1
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
Nội dung chương 2
Lớp vật lí
Lớp liên kếtdữliệu
Lớp
liên
kết
dữ
liệu
Công nghệ Ethernet
Các công nghệ truy nhập không
dây
Một số công nghệ lớp liên kết dữ
liệu khác
Yêu cầu:
ỨngỨng dụngdụng
Trình diễn
Phiên
Vận chuyển
M
Application
Presentation
Session
Transport
Nt k
Data
Application
Header
Data
Presentation
Header
Data
Session
Header
Data
Transport
Header
Network
2013-PTIT
Nắm bắt được chức năng, hoạt
động và các kỹ thuật thực thi ở
lớp Vật lí và Liên kết dữ liệu.
Phân tích được đặc điểm của các
công nghệ truy nhập mạng
1
M
ạng
Liên kết dữ liệu
Vật lý
N
e
t
wor
k
Data Link
Physica
l
Data
Network
Header
0101101010110001
Data
Frame
Header
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Trao đổi thông tin theo mô hình OSI
1-
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
Lớp Vật lí (Physical layer)
Nhiệ
7Ứng dụngỨng dụng
Nhiệ
m vụ
Cung cấp kênh truyền điểm điểm, điểm đa
điểm …
Lựa chọn môi trường vật lí
Đánh dấu và biểu diễn bít
Chuẩn kết nối vật lí cho giao diện
TruyềntínhiệuởlớpVậtlí
6
5
4
Trình diễnTrình diễn
PhiênPhiên
GiaoGiao vậnvận
MM
2013-PTIT
Truyền
tín
hiệu
ở
lớp
Vật
lí
Đồng bộ và định thời
Các giao thức và đặc tả lớp Vật lí
3
2
1
Mạ
n
gMạ
n
g
Liên kết dữ liệuLiên kết dữ liệu
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp vật lí
Đồng bộ
2013-PTIT
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp vật lí
ĐặctảlớpVậtlí
Mứ
điệ
thế
Cá
i
thứ
Mứ
c
điệ
n
thế
.
Khoảng thờigianthayđổiđiệnthế.
Tốcđộ dữliệuvật lí.
Khoảng đường truyềntốiđa.
Các đầunốivật lí: chân cắm, số
chân
cắm
loại
bộ
nối
và
cáp
nối
Cá
cg
i
ao
thứ
c
RS-232
X.21
V. 3 5 , V. 3 4
Q.911, T1, E1
G.703
10BASE
T
100BASE
2013-PTIT
chân
cắm
,
loại
bộ
nối
và
cáp
nối
.
10BASE
-
T
,
100BASE
-
TX
ISDN, POTS,
SONET, DSL
802.11b, 802.11g
…
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp Vật lí (Physical layer)
Chuẩn lớp vật lí EIA-232-E
2013-PTIT
Khuyến nghị X.21 của ITU (CSND)
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Lớp Vật lí (Physical layer)
Chuẩn lớp vật lí EIA-232-E
2013-PTIT
Khuyến nghị X.21 của ITU (CSND)
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
Lớp Liên kết dữ liệu
Các chứcnăng củalớpLiênkếtdữliệu
7Ứng dụngỨng dụng
Các
chức
năng
của
lớp
Liên
kết
dữ
liệu
Kiểm soát lỗi
Điều khiển luồng
Điều khiển truy nhập và kết nối
Các giao thức lớp Liên kết dữ liệu
6
5
4
Trình diễnTrình diễn
PhiênPhiên
GiaoGiao vậnvận
2013-PTIT
3
2
1
M
ạ
n
g
M
ạ
n
g
VậtVậtlílí
3
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các chức năng lớp 2: Liên kết dữ liệu
Cung cấp một giao diện dịch vụ được định nghĩa rõ
vớilớpmạng;
với
lớp
mạng;
Kiểm soát và xử lí các lỗi đường truyền;
Điều khiển luồng dữ liệu để tương thích được tốc độ
của máy phát và máy thu.
2013-PTIT
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các chức năng lớp 2: Liên kết dữ liệu
Dịch vụ phi kết nối không báo nhận
hhkế ố óbá hậ
Dịc
h
vụ p
h
i
kế
t n
ố
i c
ó
bá
o n
hậ
n
Dịch vụ hướng kết nối có báo nhận
2013-PTIT
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các chức năng lớp 2: Liên kết dữ liệu
Chức năng của lớp liên kết dữ liệu
2013-PTIT
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các chức năng lớp 2: Liên kết dữ liệu
Định khung: Chia dòng bít thành các khung theo các
cách
cách
Đếm kí tự
Sử dụng các byte cờ với kĩ thuật byte stuffing
Sử dụng cờ bắt đầu và kết thúc với kĩ thuật bit stuffing
Sử dụng các đặc điểm mã hóa ở lớp vật lí
2013-PTIT
4
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các chức năng lớp 2: Liên kết dữ liệu
Kiểm soát lỗi
Phảhồi( iti / ti đãhậtà/hưhậ)
Phả
n
hồi
(
pos
iti
ve
/
ne
g
a
ti
ve
đã
n
hậ
n an
t
o
à
n
/
c
hư
a n
hậ
n
)
Bộ định thời (timer)
Gửi lại (resend)
Gán số trình tự (sequence)
Điều khiển luồng
Dựtê thô ti hảhồi(f db k
bdfl tl)
2013-PTIT
Dự
a
t
r
ê
n
thô
n
g
ti
n p
hả
n
hồi
(f
ee
db
ac
k
-
b
ase
d
fl
ow con
t
ro
l)
Dựa trên tốc độ (rate-based flow control)
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
2.3 Công nghệ Ethernet
2.3.1 Giới thiệu
2.3.2 Kĩ thuật mã hoá
2.3.3 Kĩ thuật CSMA/CD
2.3.4 Các chuẩn Ethernet
1- 14
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
2.3 Công nghệ Ethernet
Ethernet là mạng cụcbộ(LAN)
Ethernet
là
mạng
cục
bộ
(LAN)
phổ biến nhất hiện nay. Mạng được xây dựng theo chuẩn 7 tầng trong cấu
trúc mạng OSI.
Các công ty Xerox, NEC, Intel hợp tác và thiết kế vào những năm 1970.
Đến những năm 1980 IEEE ban hành hợp chuẩn IEEE 802.x thì mạng
Ethernet được cải tiến và nâng cấp.
Cấu hình: bus hoặc star.
Phương pháp chia sẻmôi trường
1-
Phương
pháp
chia
sẻ
môi
trường
truyền: CSMA/CD.
Quy cách kỹ thuật IEEE 802.3
Vận tốc truyền: 10 – 100 Mbps.
Cáp: cáp đồng trục, cáp xoắn,
cáp quang
15
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Kĩ thuật mã hoá Ethernet
1-
(a) Binary encoding, (b) Manchester encoding,
(c) Differential Manchester encoding.
5
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
2.3 Công nghệ Ethernet
Dạng thức khung trong Ethernet: Ethernet chia dữliệu thành nhiều khung
Dạng
thức
khung
trong
Ethernet:
Ethernet
chia
dữ
liệu
thành
nhiều
khung
(frame). Khung là một gói thông tin được truyền như một đơn vị duy nhất.
Khung trong Ethernet có thể dài từ 64 đến 1518 byte, nhưng bản thân khung
Ethernet đã sử dụng ít nhất 18 byte, nên dữ liệu một khung Ethernet có thể
dài từ 46 đến 1500 byte. Mỗi khung đều có chứa thông tin điều khiển và tuân
theo một cách tổ chức cơ bản. Ví dụ khung Ethernet (dùng cho TCP/IP)
1- 17
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Công nghệ Ethernet
PRE: Gồm 7 byte là chuỗi các bit 0 và 1 để
đánh dấu điểm đầu khung và đồng bộ khung
SFD: Gồm 1 byte 01010111: cho biết bít tiếp
theo là bit ngoài cùng bên trái trong byte
ngoài cùng bên trái của trường địa chỉ
DA/SA: địa chỉ đích và địa chỉ nguồn (MAC)
Length/Type: Gồm 2 byte chỉ độ dài trường
dữ liệu
Data: Dữ liệu của khung. Nếu dữ liệu < 46
byte thì mộtphầnbùđượcthêmvàođể kích
1-
byte
thì
một
phần
bù
được
thêm
vào
để
kích
thước tăng thêm thành 46 byte
FCS: Gồm 4 byte, chứa mã kiểm tra lỗi CRC
do bên gửi tạo ra. Giá trị này được bên nhận
tính lại để kiểm tra khung có bị lỗi trong quá
trình truyền hay không. Nó được tạo ra từ
DA, SA, Length/Type và Data.
18
Hiệu quả của Ethernet ở tốc độ 10 Mbps với
khe thời gian 512-bit
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 2: Lớp vật lí và liên kết dữ liệu
2.3 Công nghệ Ethernet
Kĩ thuật CSMA/CD: Đa truy nhập cảm nhận sóng
mang có phát hiện xung đột (Collision Detection)
1- 19
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
CSMA/CD
Đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột: là
phương pháp truy nhậpđường truyềnngẫu nhiên sửdụng cho
phương
pháp
truy
nhập
đường
truyền
ngẫu
nhiên
sử
dụng
cho
các mạng có cấu trúc dạng BUS, trong đó tất cả các máy trạm
(host) kết nối trực tiếp vào BUS.
Mọi trạm đều có thể truy nhập vào BUS dùng chung một cách
ngẫu nhiên do đó có thể dẫn đến xung đột (2 máy trạm cùng
truyền tại một thời điểm)
Cảmnhận sóng mang: mỗitrạm máy tính trên mạng kiểmtra
1-
Cảm
nhận
sóng
mang:
mỗi
trạm
máy
tính
trên
mạng
kiểm
tra
lưu lượng mạng trên cáp, khi máy tính “cảm thấy” cáp đang
thông thì nó có thể gửi dữ liệu. Nếu hai máy tính tình cờ gửi dữ
liệu tại cùng thời điểm thì xung đột sẽ xảy ra. Khi đó, các máy
liên quan sẽ ngừng truyền trong một khoảng thời gian ngẫu
nhiên rồi sẽ gửi lại. 20