Mạng căn bản 1 – Công nghệ mạng LAN

I. KHÁI NIỆM:

– Địa lý: thường nằm trong phạm vi địa lý nhỏ (một tòa nhà, khuôn viên trường đại học) với bán kính không quá ~10km

– Tốc độ truyền cao ~100Mbps. Độ tin cậy cao ~10-8 – 10-11

– Quản lý : thường thuộc sở hữu của một tổ chức. Do đó việc quản lý và khai thác thường thống nhất và tập trung

– Kiến trúc mạng LAN: LAN topology

– Thiết bị sử dụng trong mạng LAN:

II. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN:

1. Ethernet: 10/100/1000 Mbps

– Được định nghĩa theo chuẩn IEEE 802.3

– Tốc độ truyền tải dữ liệu ban đầu của Ethernet LAN là 10Mbps (10Base). Sau này phát triển lên 100Mbps (100Base), còn gọi là Fast Ethernet. Chuẩn cao cấp nhất hiện nay là Gigabit Ethernet LAN (1000Base), đạt tốc độ tới 1 Gbps. Trong tương lai có thể lên đến10 Gbps (sử dụng cáp sợi quang), gọi là chuẩn 10GbE

– Sử dụng cáp đồng trục mảnh, hoặc cáp đồng trục lớn, cáp UTP.

– Được dùng với mạng Bus hoặc Star, phương thức truy cập đường truyền CSMA/CD.

2. Token ring: 16 Mbps

– Được định nghĩa trong tiêu chuẩn IEEE 802.5

– Mạng Token Ring có thể chạy ở tốc độ 4Mbps hoặc 16Mbps. Phương pháp truy cập dùng trong mạng Token Ring gọi là Token passing.

– Được dùng với mạng Ring.

3. FDDI – Fiber Distributed Data Interconnection: 100 Mbps

Là công nghệ mạng vòng tín bài có thể truyền dữ liệu ở tốc độ 100 triệu bit/giây, nhanh gấp 8 lần mạng Token ring. Để cung ứng tốc độ dữ liệu nhanh như vậy, FDDI dùng sợi quang để nối các máy thay cho cáp đồng.

– Mạng FDDI
sử dụng cáp quang có đặc điểm sau :

  • Chiều dài của cáp tối đa của cáp (2 vòng) là 100Km, nếu cáp (1 vòng) thì chiều dài tối đa là 200Km.
  • Khả năng hỗ trợ 500 máy trong một mạng. Chỉ bị nghe lén khi vòng cáp bị đứt. Không bị nhiễu điện từ.

– FDDI
dùng tính năng dự phòng để khắc phục sự cố. Một mạng FDDI gồm hai vòng bao gồm : một dùng để gởi dữ liệu khi mọi việc đều ổn, và chỉ sử dụng vòng thứ hai khi vòng một hỏng.

– Phương pháp truy cập mà mạng FDDI sử dụng là phương pháp Token-Ring.

III. CÁC GIAO THỨC TRUY CẬP ĐƯỜNG TRUYỀN :

1. Giao thức theo cơ chế ngẫu nhiên

1A. CSMA :

Còn gọi là giao thức theo kiểu “Listen Before Talk“. Sử dụng cho topology dạng Bus.

Cơ chế hoạt động như sau :

  • Một trạm muốn truyền dữ liệu phải kiểm tra xem đường truyền có “rỗi” hay không.
  • Nếu “rỗi”, bắt đầu truyền dữ liệu theo khuôn dạng chuẩn.
  • Trái lại có thể có các cách xử lý:
    • Rút lui, sau một khoảng thời gian ngẫu nhiên quay lại kiểm tra. Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao.
    • Tiếp tục kiểm tra cho đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu (1-Persistent). Khả năng xảy ra xung đột khá cao nếu có >1 trạm đợi.
    • Tiếp tục kiểm tra, nếu “rỗi” thì truyền dữ liệu với xác suất P. (P-Persistent).

1B. CSMA/CD :

– Là giao thức cải tiến dựa trên CSMA. Còn gọi là giao thức theo kiểu “Listen While Talk” . Được sử dụng trong mạng Ethernet .

– Cơ chế hoạt động như sau :

  • Khi một trạm đang truyền dữ liệu, nó vẫn tiếp tục “kiểm tra” trạng thái đường truyền.
  • Nếu phát hiện có đụng độ, nó dừng truyền và gửi sóng mang báo hiệu cho các trạm khác có xung đột xảy ra.
  • Chờ sau một giai đoạn ngẫu nhiên rồi quay lại xử lý như CSMA (thường chọn giải pháp 1-Persistent

2. Giao thức theo cơ chế có điều khiển :

2A. Token Bus :

– Dùng kỹ thuật chuyển thẻ bài (Token) để cấp phát quyền truy nhập đường truyền tức là quyền được truyền dữ liệu đi. Thẻ bài ở đay là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thưóc và nội dung (gồm các thông tin điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức.

