Bài giảng Mạng máy tính: Chương 3

ỹ

K thu t ậ m ng c c b ụ ộ ạ LAN

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Các ph

ng th c

ươ

ứ đa truy nh pậ

 Ph ươ ng pháp truy nh p ng u nhiên. ậ ẫ

- K thu t v i d ng bus : CSMA, CSMA/CD. ậ ớ ạ ỹ

- K thu t truy nh p ng u nhiên d ng vòng : ậ ậ ẫ ạ ỹ

 Ph

- K thu t bus v i th bài Token Bus. ớ

ươ ng pháp truy nh p có đi u khi n. ậ ề ể

ẻ ậ ỹ

- K thu t vòng v i th bài Token Ring. ớ ẻ ậ ỹ

Cisco Public

ITE PC v4.0 Chapter 1

- K thu t tránh xung đ t Collision ậ ộ ỹ

Avoidance.

Ph

ng pháp CSMA

ươ

Còn đ c g i là ph ng pháp n ghe tr c khi ượ ọ ươ ướ

truy nề LBT (Listen Before Transmitting).

Khi m t tr m truy n d li u, tr ữ ệ ề ạ ộ ướ c h t nó s ẽ ế

ng truy n “ ph i “ả nghe” xem đ ườ ề b nậ ” hay “r iỗ ”.

N u “r i” nó s truy n d li u đi (theo khuôn ữ ệ ẽ ề ế ỗ

ng truy n đang “b n” thì d ng chu n), n u đ ẩ ế ạ ườ ề ậ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

nó s th c hi n 1 trong 3 gi ệ ẽ ự ả i thu t sau: ậ

Gi

ậ

ạ ộ

ườ ầ

i thu t này có hi u qu tránh xung đ t ệ ả ộ

i thu t non-persistent ả - Tr m t m “rút lui” ch đ i trong m t th i gian ờ ờ ợ ạ ng i b t đ u nghe đ ng u nhiên, sau đó l ắ ạ ẫ truy n. ề - Gi ậ ả nh ng có th i gian ch t. ờ ư

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

ế

i thu t 1- persistent

Gi

ậ

Tr m ti p t c “nghe” đ n khi đ ế ạ ườ ng truy n r i ỗ ề

ả ế ụ ữ ệ ậ

ả ụ ượ ớ ắ

ằ ế thì truy n d li u đi v i xác su t p = 1. ấ ề i thu t này kh c ph c nh ể ạ

ề ề ộ

ề ờ

ế ữ ệ ế ế ộ ẽ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

c đi m có th i ờ gian ch t b ng cách cho phép m t tr m có th ể ộ truy n ngay sau khi m t cu c truy n k t thúc, ộ song n u có nhi u tr m cùng ch và ti n hành ạ phát d li u cùng lúc thì s gây ra xung đ t.

Gi

i thu t p- persistent

ậ

Tr m ti p t c “nghe” đ n khi đ ạ ườ ế

ớ xác su t p ấ ng truy n r i ỗ ề xác đ nh tr c ướ ị

ộ ệ ố ư

ề ỗ ạ Ng

ả ế ụ thì truy n d li u đi v i ữ ệ (m i tr m có g n m t h s u tiên). ắ ạ

i tr m rút lui trong m t th i gian c ố ờ ho c ti p t c ch ờ ế ụ ề ớ xác su t p ấ ộ ặ

ấ i thu t này gi m đ i đa xung đ t và ả c t ượ ố ộ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

th i gian ch t. c l ượ ạ đ nh r i truy n v i ị ồ đ i v i ợ ớ xác su t 1 – p Gi ả ậ ờ ế

ng pháp CSMA/CD (1)

ươ

Ph ng pháp này có ngu n g c t

Ph ươ ồ ố

h th ng ố ừ ệ ng đ i h c Hawai vào ọ ạ ể ườ

ả

i tr ọ ng pháp LWT (Listen While Còn g i là ph ọ

radio phát tri n t ạ kho ng năm 1970 g i là ALOHANET. ươ Transmitting - nghe trong khi truy n)ề .

