TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG MẠNG MÁY TÍNH.
II . MỤC LỤC
Các công việc đã học trong thời gian thực tập :
A : Công việc bảo trì máy. 3
B : Lắp đặt mạng máy tính . 3
I. Xác định các yếu tố cần thiết cho mạng 3
II. Xác định nơi đặt thiết bị 4
III. Tập hợp các công cụ và nguồn cung cấp 4
IV. Đi cáp 4
V. Uốn cáp 5
VI. Kết nối tất cả cáp lại với nhau 5
VII. Kiểm tra kết nối mạng 5
C: Các bước cơ bản khắc phục tình trạng máy 6
không vào Internet được.
I. kiểm tra mức vật lý 6
II. Lỗi luận lý 8
III. Đôi điều khi sử dụng các lệnh ipconfikg , ping , nslookup 12
1.IPCONFIG 12
2.PING 13
3.NSLOOKUP 13
D : Nghiên cứu mạng Lan. 16
I . Cơ sở lý thuyết mạng lan 16
II . TOPOLOGY 16
III . Mô hình tham chiếu OSI 17
IV . Các loại thiết bị sử dụng trong mạng Lan 18
1.Các loại cáp truyền 19
2.Các thiết bị nối kết mạng 20
V . Hệ điều hành 22
1.Phân loại 22
2.Giới thiệu các hệ điều hành mạng thông thường 22
VI . Đường truyền vật lý 23
VII .Phương pháp đa truy cập đường truyền vật lý 24
VIII .Các kiến trúc Lan thông dụng 25
1.Kiến trúc ARCnet 25
2.Kiến trúc Token ring 27
3.FDDI ( Fiber Distributed Data Interface ) 29
4.Kiến trúc Ethernet 31
III . NỘI DUNG BÁO CÁO
Những kiến thức chúng em đã học được trong thời gian thực tập:
A : Công việc bảo trì máy.
Kiểm tra màn hình.Kiểm tra chuột,bàn phím.Kiểm tra Case của máy.
+ Tháo các thiết bị trong case như :Ram,ổ cứng,quạt chip,chip,card internet,card màn hình
+ Tiếp theo là hút bụi,vệ sinh lại các thiết bị đặc biệt là quạt chip.
Đối với main Board thì phải dùng hút bụi hoặc các dụng cụ đặc biệt để có thể hút bụi trong các khe cắm ram và các khe cắm mở rộng.Đặc biệt lưu ý tránh để nước vào các thiết bị.
Đối với chip thì phải hết sức cẩn thận vì đây là bộ phận quan trọng nhất tránh để rơi hoặc làm gẫy chân dẫn đến hư hỏng chíp.Quạt chip là bộ phận nằm phía trên của chíp ,nó có nhiệm vụ làm mát cho chíp chính vì vậy nó là nơi bị bụi bảm bám nhiều nhất.Cần phải vệ sinh sạch và tra dầu để quạt có thể chạy tốt hơn (ở đây là các loại bôi chơn đặc biệt là như RP7).
Sau khi vệ sinh các thiết bị xong thì bắt đầu lắp chúng vào case .Nên lắp nguồn vào trước sau đó là đến chíp , quạt chíp,ram và cuối cùng là card,ổ cứng HHD,ổ CD-Rom chú ý phải lắp các thiết bị cẩn thận tránh hỏng hóc đặc biệt là chíp.
51 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3186 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu về hệ thống mạng máy tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
,modem cáp ở tầng dưới.
Đi cáp từ vị trí Router và Modem cáp / DSL tới chỗ các cổng Ethernet.trong quá trình đi,đánh dẫu tạm thời cáp vào tường hoặc nền để hình dung được lượng cáp thực tế cần sử dụng,khi kết thúc ,để dư lại một đoạn ( khoảng 1 đến 3cm ) ở cuối cáp.
V Uốn cáp
1. Cắt bỏ khoảng 2.5 cm vỏ ngoài ở phần cuối cáp ,sẽ thấy 4cặp dây.
2. Duỗi thẳng từng sợi.
3. Đặt các dây theo thứ tự.Sắp sếp xong ,nhóm các dây lại gần cho chạm vào nhau.
4. Kiểm tra lại thứ tự dây cho chính xác.
5. Ghép chặt các dây lại với nhau ,cắt bỏ một đoạn ngắn ở phía đầu các sợi cho bằng.Phải cắt thẳng để có thể cho 6 đầu dây vào đầu nối,chúng sẽ tạo ra lien lạc trực tiếp.
6. Bây giờ ,đưa 6 đầu đã giữ chặt vào đầu nối ,ấn chặt sao cho cả 6 đầu dây đều phải tiếp xúc với điểm cuối của đầu nối và thẳng hàng.
7. Nếu có dây nào chưa được ép chặt , dùng băng dính điện để ghép nó lại.
VI Kết nối tất cả cáp lại với nhau
Trong bước này cần nối tất cả cáp trong mạch liền nhau .Chú ý ngắt tất cả cáp nguồn trước khi tiến hành và không được nhầm lẫn giữa modem DSL và router với các máy tình PC.
Nối đầu ra của cáp /DSL với modem cáp /DSL
Nối modem cáp /DSL với mặt sau của router.Cổng thích hợp cho kết nối này nên là “ modem cáp “ hoặc “ modem DSl ”.
Kết nối tất cả các máy tính sẽ dùng cổng Ethernet đi dây với router ,qua cáp Ethernet.
Nếu sử dụng Hup mạng (hoặc swich mạng ) ,kết nối nó tới router qua cáp Ethernet ( không bắt buộc ).
Bây giờ là nối nguồn trên modem đã ổn định mới chuyển sang router.
Cuối cùng , bật một PC đã kết nối với router để kiểm tra lại.
VII Kiểm tra kết nối mạng
Nếu tất cả đều thành công , khi khởi động máy tính,hệ thống sẽ được tự động kết nối với Internet . Nếu đây là lần đầu tiên sử dụng máy tính với modem cáp /DSL , có thể phải cài đặt và chạy một số phần mềm cài đặt để cho phép truy cập Internet.
C: Các bước cơ bản khắc phục tình trạng máy không vào Internet được.
I. Kiểm tra mức vật lý :
Có các lỗi sau :
Biểu tượng hai máy tính ở góc dưới thanh taskbar bo biến mất :
Nguyên nhân có thể là do card mạng hỏng hoặc không tìm được driver.Để kiểm tra có thể vào device manager kiểm tra xem windows đã nhận card mạng chưa hoặc vào star -> run -> cmd -> gõ ipconfig/all -> nếu chỉ thấy Windows IP configuration mà không có Ethernet adaptor thì lại cài driver cho card mạng.
Biểu tượng hai máy xuất hiện hai dấu chéo :
Nguyên nhân là do cáp mạng đã bị rút ra hoặc bị lỏng .Ngoài ra thì cũng có tể là router SDSL đã bị mất điện.
- Limited or no Connectivity :
Trường hợp này rất hay gặp ,nguyên nhân thường là do đầu nối cáp mạng kết nối không tốt .
- Cách khắc phục :
+ Rút 2 đầu cáp mạng ra , sau đó cắm vào thật chặt
+ Restart lại router
Disbale rồi enable lại card mạng : vào control panel -> Network connections -> Right click vào card mạng chọn disable
+ Đặt địa chỉ IP tĩnh cho máy tính : phải đặt đúng quy luật như trước đây router ADSL đã cấp IP . Thường là mặc định 192.168.x (255>x>1)
Vào control panel -> network connections -> Right click vào card mạng chọn Porperties -> click vào Internet Portocol (TPC/IP) rồi chọn Properties:
Nhập vào đó các giá trị cần thiết .trên màn hình là các giá trị mặc định của ầu hết các router .
II Lỗi luận lý :
Nếu máy tính không gặp phải một trong các lỗi trên thì tiếp tục làm bước sau:
- Vào star -> Run -> cmd -> gõ ipconfig/all
Qua bước trên thường sẽ có đầy đủ các thông số đã tô đậm,Mà nếu có thì phải làm bước đặt IP tĩnh ở trên rồi test thử xem chạy chưa.
- Gõ ping 127.0.0.1 :
Nếu kết quả là :
Quốc tế
Reply from 127.0.0.1 : bytes = 32 < 1ms TTL=128
Reply from 127.0.0.1 : bytes = 32 < 1ms TTL=128
Tiếp tục bước tiếp theo
Nếu nhận được bất cứ kết quả nào khác kết quả nào khác kết quả trên thì phải cài lại giao thức TCP/IP cho máy tính :
Trong đó Local Area Connection Properties , chọn Intall
Chọn Potocol rồi chọn Add -> Trong Microsoft -> nhấn vào Micorsoft TCP /IP version 4 -> ok
Bước tiếp theo
- Gõ lệnh ping 129.168.1.1 (Đây là default gateway , kết quả trong lệnh ipconfig/all trên)
Nếu kết quả là
Quốc tế
Request time out
Request time out
Router ADSL có vẫn đề . Kiểm tra lại router
Quốc tế
Reply from 192.168.1.1 : bytes=32 time=8ms TTL=124
Reply from 192.168.1.1 : bytes=32 time=8ms TTL=124
Xuống bước tiếp theo
- Gõ tiếp lệnh ping 203.162.4.190 : có hai trường hợp :
Quốc tế
Request time out
Request time out
router không kết nối được với ISP (FPT,VIETTEL…).Lỗi có thể là do đường điện thoại lỏng hoặc bị đứt.Hoặc là do thiết bị trên nhà cung cấp cấu hình lỗi.
Quốc tế
Reply from 203.162.4.190 : bytes=32 time=8ms TTL=124
Reply from 203.162.4.190 : bytes=32 time=8ms TTL=124
thế này thì sẽ cho kết quả tốt hơn .Tuy nhiên vẫn chưa kết nối được thì phải thực hiện bước tiếp theo
Gõ lệnh ping www.diendantinhoc.com :nếu kết quả là
Quốc tế
Reply from 210.17.215.154 : bytes=32 time=8ms TTL=124
Reply from 210.17.215.154 : bytes=32 time=8ms TTL=124
Vậy là máy bị lỗi DNS.
Nếu kết quả là :
Quốc tế
Repuest time out
Repuest time out
Vậy thì lỗi ở đây là do Router không thể kết nối tới nhà cung cấp
III Đôi điều khi sử dụng các lệnh ipconfikg , ping , nslookup :
1.IPCONFIG
Lệnh này sẽ hiển thị các thong số về địa chỉ IP , mặt nạ mạng con , gateway mặc định của tất cả các card ( bao gồm cả Wi-Fi và Bluetooth ).
- Ipconfig/all :
Lệnh ipconfig với tham số / all , lệnh này sẽ hiển thị các thông số về IP của máy.
- Ipconfig/release :
Sẽ điều khiển máy chủ DHCP xóa địa chỉ IP hiện có của tất cả của adapter , dù là mạng Ethernet hay không dây.
-Ipconfig/renew :
Sẽ tạo một địa chỉ IP mới , một subnet mask và một gateway mặc định mới sẽ xuất hiện.
2.PING
Lệnh Ping làm vai trò xác định kết nối mạng của máy tính .Việc ping này sẽ giửi gói dữ liệu tới host ,nó như tầu ngầm truyền sóng âm tới một vật thể dưới nước để xác định khoảng cách ,lệnh ping ước lượng thời gian đi hai chiều của gói tin ,đưa nó về và hển thị bất kì tình trạng mất gói tin nào .
Ví dụ :
Gõ ping 127.0.0.1 ở dấu nhắc đợi lệnh ,đợi và giây chờ phản hồi.Windows sẽ cố gắng ping đến card mạng của hệ thống xem thiết bị có hoạt động không .Nếu nhận lại được gói tin nghĩa là adapter mạng hoạt động tốt .Nếu ping đến một địa chỉ ngoài bằng cách gõ vào đó , như Ping google.com.Nếu có gói tin trả lại ,kết nối mạng đã được thiết lập.
3.NSLOOKUP
NSLOOKUP có một cú pháp khá phong phú và có thể là hơi lộn xộn .Mặc dù NSLOOKUP tồn tại trong cả UNIX và Windows nhưng có một số sự khác biệt theo cách nó thực hiện trong hai hệ điều hành này .Khi sử dụng lệnh NSLOOKUP ,nó thừa nhận rằng ta đang truy vấn một miền cục bộ trên mạng riêng của mình .Có thể truy vấn một miền bên ngoài ,những NSLOOKUP sẽ cố gắng tìm kiếm cho miền bên trong trước tiên .
Ví dụ :
Nếu Brienposey.com là một miền bên ngoài và thực hiện NSLOOKUP đối với Brienposey.com , thì NSLOOKUP sẽ trả về các thông tin như hình :
Hình 1. Kết quả khi NSLOOKUP truy vấn miền bên ngoài
Nếu nhìn vào hình trên ,sẽ thấy có một thông báo lỗi miền non-existent cho các địa chỉ IP 192.168.1.1 và 147.100.100.5 .Có một số địa chỉ của máy chủ DNS bên trong . Mặc dù vậy ,bên dưới thông tin này là câu trả lừoi không chính thức.Điều này có nghĩa rằng máy chủ DNS đã cố gắng truy vấn một máy chủ DNS bên ngoài để giải quyết địa chỉ IP được kết nối với mền Brienposey.com.
Một trong những miền cục bộ trên mạng riêng trong ví dụ này là Production.com .Nếu thực hiện một lệnh NSLOOKUP đối với miền này thì sẽ có kết quả như sau :
Hình 2. Kết quả khi truy vấn một miền bên trong
Nếu để ý phần trên cùng của màn hình này thì sẽ thấy rằng nó cùng các thông báo lỗi miền non-existent như truy vấn một miền bên ngoài .Khi thực hiện việc nhập vào lệnh NSLOOKUP ,ta sẽ gặp các thông báo lỗi miền non-existent như vậy ( tuy nhiên sau đó bạn bị đưa đến dấu nhắc lệnh >). Từ đây nhập vào các lệnh NSLOOKUP khác nữa .Khi thực hiện lệnh EXIT để trả về cửa sổ lệnh .
Ở hình trên ,dưới tham chiếu cho Production.com là một chuỗi các địa chỉ IP .Có nhiều địa chỉ IP cho tất cả các thiết bị kiểm soát bên trong một miền.Nếu nhiều địa chỉ IP được gán vào một máy chủ đơn lẻ thì tất cả địa chỉ IP của máy chủ sẽ được hiển thị bởi NSLOOKUP.
- Các tiện ích của NSLOOKUP
Sử dụng lệnh NSLOOKUP để xem địa chỉ IP hoặc các địa chỉ có liên quan với miền .Một trong những tiện ích của NSLOOKUP là tra cứu một kiểu bản ghi DNS cụ thể .
Ví dụ:
Một bản ghi MX ,khi có ai đó muốn giửi một email đến một máy A ,một trong những thứ đầu tiên mà máy chủ email của họ phải thực kiện giải quyết địa chỉ IP của miền của máy A .Mặc dù vậy ,một giải pháp địa chỉ thông thường sẽ không làm việc cho mục đích này .Trong hình 1 ,khi chạy một truy vấn DNS đối với miền brienposey.com thì miền trả về cho địa chỉ 24.235.10.4 , đây là địa chỉ IP của máy chủ đang chứa Website .Nếu ai đó muốn gửi một E-mail đến thì máy khách email của họ sẽ phải giải quyết địa chỉ IP của máy chủ email miền.Đây là nơi bản ghi MX thể hiện vai trò của nó.Bản ghi MX là một bản ghi trên máy chủ DNS của miền dùng để chỉ định rõ địa chỉ IP máy chủ mail của miền.
Nếu máy chủ DNS có vẫn đề gì đó thì có thể sử dụng NSLOOKUP máy chủ DNS nào muốn vào truy vấn.Để thực hiện điều đó ,phải nhập vào lệnh SERVER ,sau đó là địa chỉ IP của máy chủ DNS .Ta cũng có thể nhập vào tên miền có tư cách đầy đủ của máy chủ ( thừa nhận rằng nó có thể được giải quyết ) với tư cách là một sự lựa chọn địa chỉ IP của máy chủ.
Lúc này máy chủ DNS đã được chỉ định cho NSLOOKUP để sử dụng ,có thể truy vấn các miền mà không nhận các thông báo lỗi miền non-existent như đã thấy ở trên ( miễn là vẫn thực hiện bên trong tiện ích NSLOOKUP) để thực hiện như vậy ,chỉ cần đánh vào đó tên miền mà ta muốn truy vấn.
SET QUERY =MX
Việc đưa ra lệnh này tự bản thân nó sẽ không cho bất kì thông tin gì bản ghi MX của miền,ta phải truy vấn miền bằng cách nhập vào tên miền.
Ta sẽ thấy được rằng đã có một chỉ định truy vấn MX và sau đó đã nhập vào tên miền Production.com . NSLOOKUP hiện trả về rất nhiều thông tin liên quan đến bản ghi MX của miền.
Kết luận :
Như vậy có thể thấy NSLOOKUP sẽ cung cấp cho ta một số các thông tin chuẩn đoán máy chủ DNS .Có thể xem danh sách các lệnh này và cú pháp của chúng bằng cách nhập vào dấu hỏi chấm tại dấu nhắc lệnh NSLOOKUP ( lưu ý :không sử dụng NSLOOKUP/? để xem tập các lệnh này ).
D : Nghiên cứu mạng Lan.
I . Cơ sở lý thuyết mạng lan :
Mạng cục bộ (LAN) hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế để nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ .Hiện nay ,kỹ thuật mạng cục bộ mạng Lan đã và đang phát triển một cách nhanh chóng,nó đáp ứng nhu cầu kết nối các hệ thống riêng lẻ thành mạng nội bộ nhằm tạo khả năng trao đổi thông tin,chia sẻ các tài nguyên ( phần cứng , phần mề ) đắt giá trong các cơ quan , trường học và các công ty.Khi công nghệ Lan chưa được phát triển , các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích và tài nguyên phần cứng , sau khi kết nối mạng Lan rõ ràng hiệu quả của chúng đã được cải thiện rõ rệt.
Khác với các kĩ thuật mạng khác,mạng lan có các đặc trưng sau :
- Đặc trưng về địa lý: mạng lan thường được cài đặt trong một phạm vi nhỏ (vài km)
- Đặc trưng về tốc độ : Hiện nay tốc độ lý thuyết của mạng lan có thể đạt tới 100Mbps .Tuy nhiên tốc độ thực tế phụ thuộc vào tốc độ ,số lượng và sự lưu thông của các máy tinh trên mạng.
- Đặc trưng về độ tin cậy: Tỉ xuất lỗi trên mạng lan là tương đối thấp có thể đạt 10-8 đến 10-11 .
- Đặc trưng về quản lý: việc quản lý và khai thác mạng lan là tương đối dễ ,bởi thông thường nó là sở hữu riêng của một tổ chức và có phạm vi nhỏ.
II . TOPOLOGY
Tất cả các topology của mạng máy tính nói chung đều có thể sử dụng cho các mạng lan .Tuy nhiên do đặc thù riêng của mạng lan nên thông thường người ta sử dụng 3 dạng topology là :
- Mạng hình sao ( star ): mạng hình sao có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến các trạm đích .
Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m ,với công nghệ hiện nay ).
- Mạng trục tuyến tính ( bus ): Trong mạng trục tất cả các trạm phân chia một đường truyền chung ( bus) .Đường truyền chính được giứo hạn hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator .Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T ( tconnector ) hoặc một thiết bị thu phát ( transceiver ).
- Mạng hình vòng ( rinh ): Trên mạng hình vòng tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất.Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp ( repeater ) do đó cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền được truyền dữ liệu trên vòng mạng cho trạm có nhu cầu .
Mạng hình vòng có các ưu nhược điểm tương tự mạng hình sao ,tuy nhiên mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy cập mạng phức tạp hơn mạng hình sao .
Ngoài 3 dạng trên người ta còn sử dụng các cấu trúc mạng lai biến tướng từ 3 dạng này :mạng dạng cây ( tree ) ,mạng sao vòng ,mạng hỗn hợp.
III . Mô hình tham chiếu OSI :
Mô hình OSI giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thông tin. Mô hình này gồm có 7 tầng :
7
Application layer
6
Presentation layer
5
Session layer
4
Transport layer
3
Netwrok layer
2
Data-link layer
1
Physical layer
Tầng 1: Tầng vật lý ( Physical layer )
Điều khiển việc truyền tải thực sự các bit trên đường truyền vật lý .Nó định nghĩa các thuộc tính về cơ , điện , quy định các loại về các đầu nối , ý nghĩa các pin trong đầu nối , quy định các mức điện thế cho các bít 0,1,…
Tầng 2 : Tầng liên kết dữ liệu ( Data-link layer )
Tầng này đảm bảo truyền các khung dữ liệu ( Frame )giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau.Nó cơ chế phát hiện và sử lý lỗi dữ liệu nhập.
Tầng 3 : Tầng mạng ( Network layer )
Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu ( Packet ) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng.
Tầng 4 : Tầng vận chuyển ( Transport layer )
Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình .Dữ liệu gởi đi được đảm bảo không có lỗi ,theo đúng trình tự ,không bị mất mát ,trùng lặp .Đối với các gói tin có kích thước lớn ,tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần nhỏ trước khi giửi đi ,cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được .
Tầng 5: Tầng giao dịch ( session layer )
Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập ,sử dụng và xóa các kênh giao tiếp giữa chúng ( được gọi là giao dịch ) .Nó cung cấp cơ chế cho việc nhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng .
Tầng 6: Tầng trình bày ( presentation layer )
Tầng này đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin với nhau .Thông thường các máy tính sẽ thống nhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin giữa các máy tính .một dữ liệu cần giửi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định dạng trung gian trước khi nó được truyền lên mạng .
Ngược lại , khi nhận dữ liệu từ mạng ,tầng trình bày sẽ chuyển dữ liệu sang dạng riêng của nó.
Tầng 7: Tầng ứng dụng ( Application layer )
Đây là tầng trên cùng ,cung cấp các ứng dựng truy xuất đến các dịch vụ mạng . Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng .
Ví dụ: Như các trang Wep Browser ( Netscape Navigator .Internet Explorer ) , các Mail User Agent ( Outlook Express , Netscape Messenger,….) hay các chương trình làm các server cung cấp các dịch vụ mạng như các Wep Server ( Netscape Enterprise , Internet Inpormation Server ,Apache,….) ,các FPT server ,các mail server ( Send mail , MDeamon ) .Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này .
Về nguyên tắc ,tầng n của một hệ thống chỉ giao tiếp ,trao đổi thông tin với tầng n của hệ thống khác .Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng :
- Tầng vật lý :bit
- Tầng liên kết dữ liệu :khung ( frame )
- Tầng nạng :gói tin ( Packet )
- Tầng vận chuyển : Đoạn ( Segment )
IV . Các loại thiết bị sử dụng trong mạng Lan
Để xây dựng mạng Lan ,người ta sử dụng các thiết bị sau:
1.Các loại cáp truyền :
1.Cáp đôi dây xoắn ( Twisted pair cable ):
Cáp đôi dây xoắn là cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễm choc ho các đôi dây khác ,có thể kéo dài đến vài Km mà không cần khuyếch đại
Giải tần trên cáp dây xoắn đạt khoảng 300-4000hz ,tốc độ truyền đạt vài Kbps đến vài Mbps .
Cáp xoắn cóa hai loại :
-Loại có bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu gọi là SPT ( Shield Twisted ) .Loại này trong vỏ bọc kim có thể có nhiều đôi dây .Về lý thuyết thì tốc độ truyền có thể đạt 500Mbps nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt 155 Mbps với cáp dài 100m ).
-Loại không bọc kim gọi là UTP ( UnShielp Twisted Pair ) .Chất lượng kém hơn STP nhưng rất rẻ .Cáp UTP được chia làm 5 hạng tùy theo tốc độ truyền .Cáp loại 3 dùng cho điện thoại.Cáp laoị 5có 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 một vỏ bọc .
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 là rất tốt nên có thể được sử dụng với chiều dài từ vài trăm met đến vài km.
Có hai loại được dùng nhiều là loại có trở kháng 50ohm và loại có trở kháng 75ohm.
Dải thông của cáp này còn khụ thuộc của chiều dài của cáp .Với khoảng cách 1 km có thể đạt tốc độ truyền từ 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 chuẩn BNC có hình ch÷ T. Ở việt nam người ta hay gọi cáp này là cáp gầy do dịch trong tiếng Anh là ‘ Thin Ethernet ‘ .Một loại cáp khác tên là “ Thick Ethernet “ mà ta gọi là cáp béo .Loại này thường có mầu vàng. Người ta không nối cáp bằng đầu nối chữ T như cáp gầy mà nối qua các kẹo bấm vào dây. Cứ 2m5 lại có đánh dấu để nối dây ( nếu cần ) .Từ kẹp đó người ta gắn các transceiver rồi nối vào máy tính .
3.Cáp đồng trục băng rộng ( Broadband Coaxial Cable )
Đây là loại cáp theo chuẩn truyền hình “( thường dùng trong truyền hình cáp ) có dải thông từ 4 – 300 Khz trên chiều dài 100 km .Thuật ngữ “băng rộng “ vốn là thuật ngữ của nghành truyền hình còn trong nghành truyền số liệu điều này chỉ có nghĩa là cáp loại này cho phép truyền thông tin tương 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 .
4.Cáp quang :
Dùng để truyền các xung ánh sáng trong lòng một sợ thủy tinh phản xạ toàn phần .Môi trường cáp quang rất lý tưởng vì :
- Xung ánh sáng có thể truyền đi hàng trăm km mà không giảm cường độ ánh 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.
- Giá thành cao.
Cáp quang cũng có hai loại :
- Loại đa mode ( Multimode fiber ) :khi góc tới đến thành dây lớn đến một mức nào đó thì có hiện tượng phản xạ toàn phần .Các cáp đa mode có đường kính khoảng 50µ
- 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 có một tia đi .Loại này có đường kính khoảng 8µm và pahỉ dùng diode laser .Cáp quang đa mode có thể cho phép truyền xa tới hàng trăm km mà không cần phải khuyếch đại .
2. Các thiết bị nối kết mạng :
1.Card giao tiếp mạng ( NIC – Network Interface Card )
NIC là một thiết bị cung cấp khả năng tiếp nhận và truyền phát tín hiệu lên mạng cho một máy tính cá nhân.NIC còn gọi là mộ thich nghi Lan ( Lan adaptor ) . Card giao tiếp mạng hoạt động ở lớp data link trong mô hình tham chiếu OSI , nó được cắm vào một khe trên bảng mạch chính (main board ) và cung cấp một giao tiếp kết nối đến một môi trường mạng .
NIC giao tiếp với ,ạng qua một cầu nối nối tiếp và giao tiếp với máy tính qua một cầu nối song song . NIC dùng một IRQ , một địa chỉ I/O cơ sở và một không gian địa chỉ trên để làm việc với hệ điều hành.
2.Bộ chuyển tiếp ( Repeater ) :
Repeater là một thiết bị dùng để nhận một tín hiệu , khuếch đại tái sinh sau đó truyền đi .Các Repeater làm việc ở tầng vật lý , nó tái sinh và định thời lại các tín hiệu mạng tại các mức bit để cho phép các tín hiệu này có thể truyền đi xa hơn.Các Repeater thường sử dụng cáp đồng trục để khắc phục hiện tượng nhiễu tín hiệu.
Thông thường các Repeater chỉ được sử dụng tối đa cho 5 đoạn cáp đồng trục để hạn chế tăng trễ bởi môtx bộ lặp đối với khung (Frame ) chạy qua nó , vì qua nhiều trễ nên Lan sẽ gia tăng xung đột làm cho hiệu quả của Lan giảm sút.
3.Bộ tập trung kết nối ( HUB ) :
Cũng giống như Repeater , các hub cũng dùng để tiếp nhận , tái sinh và sau đó truyền tín hiệu đi . Các Hub cũng làm việc ở tầng vật lý nó nhận tín hiệu ở cổng vào và khuếch đại tái sinh tín hiệu sau đó giửi tín hiệu đó đi tất cả các cổng ra của nó .
Hub thường có từ 4 đến 24 cổng , kết nối bằng cáp xoắn đôi , nó thường được sử dụng để thay đổi topo mạng từ dạng bus thẳng sang dạng sao .
Dựa vào ính năng ngêi ta chia Hub thành 3 loại :
- Hub thụ động ( Passive )
Bộ tập trung ở dạng này chỉ đóng vai trò là một điểm kết nối vật lý ,không thao tác , không nhận biết lưu lượng đi qua nó , không khuếch đại ,không làm sạch tín hiệu đi qua, nso không cần cung cấp nguồn điện.
-Hub tích cực ( Active )
Bộ tập trung ở dạng này cần cung cấp nguồn điện để phục vụ cho việc khuếch đại tín hiệu trước khi chuyển sang các cổng khác.
-Hub thông minh ( Intelligent )
Đôi khi nó còn được gọi là Smart Hub ,bản chất của hub thông minh là Hub tích cực nhưng được bổ xung chức năng :
+ Quản trị : Có khae năng tạo ra một gói tin ,mang tin tức về hoạt động cảu mình lên mạng để người quản trị mạng có thể thực hiện quản trị mạng tự động.
+ Chuyển mạch : có khả năng chuyển gói tin đúng cổng nối với node nhận gói tin.
4.Cầu nối ( Bridge )
Bridge là một thiết bị dùng để kết nối hai đoạn mạch lại với nhau , nó có chức năng tương ứng với tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý , do đó nó có thể chuyển đổi được yêu cầu để kết nối các cấu trúc truy cập phương tiện khác nhau như Ethernet , Token Ring .
Khi một Bridge nhận một khung ( Fame ) , nó dò địa chỉ MAC với bảng để chọn lọc và truyền đi các tín hiệu có địa chỉ nằm ở phần mạng phía bên kia.
5.Bộ chuyển mạch ( Switch )
Switch là một thiết bị mạng dung để kết nối nhiều đoạn mạng lại với nhau .Tương tự Bridges , các chức năng của Switch làm việc ở tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý .Tuy nhiên trong các bộ chuyển mạch lớp 3 nó sẽ mở rộng ra làm việc ở tầng mạng .
Cũng going như Bridge , Switch làm việc dựa vào địa chỉ MAC để quyết định việc chuyển hay không chuyển các khung sang các đoạn mạng khác .
6.Modem
Modem là tên viết tắt của hai từ điều chế ( Modulation ) và giải điều chế ( Demodulation ) là thiếu bị cho phép điều chế để biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự để có thể gửi đi theo đường thoại và khi nhận tín hiệu từ đường thoại có thể biến đổi ngược lại thành tín hiệu số .
7.Bộ chọn đường ( Ruoter )
Router là thiết bị dùng để nối các kiểu mạng lại vói nhau thành liên mạng , ngoài ra nó còn sử dụng các thuật toán để xác định đường đi tối ưu cho các gói tin đến một mạng bất kì . Các chức năng của Router hoạt động ở tầng mạng , tầng liên kết và tầng vật lý .
V . Hệ điều hành :
1.Phân loại :
Hệ điều hành là một phần mềm hệ thống có các chức năng sau:
- Quản lý tài nguyên của hệ thống :
+Tài nguyên thông tin ( về phương tiện dữ liệu ) hay nói một cách đơn giản là quản lý tệp . Các công việc về lưu trữ tệp , tìm kiếm , xóa , copy , thiết nhập nhóm các thuộc tính …
+Tài nguyên thiết bị :điều phối việc sử dụng CPU , các ngoại vi để tối ưu hóa việc sử dụng .
-Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống .
Hệ điều hành đảm bảo giao tiếp giữa người sử dụng , chương trình ứng dụng với các thiết bị của hệ thống .
-Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi .
Ví dụ : FORMAT đĩa , sao chép tệp và thư mục , in ấn chung…)
Tùy thuộc vào tính năng sử dụng của các hệ điièu hành mà người ta chia chúng ra làm 3 loại chính :
1.Hệ điều hành Client :sử dụng các tài nguyên có sẵn như máy in hệ thống file cụ bộ . Một số hệ điều hành Client được cung cấp tánh năng mạng nhưng chúng không có khả năng cung cấp dịch vụ cho mạng .
2.Hệ điều hành server :Mục đích chính của hệ điều hành server là cung cấp các tài nguyên hoặc các dịch vụ cho mạng thay vì sử dụng chúng . Các hệ điều hành server thường có giao diện hạn chế và làm việc chỉ để cung cấp thông tin cho một Client , do vậy chúng thường chắc chắn và có hiệu quả cao .
3.Hệ điều hành Hybrid ( lai ) :hệ điều hành này vừa đóng vai trò là hệ điều hành server vừa đóng vai trò như một hệ điều hành Client . Nó có thể chia sẻ và truy cập các nguồn tài nguyên mạng .
2.Giới thiệu các hệ điều hành mạng thông thường :
1)Hệ điều hành Client :
-Microsoft Windows 95 , 98 , Me :
+ Windows 95 là hệ điều hành đầu tiên cung cấp sự đa nhiệm , đa luồng , giao diện người dùng đồ họa và nhiều tính năng cao cấp khác . Ngoài ra nó còn cung cấp một giao diện kết nối Internet dễ sử dụng .
+ Windows 9x /me : là giải pháp trạm làm việc tốt cho các doang nghiệp . Giao diện dễ sử dụng , nhiều tính năng hữu ích với sự kết nối mạng cài sẵn .
-Microsoft Windows NT Workstaion , Windows 2000/XP Professionnal :
Đây là một trong số những hệ điều hành mạng mạnh nhất , bổ xung nhiều tính năng cao cấp và là hệ điều hành ổn định , có nhiều hệ điều hành ổn định , có nhiều hệ thống bảo mật có sẵn , hỗ trợ nhiều bộ điều khiển phần cứng.Chúng tích hợp hơn trong môi trường lan với tinh năng quản lý và bảo mật từ xa.
2)Hệ điều hành Server :
- Linux : là hệ điều hành mã nguồn mở , thông dụng nhất về các ứng dụng đa năng như các Wep server hoặc các Firewall. Do đó có mã nguồn mở và không bị rằng buộc bởi bản quyền phần mềm nên nó tự do và phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc .Hiện nay Internet server Provides sử dụng Linux nhiều nhất.
- Microsoft Windows NT Server – Windows 2000 Server :
+ Windows NT là sự lựa chọn tốt nhất cho các mạng quy mô vừa và nhỏ .Windows NT còn có một xác lập và giao diện dễ sử dụng , hỗ trợ ứng dụng rộng rãi , hạn chễ của Windows NT là thiếu dịch vụ thư mục .
+ Windows 2000 Server tận dụng những thành công của Windows NT bổ xung một số những cải tiến cần thiết kể cả Active Derectory .Active Derectory là một CSDL dữ liệu trung tâm của các xác lập người dùng và thông tin cấu hình khác dành cho việc quản lý và cấu hình .
- Unix :là hệ điều hành do các nhà khoa học xây dựng , được sử dụng phổ biến trong giới khoa học và giáo dục và là một hệ điều hành đa nhiệm , đa người dùng phục vụ tốt cho truyền thông .Unix có nhiều phiên bản khác nhau không thống nhất gây khó khăn cho người sử dụng , nó có một hệ điều hành phức tạp và đòi hỏi một cấu hình mạnh.
VI . Đường truyền vật lý :
Là phương tiện dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính .Các tín hiệu điện tử đó chính là các thông tin , dữ liệu được biểu thị dưới dạng nhị phân ( ON_OFF ) , mọi tín hiệu truyền giữa các máy tính với nhau đều thuộc sóng điện từ , tùy theo tầng số mà ta có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau .
Đặc trưng cơ bản của đường truyền là giải thông nó biểu thị khả năng truyền tải dữ liệu của đường truyền .
Thông thường người ta phân loại đường truyền theo hai loại :
- Đường truyền hữu tuyến ( các máy tính được nối với nhau bằng các dây dẫn tín hiệu ) là cáp đồng trục , cáp xoắn đôi và cáp sợi quang .
- Đường truyền vô tuyến :Các máy tính truyền tín hiệu với nhau thông qua các sóng vô tuyến với các thiết bị điều chế , giải điều chế ở các đầu nút.Gần đây , người ta bắt đầu ứng dụng kỹ thuật không dây nhờ Radio , viba và hồng ngoại.
VII .Phương pháp đa truy cập đường truyền vật lý :
Trong kỹ thuật mạng cục bộ thường sử dụng các phương pháp truy cập đường truyền vật lý sau :
a) Đa truy cập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột ( CDMA/CD – Carier Sense Mulit Access With Collision Detection ) :
- Sử dụng cho mạng bus , trên đó có các node được kết nối trực tiếp vào cùng một trục cáp .Tất cả các node đều có thê được truy cập vào mục này ( đa truy cập ) một cách ngẫu nhiên .Dữ liệu được truyền đi dưới dạng khung ( Frame ) với địa chỉ của node nhận được ở phần đầu của khung , khung này được quảng bá trên cáp và tất cả các node đều nhận thấy . Khi node nhận thấy phần đầu của khung có địa chỉ của mình , nó tiến hành đọc dữ liệu và trả lời theo liên kết đã định .
Khi có từ hai node trở lên cùng truyền các khung lên cáp sẽ làm cho các dữ liệu bị hỏng .Để hạn chế hiện tượng này , trước khi truyền node giửi phải lắng nghe để phát hiện xem tình trạng đường truyền bận hay rỗi .Tuy nhiên tại thời điểm này có thể có hai node cùng đồng thời truyền khung và một xung đột sẽ xảy ra.
Để cho phép khả năng này , một node đang truyền nó vẫn tiếp tục giám sát đường truyền . Nếu phát hiện xung đột nó sẽ ngừng ngay việc truyền nhưng vẫn tiếp tục gửi đi một mẫu bit ngẫu nhiên trong một thời gian ngắn nhằm làm cho các node trên mạng có thể nhận biết được xung đột đó và các node có liên quan phải chờ thêm một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi tiếp tục truyền lại các khung hư hỏng do xung đột .
b)Token điều khiển ( Control Token ) :
Nguyên lý của phương pháp Token điều khiển là : thiết lập một vòng logic nối tất cả các node đang kết nối vào môi trường vật lý có nhu cầu truyền dữ liệu và tạo ra một token điều khiển duy nhất .Token này được luân chuyển từ node này đến node khác theo vòng logic cho đến khi nó được nhận bởi một node đang đợi truyền dũ liệu . Khi node này nhận được token nó có quyền sử dụng đường truyền và tiến hành truyền dữ liệu , sau khi node này truyền xong dữ liệu nó sẽ tiến hành bàn giao token đến node tiếp theo trên vòng logic .
Token điều khiển bao gồm Token ring sử dụng cho mạng vòng và token Bus sử dụng cho mạng bus .Với mạng vòng vật lý , cấu trúc vòng logic giống với vòng vật lý , có thứ tự chuyển token trùng với thứ tự các node được nối trên vòng vật lý . Khác với mạng vòng , trong mạch bus thứ tự chuyển các token không nhất thiết phải giống với thứ tự vật lý của các node trên trục cáp và không nhất thiết phải kết nối với các node vào vòng logic mà chỉ nối các node có nhu cầu truyền dữ liệu.
Ưu điểm của phương pháp token là điều khiển là có thể áp đặt chế độ ưu tiên cho các khung dữ liệu , khung nào có mức ưu tiên cao hơn sẽ được truyền trước.
C)Vòng chia khe ( Slotted ring ) :
Sử dụng cho mạng vòng .Một bộ phận giám sát thiết lập một vòng chứa một lượng không đổi các bit 0 và 1 , vòng này được chia làm một số khe không đổi chứa một lượng bit cố định và có khả năng vận chuyển một khung dữ liệu có kích thước nhất định .Ban đầu , bộ giám sát thiết lập trạng thái rỗng cho bit đầy rỗng đàu các khe.
Khi một node có nhu cầu truyền dữ liệu , nó chờ cho đến khi có một khe rỗng và chèn vào đấy một khung đồng thời đánh dấu đầy vào bít dầy rỗng , chèn địa chỉ đích , địa chỉ nguồn , nội dung dữ liệu vào khe và thiết lập các bit đáp ứng ở cuối khe bằng 1.Khe chứa khung này được luân chuyển từ node này qua node khác môt cách liên tục , mỗi node trên vòng đều kiểm tra địa chỉ đích xem liệu có trùng với địa chỉ của mình hay không .Nếu đúng , nó tiến hành đọc dữ liệu và sửa các cặp bit đáp ứng ở đuôi khe để chỉ ra rằng dữ liệu đã được đọc ( trong trường hợp này node này đang bận nó tiến hành đánh dấu tương ứng ở trạng thái , trong trường hợp node không hoạt động cặp bit này được giữ nguyên giá trị ) , sau đó tiếp tục cho khung này luân chuyển trên vòng
Phía node giửi , nó tiến hành đếm số khe để kiểm tra việc lặp lại các khung dữ liệu đã được giửi tại giao diện vòng . Khi nhận được khung nó đổi bit rỗng đầy thành rỗng và chờ đọc các bit đáp ứng nhằm xác định hành động tiếp theo.
Tại mỗi thời diểm , mỗi node chỉ có thể có một khung duy nhất đang chuyển tiếp trên vòng , do đó các node phải giải phóng các khe sử dụng để truyền khung dữ liệu trước khi tiến hành truyền khung dữ liệu khác.
VIII .Các kiến trúc Lan thông dụng :
1.Kiến trúc ARCnet
ARCnet viết tắt của Attached Resource Computer Network do Datapoin Compration xây dựng . Kiến trúc ARCnet có Ưu điểm là khoảng cách chạy cáp khá dài so vơi Ethenter hoặc token ring . Arcnet sử dụng phương pháp truy cập đường truyền Token ring . ARCnet là sự kết hợp những đặt tính của Ethernet và token ring .Các NIC ARCnet cho phép ấn định địa chỉ trên card thông qua một công tắc kiểu DIP , trong một công tắc kiểu DIP có nhiều công tắc mở nhỏ .
Tốc độ truyền dữ liệu danh định của ARCnet là 2,5 Mps , trong thực tế nó chỉ có thể đạt được tốc độ là từ 1 đến 1,5 Mbps.
1.Phương pháp truy cập mạng của NIC ARCnet
Giống như Token Ring , các NIC ARCnet phải chờ cho đến khi nhận được thẻ bài rồi mới truyền tín hiệu .Tuy nhiên , ARCnet lại giống với Ethernet ở chỗ là một khi một node truyền dữ liệu tất cả các node khác đều có thể nhận dữ liệu . Việc kiểm soát xung đột thông qua cơ chế truyền thẻ bài .
Khi một card ARCnet mới kết nối vào hoặc một card ARCnet ngắt ra khỏi Lan , trong mạng sẽ xảy ra một quá trình gọi là tái định cấu hình . Quá trình này được khởi đầu từ card có địa chỉ thấp nhất , nó giửi đi một loạt lời nhắn tin lan truyền rộng rãi trên mạng với mục đích tìm ra node mang địa chỉ gần nhất đối với nó bằng cách lần lượt cộng một vào địa chỉ của nó cho đến khi con số đó trùng với node mạng nơi gần nhất .
Node mạng thiết kế đó lại bắt đầu gửi đi các tin nhắt cho đến khi node mạng cao hươn gần nó nhất hồi đáp . Quá trình tiếp diễn cho tới khi node mạng cao nhất liên lạc được với node mạng thấp nhất .
Khi quá trình tái định cấu hình hoàn tất NIC có địa chỉ thấp nhất sẽ giử đi một bài thẻ . Thẻ bài này được NIC cao hơn kế tiếp nhận lấy và nó tự quyết định việc chiếm giữ thẻ bài để truyền dữ liệu hoặc chuyển thẻ bài đó node mạng cao hơn liền kề nó .Các NIC cứ lần lượt truyền phát dữ liệu hoặc chuyển thẻ bài đi vòng quanh mạng một cách bất tận .
2.Hệ thống nối của ARCnet : ARCnet sử dụng cáp đồng trục , xoắn cặp hoặc cáp sợ quang để nối kết các thiết bị mạng . Tuy nhiên , mạng ARCnet thường được dùng với cáp đồng trục RG-62/U kết thúc bằng đầu kết 93 ohm hoặc xoắn cặp trần UTP với lõi đặc cỡ 22,24 hoặc 26 . Trên lý thuyết , trong một mạng ARCnet có thể có tới 255 node mạng . ARC sử dụng các kiểu topo vật lý hình sao hoặc tuyến tính với các bộ tập trung thụ động và tích cực .
Các nguyên tắc phải tuân thủ trong quá trình thực hiên đấu cáp cho mạng ARCnet bằng cáp đồng trục :
- Khoảng cách tối đa giữa hai node giữa node đến hub tích cực , giữa hai hub tích cực là 600 m .khoảng cách tối đa giữa node , hub tích cực , hub thụ động và hub thụ động là 30m.
- Không nối trực tiếp hai hub thụ động trực tiếp với nhau.
- Không dung hub thụ động để nối hai hub tích cực.
- Hub thụ động chỉ được dung để nối hub tích cực với node mạng.
- Các đầu nối không sử dụng trên hub tích cực không cần cấu trúc.
- Các đầu nối không sử dụng trên hub thụ động cần kết thúc bằng đầu kết 93ohm.
3.Cấu trúc khung dữ liệu ARCnet :
>1byte 1 1 2 hoặc 6 bye 2 hoặc 6 bye >0byte 4byte 1
Preamble
SD
FC
DA
SA
Data unit
FCS
ED
+ Preamble : Phần cứng dùng cho người nhận để thiết lập sự đồng bộ bit .
+ D ( Start Delimiter ) :bắt đầu khung , có dạng NN0NN000 ( N là ký hiệu phi dữ liệu được tùy chọn theo việc mã hóa tín hiệu trên đường truyền).
+ FC ( Frame control ) : chỉ rằng khung này có chứa LLC data hay không , hoặc nó là khung điều khiển , IEE 802.4 sử dụng 6 loại khung : Alaim roken , Solicit successor 1 , Solicit successor 2 , Who follows , Resolve contention , Token , Set successor , LLCdata .
+ DA ( Destination Address ) : địa chỉ các node nhận .
+ SA ( Source Address ) : địa chỉ node gửi . Độ dài SA phải bằng DA.
+ Data unit : chứa các LLC data hoặc thông tin điều khiển .
+ FCS ( Frame Check Sequence ) : mã kiểm tra lỗi CRC 32 bit cho tất cả các vùng trừ Preamble , FSD và bản thân nó .
+ ED ( End Delimiter ) : chỉ kết thúc khung có dạng NN1NN1IE ( I là Intermediate Bit , I = 1cho ta biết đây là khung cuối cùng .E là Error bit , Một repeater sẽ cho E=1 khi nó phát hiện lỗi FCS ) .
2.Kiến trúc Token ring :
Token ring là kiến trúc mạng do IBM triển khai vào năm 1984 . Ban đầu , nó là một giải pháp dùng để kết nối các máy tính mainframe , minicomputer và các trạm đầu cuối . Tokering sử dụng phương pháp truy cập đường truyền chuyển thẻ bài ( Tokenring ) .
Tốc độ truyền dữ liệu danh định của Tokenring là 4Mbps hoặc 16Mbps , trong thực tế nó chỉ đạt tối đa là 60 % tốc độ danh định.
1.Phương pháp truy cập mạng của NIC Tokenring :
Khi NIC tokenring đầu tiên trên mạng được cấp điện , nso sẽ đóng vai trò là một NIC giám sát chủ động và nó sẽ tạo ra một khung dữ liệu đặc biệt gọi là thẻ bài và chịu trách nhiệm kiểm soát hoạt động trong vòng nhằm phát triển các tình huống bất thường xảy ra như sự gián đoạn trong vòng hoặc trong một khung dữ liệu chạy trên vòng nhiều lần .Trong trường hợp NIC giám sát chủ động “ ra kkhỏi vòng “nó sẽ tiến hành bàn giao “ chức vụ “ cho một node khác mạng.
Thẻ bài sẽ được truyền từ node này sang node khác theo một thứ tự vật lý , khi có một node cần truyền dữ liệu nó sẽ chiếm giữ thẻ bài trong một thời gian nhất định và tiến hành truyền dữ liệu . Khi hết thời gian nó phải chuyển thể bài cho node kế tiếp trên vòng . Theo cách này , thẻ bài sẽ luân chuyên vòng quanh trên mạng theo hướng nhất định từ node này sang node khác kế tiếp trên vòng một cách bất tận.
Mỗi node trên mạng sẽ được cấp phát một khả năng truy cập vào mạng là bằng nhau . Dữ liệu được truyền theo một hướng nhất định và chuyển trực tiếp từ node này đến node kế tiếp nên không thể xảy ra xung đột.
Mỗi NIC Token Ring đóng vai trò như một Repeater.
Chúng hoàn toàn có thể định quyền ưu tiên cao cho bất kỳ một NIC Token Ring nào đó để chúng có thể truyền dữ liệu một cách thường xuyên hơn .
2.Hệ thống cáp nối của Token Ring :
Kiến trúc Token Ring sử dụng các bộ tập trung đặc biệt gọi là MAU hoặc MSAU ( Multi Station Access Unit – bộ truy cập trạm ) . Các MAU có thể nhanh chóng ngắt một node mạng ra khỏi vòng và thông cáp mạng từ cổng này đến cổng khác . Nhìn bề ngoài MAU làm cho Token Ring có dạng hình sao , nhưng thực tế nó đấu dây tất cả các cổng theo một vòng .
Các tiêu chuẩn cáp cho kiến trúc Token Ring :
- IMB type 1: một màn chắn bím bao quanh hai cáp STP loại 22AWG gồm 4 lõi đồng đặc biệt .
- IMB type 2 :sử dụng hai cặp là STP cho nối mạng và 6 cặp UTP cho điện thoại .
- IMB type 3 :gồm ba cặp là UTP với tối thiểu là hai vong xoắn / inch.
- IMB type 5 : cáp quang gồm hai sợi quang 100 hoặc 140 micromet .type 5 chỉ dành cho vòng khâu chính .
- IMB type 6 :một màn chắn tết bím bao quanh 2 cặp STP loại 26AWG gồm bốn lõi bện .
- IMB type 8 :dùng một STP 26AWG lõi bện .
- IMB type 9 :giống IBM type 6 nhưng được thiết kế thêm tính năng chống cháy .
Các nguyên tắc phải tuân thủ trong quá trình thực hiện đấu cáp cho mạng Token Ring .
- Khoảng cách cáp vá ( patch cable ) nối giữa 2 MSAU trong mạng Token Ring di dời nhỏ tối thiểu là 2.5 m tối đa là 45m .
- Khoảng cách cáp vá tối đa nối tất cả các MSAU trong mạng Token Ring di dời nhỏ là 120 m .
- Độ dài tối đa của cáp adaptor ( adaptor cable ) nối giữa NIC Token Ring và MSAU là 45 m .
Một hệ cáp IBM di dời nhỏ bao gồm tối đa 12 MSAU , 96 node và sử dụng cáp IBM type 6 . Một hệ cáp IBM di dời lớn bao gồm tối đa 33 MSAU , 260 node và sử dụng cáp IBM type 1 hoặc type 2 .
3.Cấu trúc khung dữ liệu Token Ring :
1 1 1 2 hoặc 6 byte 2 hoặc 6 byte >0byte 4byte 1 1
SD
AC
FC
DA
SA
Informantion
FCS
ED
FS
+ SD ( star Delimiter ) : bắt đầu khung hoặc token , có dạng JK0J000 ( j và K là kí hiệu phi dữ liệu được chọn tùy theo việc mã hóa tín hiệu trên đường truyền ).
+ AC ( Access Control ) :chứa các tham số priority và reservation dùng cho cơ chế ưu tiên và monitor bít dùng cho cơ chế quản lý vòng .
+ FC ( Frame Control ) : Chỉ rằng khung này có chứa LLC data hay không hoặc nó là một khung điều khiển MAC ( MAC Control frame ) . Nếu chứa MAC Control Frame thì nó sẽ chỉ ra kiểu của MAC frame .
+ DA ( Destination Address ) : địa chỉ các node nhận .
+ SA ( Source Address ) : địa chỉ node giử . Độ dài SA phải bằng DA.
+ FCS ( Frame Check Sequence ) : mã kiểm tra lỗi CRC 32 bit cho tất cả các vùng trừ Preamble , FSD và bản thân nó .
+ ED ( End Delimiter ) : chỉ kết thúc khung có dạng NN1NN1IE ( I là Intermediate Bit , I = 1cho ta biết đây là khung cuối cùng .E là Error bit , Một repeater sẽ cho E=1 khi nó phát hiện lỗi FCS ) .
+ FS ( Frame station ) :Chứa các bit A ( Address recognized ) và C ( Frame Copied ) với các ý nghĩa :
A=1 : Trạm thừa nhận địa chỉ của nó .
C=1 : Trạm đã cho phép Frame .
3.FDDI ( Fiber Distributed Data Interface ) :
FDDI là tiêu chẩn cho các mạng cáp quang do ủy ban X3T9.5 của ANSI ( American National Standard Instude ) xây dựng sau đó được ISO công nhận trở thành tiêu chuẩn quốc tế ISO 9314 . Ban đầu FDDI được phát triển cho mạng WAN nhưng sau đó nó được áp dụng cho cả mạng LAN và MAN .
FDDI là mạng băng thông cao với tốc độ 100Mbps sử dụng phương pháp truy cập phương tiện truyền dấn chuyền thẻ bài tương tự như 802.5 Token Ring . Để cải thiện khả năng dung lỗi FDDI sử dụng cáp vòng kép xoai ngược .
1.Thông số kỹ thuật của FDDI :
FDDI sử dụng phương pháp truy cập đường truyền chuyển thẻ bài như Token Ring . Tuy nhiên , FDDI sử dụng nhiều thẻ bài và nó sẵn sàng bỏ qua các node có mức chỉ định ưu tiên thấp .
FDDI có băng thông rộng , tuyền dữ liệu với tốc độ 100Mbps .
FDDI sử dụng cấu trúc hai vòng khâu quay ngược ( Dual couter rotating rings ) , cấu trúc này cho phép FDDI truyền dữ liệu qua một vòng khâu và tiến hành sao lưu dự phòng và các dịch vụ khác tren vòng khâu thứ hai .
Ngoài ra vòng khâu thứ hai quay ngược này sẽ cho phép các node này nằm trên một trong hai phía vết đứt cáp cô lập chỗ đứt trong cap . Một kỹ thuật cô lập lỗi nữa là sử dụng bộ tập kết đấu dây . Các bộ tập kết đấu dây hoạt động giống MSAU trong Token Ring . Tuy nhiên , trong bộ tập kết đấu nối dây này vẫn có thể truyền thông với các node và duy trì một liên kết giữ các node và bộ tập kết .
Ngoài khả năng cô lập vết đứt trong cáp , FDDI còn có nhiều ưu điểm khác như bảo mật thông tin cao , không bị nhiễu EMI , không dẫn điện , tuổi thọ cao hơn các loại đấu cáp khác . Tuy nhiên , rào cản lớn nhất của kiến trúc FDDI là giá thành cao và kỹ thuật lắp đặt .
2.Hệ thống cáp nối của FDDI :
Kiến trúc FDDI sử dụng cáp sợi quang .Hiện nay , cáp sợi quang truyền tín hiệu đơn công , vì thế cần thiết phải sử dụng một cặp sợi quang cho việc truyền và nhận dữ liệu . Thông thường , người ta sử dụng cáp sợi quang có nhiều hơn một cặp sợi quang . Mục đích của việc sử dụng cáp sợi quang nhiều sợi là dự phòng cho sự cố và việc phát triển mạng trong tương lai .
Các mạng FDDI có thể đi cáp theo hai kiểu :
- Kiểu nối đơn ( SA – Single Attached ) : là sự kết nối giữa các node với nhau tạo thành vòng tròn và mỗi node mạng FDDI đóng vai trò như là một repeater .
- Kết nối đôi ( DA – Double Attached ) : sử dụng một bộ tập trung ( Concentrator ) FDDI , mỗi cổng của bộ này chứa một repeater và hỗ trợ cho một vòng đôi . Mỗi node DA có môỵ ngõ vào và một ngõ ra , các mạng FDDIDA có một vòng sơ cấp và một vòng thứ cấp . Khi xảy ra hỏng hóc , các node kề hai bên của điểm hỏng hóc sẽ báo tin cho các node trên mạng chuyển sang dùng vòng thứ cấp .
Khoảng cách tối đa của hệ thống FDDI :
- Khoảng cách tối đa giữa node DA và bộ tập trung là 1km .
- Khoảng cách tối đa giữa hai node SA là 2km .
- Khoảng cách tối đa của một mạng FDDI kiểu DA là 100km .
- Khoảng cách tối đa của một mạng FDDI kiểu DA là 200km .
3.Cấu trúc khung dữ liệu FDDI :
>=16 symbol 2 2 4hoặc 12 symble 4hoặc 12 symble >0 symble 8 symble 1 >=3
Preamble
SD
FC
DA
SA
Information
FCS
ED
FS
+ Phần đầu dùng để đồng bộ khung với đồng bộ của trạm .kích thước vùng này là 16 ký tự rỗng hoặc nhiều hơn tùy thuộc vào yêu cầu đồng bộ . Ký tự giống thuộc loại phi dữ liệu có dạng thực tùy thuộc vào phương pháp mã hóa trên đường truyền .
+ SD ( Star Delimiter ) : Bắt đầu khung hoặc Token , có dạng thực tùy thuộc vào phương pháp mã hóa trên đường truyền .
+ FC ( Frame Control ) : Có dạng CLFFZZZZ . trong đó C ( class bit ) chỉ thị đây là Frame di bộ . L : chỉ rõ dùng địa chỉ 16 hay 48 bit . FF chỉ đây là LLC Frame hay là MAC control frame .
+ DA ( Destination Address ) : Địa chỉ các node các node nhận .
+ SA ( Source Addess ) : Địa chỉ các node giửi . Độ dài SA phải bằng DA .
+ Information : Chứa LLC data hoặc thông tin điều khiển .
+ FCS ( Frme Check Sequence ) : Mã kiểm tra lỗi CRC 32 bit cho tất cả các vùng trừ Preamble , SD , ED , FS và bản thân nó .
+ ED ( End Delimiter ) : là một kí hiệu phi dữ liệu chỉ sự kết thúc của frame .
+ FS ( Frame staus ) Chứa chỉ thị E ( Error detected ) , A ( Addessrecognized ) và C ( Frame copyed ) . Mỗi chỉ thị được biểu diễn bằng một kỹ hiệu ( R biểu thị of hoặc false ; biểu thị on hoặc true ) .
4.Kiến trúc Ethernet:
Ethernet do Xerox , digital và Intel phát triển vào đầu những năm 1970 , nó còn được gọi là topo hình cây rẽ nhánh . Ethernet sử dụng phương pháp truy cập đường truyền CSMA/CD , hỗ trợ tốc độ tối đa 10 Mbps và 1024 địa chỉ vật lý cho mỗi địa chỉ mạng , truyền tín hiệu ở dải tần cơ sở , topo vật lý hình sao hoặc bus . Tùy theo cấu hình , Ethernet có thể sử dụng cáp đồng trục , xoắn cặp hoặc cáp quang . Ethernet áp dụng tiêu chẩn IEEE 802.3 .
1.Phương pháp truy cập mạng của NIC Ethernet .
Kiến trúc Ethernet sử dụng phương pháp truy cập đường truyền CDMA/CD . Khi một NIC Ethernet muốn truyền tín hiệu lên lan , trước hết nó phải nắng nghe xem bus đang bận hay dỗi , nếu có một NIC Ethernet khác đang truy cập thì nó sẽ phải chờ NIC Ethernet truyền phát xong dữ liệu của nó , Xung đột sẽ xảy ra khi có hai hoặc nhiều hơn NIC Ethernet truyền phát dữ liệu , thuật toán truy cập đường truyền CDMA/CD sẽ giúp Ethernet khắc phục sự cố này .
2.Hệ thống cáp nối của Ethernet .
a) Ethernet 10 base 2 ( Thin Ethernet ) :
Tiêu chuẩn Ethernet 10 base 2 sử dụng bộ thu phát cài sẵn trên bo mạch của NIC Ethernet . Ether 10 base 2 sử dụng cáp đồng trục RG – 58 A/U hoặc RG – 58C/U , cáp đầu nối 50 ohm và đầu nối T – Connector gắn trực tiếp vào đầu nối BNC trên NIC . Trên mỗi đoạn mạng phải có một đầu kết nối mát .
Các nguyên tắc bổ xung của Ethernet 10 base 2 :
- Khoảng cách tối thiểu giữa các node là 0,5 m .
- Chiều dài tối đa của mỗi đoạn mạng là 185m .
- Tốc độ truyền dữ liệu là 10 Mbps .
- Tổng chiều dài cáp trong một mạng không vượt quá 925 m .
- Số node tối đa trên một đoạn mạng là 30 ( bao gồm các node và các bộ truyền lặp) .
- Có tối đa năm đoạn mạng trên một mạng , các đoạn mạng được nối với tối đa 4 bộ truyền lặp và chỉ có ba trong số 5 doạn mạng có thể có các node mạng .
- Số node tối đa trên một mạng không vượt quá 1024 .
b) Ethernet 10 base 5 :
Hệ cáp Ethernet 10 base 5 dùng một bộ thu phát bên ngoài nối với NIC thông qua cáp AUI ( Attachmet Universal Interface ) với các đầu nối DIX . Bộ thu phát bên ngoài sẽ ngoạm chặt cáp Thicknet . Ethernet 10 base 5 sử dụng cáp đồng trục RG-8 và các đầu kết 50 ohm . Trên mỗi đoạn mạng phải có mọt đầu kết nối mát .
Các nguyên tắc bổ xung cho hệ cáp Ethernet 10 base 5 :
- Khoảng cách tối thiểu giữa hai bộ thu phát là 2,5 m .
- Tốc độ truyền dữ liệu là 10Mbps .
- Tổng chiều dài cáp trong một mạng không vượt quá 2.500 m .
- Độ dài cáp rơi nối từ bộ thu phát đến NIC không vượt qua 50 m .
- Các phân đoạn cáp phải có suất sứ từ một cuộn cáp để đảm bảo tính đồng nhất về điện trung toàn đoạn mạng .
- Số node tối đa trên một đoạn mạng là 100 ( bao gồm các node và các bộ truyền lặp )
- Số node tối đa trên một mạng không vượt quá 1024 .
c) Ethernet 10 base T :
Hệ cáp Ethernet 10 base T được đấu dây theo topo vật lý hình sao và vận hành theo topologic tuyến tính . Sử dụng cáp xoắn cặp trần UTP với các đầu nối RJ- 45 để nối các NIC Ethernet 10 base T đến bộ tập trung .
Các nguyên tắc bổ sung cho hệ cáp Ethernet 10base T :
- Số lượng đoạn mạch tối đa là 1024 .
- Sử dụng cáp UTP 22/24/26AWG với mức trở kháng là 85 đến 115 ohm ( ở MHz )
- Cáp xoắn đôi được chia thành nhiều chủng loại ( Caterogy ) , viết tắt là CAT ,mỗi chủng loại có băng thông tối đa là khác nhau.
CAT 1 : 2 Mbps
CAT 2 : 4 Mbps
CAT 3 : 16 Mbps
CAT 4 : 20 Mbps
CAT 5 : 100 Mbps
CAT 5E : 1000 Mbps
CAT 6 : 1000 Mbps
Chuẩn 10 base T có băng thông quy định là 10 Mbps , vì thế phải sử dụng cáp từ CAT 3 trở lên .Chiều dài tối đa của một sợ dây là 100mét .
d)Fast Ethernet 100base T :
Hệ cáp Fast Ethernet 100base T được chia là 3 loại :
- 100baseTX sử dụng cáp UTP CAT 5 , truyền tín hiệu qua hai cặp dây xoắn .Giới hạn một đoạn mạng tối đa 100m và đường kính mạng tối đa 200m .
- 100Base T4 sử dụng cáp UTP CAT 3 , truyền tín hiệu trên 4 cặp dây xoắn . 100Base 4 cho phép tối đa 2 bộ tập trung ( Hub ) trên mạng , chiều dài mỗi đoạn mạng tối đa là 100 m và đường kính tối đa của mạng là 200 m .
- 100Base FX sử dụng cáp quang truyền tín hiệu trên hai sợi quang đa mode . Khoảng cách tối đa của một đoạn mạng là 400 m.
3.Cấu trúc khung dữ liệu Ethernet :
8byte 2hoặc 6 byte 2 hoặc 6 byte 2 byte 46 đến 1500 … 4byte
Preamble
Destination
Address
Source
Address
Type
Data
Pad
FCS
+ Preamble : Phần đầu của khung dung cho người nhận để thiết lập sự đồng bộ bit , gồm dãy luân phiên các bit 0 và 1 , kết thúc bằng bit 0 .
+ Destination Address : Địa chỉ các trạm đích .
+ Source Address : Địa chỉ trạm nguồn . Độ dài SA phải bằng DA( 16 bits hoặc 48 bits ) .
+ Length : chỉ độ dài của LLC data .
+ Data : Dữ liệu .
+ Pad : Các bit tham gia vào để đảm bảo phát xung đột .
+ FCS ( Frame Check Sequence ) : Mã kiểm tra lỗi CRC 32 bit cho tất cả các vùng trừ Preamble và bản thân nó .
TµI LIÖU THAM KH¶O
1. Hµn ViÕt ThuËn
Giáo trình thiết kế mạng
2. NguyÔn TiÕn
Thiết kế mạng Lan
3. NguyÔn Thóc H¶i
Mạng máy tính
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Tìm hiểu về hệ thống mạng máy tính.doc