– Áp dụng cho topology dạng Bus.

  • Các trạm có nhu cầu truyền dữ liệu được tổ chức thành một vòng logic, có một Thẻ bài (Token) được lưu chuyển trên vòng logic đó.
  • Khi nhận được Thẻ bài, một trạm sẽ được phép truyền dữ liệu trong một khoảng thời gian định trước.
  • Khi hết dữ liệu hoặc quá thời gian quy định, Thẻ bài được chuyển cho trạm kế tiếp sử dụng.

– Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu không thể xẩy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng không thay đổi.

– Trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống :

  • Việc mất thẻ bài làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa.
  • Thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng.

2B. Token Ring :

– Cũng tương tự như Token Bus nhưng sử dụng vòng vật lý để chuyển thẻ bài.

– Áp dụng cho topology dạng Bus. Thẻ bài có hai trạng thái “bận” và “rỗi” :

  • Khi bận thì phải chờ
  • Khi rỗi thì giành lấy và đánh dấu bận. Đến trạm đích dữ liệu được sao lại rồi cùng thẻ bài về trạm nguồn. Trạm nguồn sẽ xóa về trạng thái “rỗi” và cho lưu chuyển trên vòng để các trạm khác sử dụng. Cơ chế này có thể sử dụng để báo nhận cho dữ liệu

– Các vấn đề nảy sinh

  • Mất thẻ bài : Có thể quy định một trạm quan sát theo cơ chế time-out và sinh thẻ bài mới
  • Thẻ bài “bận” lưu chuyển mãi không dừng: Trạm theo dõi đánh dấu thẻ bài. Nếu gặp thẻ bài hai lần với cùng một dấu thì đổi về “rỗi”. Các trạm khác theo dõi trạm monitor này để thay thế khi có sự cố xảy ra.

III. CHUẨN IEEE 802.x/ ISO 8802.x

– Theo chuẩn 802 thì tầng liên kết dữ liệu chia thành 2 mức con :

        Mức con điều khiển logic LLC (Logical Link Control Sublayer) : Giữ vai trò tổ chức dữ liệu, tổ chức thông tin để truyền và nhận. Không bị ảnh hưởng khi sử dụng các đường truyền dẫn khác nhau, nhờ vậy mà linh hoạt hơn trong khai thác.

        Mức con điều khiển xâm nhập mạng MAC (Media Access Control Sublayer) : Chỉ làm nhiệm vụ điều khiển việc xâm nhập mạng.

– 802.1 : Đặc tả kiến trúc mạng, kết nối và quản trị mạng cục bộ

– 802.2 : Đặc tả dịch vụ giao thức tầng LLC của LAN.

        LLC-type 1: Giao thức không liên kết và không có cơ chế báo nhận.

        LLC-type 2: Giao thức có liên kết.

        LLC-type 3: Giao thức không liên kết và có cơ chế báo nhận.

– 802.3 : Mạng cục bộ dựa trên mạng Ethernet. Dùng phương pháp CSMA/CD.

– 802.4 : Mạng cục bộ Token Bus, dịch vụ MAC, giao thức MAC. Điểm căn bản là dung phương pháp Token Bus.

– 802.5 : Mạng cục bộ Token Ring, dịch vụ MAC, giao thức MAC.

– 802.6 : Mạng tốc độ cao kết nối nhiều LAN của MAN. Sử dụng cáp quang với topo dạng bus kép (DQDB- 802.9 : Mạng tích hợp dữ liệu và tiếng nói. Còn gọi là Isochronous Ethernet. Tốc độ có thể lên tới 16Mbps.

– 802.10 : An toàn thông tin trong các mạng cục bộ có khả năng liên tác.

– 802.11 : Wireless LAN.

– 802.12 : Mạng 100VG-AnyLAN. Truy nhập đường truyền theo cơ chế phân cấp hub.

2. Chuẩn uỷ ban tư vấn quốc tế về điện báo và điện thoại – CCITT :

– Đây là những khuyến nghị về tiêu chuẩn hóa hoạt động và mẫu mã mođem (truyền qua mạng điện thoại). Một số chuẩn: V22, V28, V35…X series bao gồm các tiêu chuẩn OSI. Chuẩn cáp và chuẩn giao tiếp EIA.

About Terri

System Administrator @Netpower Datacenter

Posted on 01.01.2009, in Basic & Networking, Technical Articles and tagged , , . Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: