình khởi đầu từ lúc trạm làm việc tạo ra một “gói yêu cầu” rồi chuyển nó tới trạm chủ. Máy chủ Máy trạm Gói tin yêu cầu Máy chủ cần thời gian để làm các nhiệm vụ sau: Giải mã các gói tin. Nhận thông tin yêu cầu đọc. Chuyển thông tin đó bên trong Server. Tạo ra gói tin trả lời. Chờ được truy cập kênh truyền. Trạm chủ truyền gói tin trả lời. Trạm làm việc phải thực hiện những xử lý nội bộ giống như máy chủ, chu trình ấy lặp lại cho đến khi cả hay một phần tập tin yêu cầu được truyền song. Kỹ thuật nối mạng giải quyết vấn đề đường truyền vật lý và những sự điều khiển thâm nhập đường truyền, những giao thức tầng liên kết dữ liệu và những vấn đề lưu thông trong mạng, đều được gán phần đầu MAC và bộ qui tắc điều khiển truy nhập đường truyền. Đánh giá về chất lượng mạng: Để đánh gía đúng về mặt chất lượng của các mạng LAN thông qua truyền thông tin một cách đáng tin cậy, mạng phải đảm bảo hai chỉ tiêu: * Trong suốt về mặt nội dung: Đảm bảo cho mạng khả năng truyền thông tin một cách chính xác từ nguồn tới đích với số lỗi cho phép. Trong thực tế có 3 loại lỗi: Lỗi đơn vị số liệu dù là lỗi không thể khắc phuc được và ít xảy ra. Lỗi số liệu bị phân phối là lỗi truyền tới đích sai. Lỗi số liệu không được truyền đi tức là số liệu không được truyền tới địa chỉ cho trước. * Trong suốt về mặt thời gian: Khi truyền một thông tin nào đó ta cần phải xác định được thời gian truyền tới đích là bao lâu để đưa ra những phương pháp xử lý kịp thời, làm ảnh hưởng tới quá trình truyền hay cần phải đảm bảo độ trễ đủ nhỏ cho các dịch vụ thông tin trên mạng. Đặc biệt là dịch vụ thời gian thực. Kết luận: Như vậy trong chương này ta đã trình bày ứng dụng và phương thức truy nhập đường truyền trong mạng cục bộ, để có cách nhìn đúng với đầy đủ các hệ thống mạng hiện nay là một vấn đề khá phức tạp, mỗi mạng có ưu khuyết điểm riêng, tuỳ từng trường hợp cụ thể áp dụng có hiệu quả nhất. Kết luận Trên đây em đã trình bày bao quát hình ảnh chung về mạng máy tính, chi tiết một số các kỹ thuật trên mạng. Bản báo cáo thực tập cũng đã hệ thống được các giao thức tầng hai, ba, bốn của mạng máy tính và cơ chế kiểm soát luồng và lỗi trên mạng. Từ hệ mạng cục bộ với giao thức X25, TCP/IP, Frame Relay cho đến ATM là cả một quá trình rất dài trải qua nhiều ứng dụng, do đó việc khảo sát một cách hệ thống nhất thuận lợi cho việc truyền tin hiệu quả. Tuy nhiên do thời gian và kiến thức của em còn hạn chế cho nên báo cáo thực tập của em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em mong nhận được ý kiến nhận xét và bổ sung của các thầy cô giáo để bản báo cáo thực tập của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã nhiệt tình giúp đỡ em trong những năm học vừa qua và trong quá trình thực tập, thiết kế báo cáo tốt nghiệp. Hà Nội ngày: 22 tháng 05 năm 2005 Sinh viên: Nguyễn HảI Yến. Tài liệu tham khảo 1 Tác giả : Nguyễn Gia Hiểu Tên sách: Mạng máy tính Nhà xuất bản giáo dục (1999) 2 Tác giả : Nguyễn Văn Thưởng Tên sách: Cơ sở kỹ thuật truyền số liệu Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật (1998) 3 Tác giả : Phạm Hoàng Dũng Nguyễn Đình Lê Hoàng Đức Hải Tên sách: Giáo trình mạng Nhà xuất bản giáo dục (1996) 4 Tác giả : Nguyễn Tiến Đặng Xuân Hường Nguyễn Văn Hoài Tên sách: Giáo trình căn bản về mạng Nhà xuất bản giáo dục (1998) 5 Tác giả : Nguyễn Thúc Hải Tên sách: Mạng máy tính và các hệ thống mở Nhà xuất bản giáo dục (1999) 6 Tác giả biên dịch : Nguyễn Cường Thịnh Tên sách: Cơ sở mạng LAN Nhà xuất bản bưu điện (1998) 7 Ban biên dịch VN-Guide Hiệu đính :Thạc sĩ Lê Phụng Long MCSE Nguyễn Tam Trung Tên sách: Căn bản mạng Nhà xuất bản thống kê (2000) 8 Chủ biên : Nguyễn Hồng Sơn Tên sách: Giáo trình hệ thống mạng máy tính. Nhà xuất bản lao động-xã hội(2003) Mục lục Phần I: Tìm hiểu thực trạng công ty.. 3 1. Giới thiệu năng lực và hình thành công ty 3 2. Cơ cấu tổ chức & mô hình quản lý điều hành công ty.. 5 3. Thực trạng ứng dụng. 5 Phần II: Khảo sát giao thức mạngmáy tính. 7 Chương I: Tổng quan về mạng.. 7 I.1 Khái niệm mạng. 7 I.1.1. mạng là gì?. 7 I.1.2. Mô hình mạng. 7 I.1.3. Phân loại mạng.. 7 I.1.4. Phân loại cấu trúc mạng. 11 I.1.5. Môi trường truyền dẫn 11 I.1.6. Phương thức truyền theo đường kết nối. 12 I.2. Mô hình tham chiếu OSI. 13 I.2.1. Mô hình tham chiếu OSI. 13 I.2.1.1. Lớp vật lý. 13 I.2.1.2. Liên kết dữ liệu (Data Link). 13 I.2.1.3. Lớp mạng. 14 I.2.1.4. Lớp giao vận. 14 I.2.1.5. Lớp phiên. 14 I.2.1.6. Liên kết dữ liệu. 14 I.2.1.7. ứng dụng. 14 I.2.2. Kiến trúc phân tầng. 15 I.2.3. Truyền tin đóng gói trong mô hình OSI .. 15 I.2.4. Các giao thức chuẩn IOS 16 Chương II: Các cơ sở của giao thức truyền tin 18 II.1. Cơ sở nhận biết của gói tin 18 II.1.1. Khung tin 18 II.1.2. Nhận biết gói tin 18 II.2. Kiểm soát lỗi 18 II.2.1. Phương pháp bít chẵn lẻ 19 II.2.2. Phương pháp kiểm tra vòng 19 II.3. Điều khiển luồng 19 II.3.1. Chức năng 19 II.3.2. Phân loại 20 Chương III: Các giao thức tầng hai - ba - bốn 23 III.1. Các giao thức điều khiển luồng liên kết dữ liệu 23 III.1.1. Giao thức Kermit 23 III.1.2. Giao thức truyền tin đồng bộ nhị phân 25 III.1.3. Giao thức điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao 26 III.1.4. Giao thức truy cập đường truyền cân bằng 30 III.1.5. Giao thức truy cập liên kết kênh 33 III.1.6. Giao thức liên kết dữ liệu 35 III.2. Các giao thức tầng mạng 37 III.2.1. Giao thức X-25 37 III.2.2. Giao thức liên mạng 38 III.2.3. Frame Relay 40 III.3. Các giao thức tầng giao vận 42 III.3.1. Giao thức đường truyền TCP 42 III.3.2. Giao thức dữ liệu người dùng UDP 44 Chương IV: Phương thức truy nhập đường truyền 45 IV.1. Mạng cục bộ 45 IV.1.1. Khái niệm mạng cục bộ 45 IV.1.2. Các giao thức của mạng cục bộ 45 IV.1.3. Khảo sát các giao thức cơ bản mạng Novell Netware 46 IV.2. Công nghệ truyền mạch nhanh trong mạng LAN 47 IV.3. Phương thức truy nhập đường truyền 49 IV.4. Khuôn dạng Frame và tốc độ của mạng LAN 57 IV.4.1. Khuôn dạng khung 57 IV.4.2. So sánh kích thước gói tin và tốc độ đường truyền giữa các LAN 58 IV.4.3. Phương thức hoạt động giao tiếp giữa các LAN 59 Đánh giá về chất lượng mạng 60 Kết luận 62 Tài liệu tham khảo 63