ả

i m t c p nào đó Các va ch m luôn x y ra t ộ ấ ạ ạ thu n khi các l ng tăng t ậ ỷ ệ ớ ố ượ ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

trên m ng v i s l phiên truy n tăng. ề

Ph

ng pháp CSMA/CD (2)

ươ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Ph

ng pháp CSMA/CD (2)

ươ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Ph

ng pháp CSMA/CD (3)

ươ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Ph

ươ

ắ ổ

ng pháp CSMA/CD (4) CDMA/CD, còn b sung các quy t c sau: - Khi m t tr m đang truy n, nó v n ti p t c

ụ ề ế ẫ

ườ ề

ạ ộ ng truy n. ệ ệ ừ

nghe đ ế ề ư

ờ ấ ả ử ả

ề ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

N u phát hi n xung đ t, nó ng ng ngay vi c ộ truy n nh ng v n ti p t c g i sóng mang thêm ẫ ế ụ t c các m t th i gian n a đ đ m b o r ng t ộ ằ ể ả ữ c xung đ t. tr m trên m ng đ u có th nghe đ ượ ể ạ - Sau đó tr m ch đ i m t th i gian ng u ờ ộ ờ ợ i theo các quy t c ề ạ ộ ẫ ắ ử

ạ nhiên nào đó r i th truy n l ồ c a CSMA. ủ

Thu t toán

CSMA/CD

ậ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Ph

ng pháp Token (1)

ươ

- Token là m t đ n v d li u đ c bi t, có kích ị ữ ệ ộ ơ ặ ệ

th c và n i dung g m các thông tin đi u khi n ướ ề ể ồ ộ

đ c quy đ nh riêng cho m i ph ng pháp. ượ ỗ ị ươ

- Token có c u t o g m 24 bit. ấ ạ ồ

- th i đi m đ u tiên, khi kh i t o vòng Ring, Ở ờ ở ạ ể ầ

ph i có m t tr m t o ra th bài  g i là tr m ẻ ạ ạ ả ộ ạ ọ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

active monitor.

Ph

ng pháp Token (2)

ươ

- Tr m nh n thay đ i m t s bit cu i cùng đ ể ộ ố ậ ạ ổ ố

ACK cho tr m g i bi t là nó nh n đ ử ạ ế ậ ượ c th bài. ẻ

- Tr m gi ạ ả i phóng Token b ng cách chuy n ằ ể

bit th 12 (token bit) t 1 – 0. ứ ừ

- Tr m báo nh n Token b ng cách chuy n ể ạ ậ ằ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

token bit t 0 – 1. ừ

Ph

ng pháp Token Bus (1)

ươ

 Thi t l p vòng logic . ế ậ

Vòng logic gi a các tr m có nhu c u truy n, ạ ữ ề ầ

đ c xác đ nh theo m t chu i có th t mà ượ ứ ự ỗ ộ ị

tr m cu i cùng li n k v i tr m đ u tiên c a ề ớ ủ ề ạ ạ ầ ố

vòng. M i tr m đ c bi t đ a ch c a tr m li n ỗ ạ ượ ế ị ỉ ủ ề ạ

c và sau nó. Th t c a các tr m trên k tr ề ướ ứ ự ủ ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

v t lý. vòng logic đ c l p v i th t ộ ậ ứ ự ậ ớ

Ph

ng pháp Token Bus (2)

ươ

 Thi t l p vòng logic . ế ậ

Duy trì tr ng thái th c t c a m ng: ự ế ủ ạ ạ

- B sung đ nh kỳ các tr m n m ngoài vòng ạ ằ ổ ị

logic n u có nhu c u truy n d li u. ầ ữ ệ ế ề

- Lo i b m t tr m không còn nhu c u truy n ạ ỏ ộ ạ ề ầ

d li u ra kh i vòng logic. ỏ ữ ệ

- Qu n lý l ả ỗ i: L i: có th “đ t vòng” ho c ể ứ ặ ỗ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

trùng đ a ch . ỉ ị

Ph

ng pháp Token Bus (3)

ươ

 Kh i t o vòng logic . ở ạ

Khi cài đ t m ng ho c đ t vòng c n ph i kh i ở ứ ạ ặ ặ ầ ả

t o l ạ ạ i vòng. Vi c kh i t o vòng logic đ ở ạ ệ ượ c th c ự

hi n khi m t ho c nhi u tr m phát hi n Bus ề ệ ệ ạ ặ ộ

t giá tr ng ng th i gian (Time- ho t đ ng v ạ ộ ượ ị ưỡ ờ

out) ho c th bài b m t ẻ ị ấ  tr m phát hi n g i ử ệ ạ ặ

thông báo “yêu c u th bài” t ẻ ầ ớ i m t tr m active ạ ộ

Cisco Public

ITE PC v4.0 Chapter 1

monitor đ t o Token m i và chuy ntheo vòng ể ạ ể ớ

logic.

Ph

ng pháp Token Ring (1)

ươ

S quay v l ề ạ ạ i tr m ngu n c a d li u và th ẻ ủ ữ ệ ự ồ

nhiên: tr m bài nh m t o ra c ch báo nh n t ơ ậ ự ế ằ ạ ạ

đích có th g i vào đ n v d li u (ph n header) ị ữ ệ ể ử ầ ơ

các thông tin v k t qu ti p nh n d li u c a ề ế ả ế ữ ệ ủ ậ

mình. Các thông tin đó có th là: ể

(1) tr m đích không t n t i ho c không ho t ạ ồ ạ ặ ạ

đ ng; (2) tr m đích t n t ộ ồ ạ ạ i nh ng d li u không ữ ệ ư

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

copy; (3) d li u đã đ c ti p nh n; ữ ệ ượ ậ (4) có l ế i. ỗ

Ph

ng pháp Token Ring (2)

ươ

 M t th bài. ẻ ấ

Có th quy đ nh tr ể ị ướ c m t tr m đi u khi n ch ủ ề ộ ạ ể

đ ng (Active Monitor), phát hi n m t th bài ệ ẻ ấ ộ

b ng cách dùng c ch ng ế ằ ơ ưỡ ng th i gian ờ

Time-out. Sau kho ng th i gian đó, n u không ế ả ờ

nh n l i đ ậ ạ ượ c th bài, tr m s phát hi n tình ẽ ẻ ệ ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

tr ng ph c h i b ng cách phát l ồ ằ ụ ạ ạ i th bài m i. ớ ẻ

Ph

ng pháp Token Ring (3)

ươ

 Th bài “b n” l u chuy n không d ng. ư ừ ể ẻ ậ

Monitor s d ng m t bit trên th bài đánh d u ử ụ ẻ ấ ộ

(M=1) khi g p m t th bài b n đi qua nó. ẻ ậ ặ ộ

N u nó g p l i th bài v i bit đã đánh d u đó ặ ạ ế ẻ ấ ớ

 tr m ngu n đã không nh n l i đ ậ ạ ượ ạ ồ c đ n v ị ơ

d li u c a mình và th bài b n c quay vòng ẻ ữ ệ ủ ứ ậ

mãi. - Monitor s đ i bit tr ng thái c a th ẻ ẽ ổ ủ ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

bài thành “r i” và chuy n ti p trên vòng. ể ế ỗ

So sánh CSMA/CD và Token

- Đ ph c t p c a ph ng pháp Token l n ủ ứ ạ ộ ươ ớ

h n nhi u so v i CSMA/CD. ề ơ ớ

- Trong đi u ki n t ng phápToken ệ ả ề i nh , ph ẹ ươ

không hi u qu b ng CSMA/CD. ả ằ ệ

- Trong đi u ki n t i n ng, ph ng pháp ệ ề ả ặ ươ

Token hi u qu h n so v i CSMA/CD(do không ả ơ ệ ớ

quy đ nh đ dài t i thi u c a gói tin và không c n ộ ị ố ủ ể ầ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

c khi truy n). l ng nghe tr ắ ướ ề

Các chu n m ng LAN

ẩ

ạ M ng LAN cho phép các thi

t b đ c l p truy n ạ ế ị ộ ậ ề

thông tr c ti p v i nhau trong không gian h p. ự ế ẹ ớ

Có 4 k thu t LAN c b n, đ ơ ả ậ ỹ ượ c quy đ nh và ị

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

phân bi i l p 2 c a mô hình OSI. t t ệ ạ ớ ủ

ớ

ấ ấ

ậ

tr tr ị

So sánh l p 2 và l p 1 trong OSI (1) ớ cung c p kh năng truy xu t vào môi - L p 2ớ ả ng m ng và truy n d n v t lý qua môi ẫ ề ạ ườ c đích c a m ng. ng, cho phép đ nh v đ ủ ị ượ ườ - L p 1 ườ ế ỉ ớ

ề

ữ ệ ườ ấ

ạ ch liên quan đ n các môi tr ng truy n tín hi u, các lu ng bit, các thành ph n ầ ồ ệ ng và các c u hình đ a d li u vào môi tr ư khác.

không th thông tin đ L p 1ớ ể ớ

Cisco Public

ITE PC v4.0 Chapter 1

c v i các l p ượ không th đ t tên hay nh n di n ậ ể ặ ớ ệ

phía trên, L p 1ớ các máy tính trên m ng. ạ

So sánh l p 2 và l p 1 trong OSI (2) ớ

ớ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Physical and Data Link in Ethernet (1)

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Physical and Data Link in Ethernet (2)

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Chu n IEEE 802.x

ẩ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

ạ ệ ủ

ệ ề ữ ớ ố

ế

Công ngh Ethernet ệ - Ethernet là công ngh c a m ng LAN cho phép truy n tín hi u gi a các máy tính v i t c đ ộ t ừ

đ a ra tiêu chu n Ethernet 10 Mbps. ẩ

ẩ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

ầ

10Mb/s đ n 10 Gigabit/s. - Năm 1980, Xerox, Intel và Digital Equipment ư - Năm 1985, IEEE đ a ra tiêu chu n v ề ư Ethernet đ u tiên vào v i tên g i " ọ IEEE 802.3 ớ CSMA/CD Access Method and Physical Layer Specifications”.

Thành ph n c a Ethernet

ủ

ầ

 Data Communication Equipment (DCE).

Là các thi t b k t n i m ng cho phép nh n và ế ị ế ố ạ ậ

chuy n khung trên m ng. DCE có th là các ể ể ạ

thi t b đ c l p nh Repeter, Switch, Router ế ị ộ ư ậ

ho c các kh i giao ti p thông tin nh Card ế ư ặ ố

m ng, Modem .. ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

 Interconnecting Media.  Data terminal Equipment (DTE).

PC, Workstation, File Server, Print Server ...

Đ c đi m c a Ethernet ủ

ể

ặ

- C u hình truy n th ng: Bus/Star, Star bus. ố ề ấ

- Ph ươ ng pháp truy nh p: CSMA/CD. ậ

- Chu n: IEEE 802.3. ẩ

- V n t c truy n: 10/100Mbps, ... 10Gbps. ậ ố ề

- Lo i cáp: Cáp đ ng tr c m ng, cáp đ ng ụ ạ ồ ồ ỏ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

tr c dày, cáp xo n đôi, cáp quang ... ụ ắ

Các t ng trong

trong IEEE 802.

ầ

Chu n IEEE 802 bao g m t ng Physical và Data ồ ẩ ầ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Link trong mô hình OSI.

Data link trong Ethernet

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

C u trúc khung Ethernet (1)

ấ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

C u trúc khung Ethernet (2)

ấ

- Chu n Ethernet ban đ u đ nh nghĩa kích th ầ ướ

ị ẩ i thi u là 64 bytes và t ố ể

c này bao g m t ố ướ ế ồ

c i đa là 1518 bytes. MAC đích đ n FCS. ừ ng Preamble và Start of frame delimiter không

kích tr c khung ban đ u này. ướ ầ ả

ẩ

Chu n IEEE 802.3ac (ra đ i năm 1998) m ở ờ c khung lên đ n 1522bytes (cho phù ế ướ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

khung t Kích th Tr ườ n m trong mô t ằ - r ng kích th ộ h p v i VLAN). ớ ợ

Ch c năng c a các tr

ng (1)

ứ

ủ

ườ

 Tr ng mào đ u (Preamble) ườ ầ

Preamable (7 bytes) là m t m u ch a các bit 1 ứ ẫ ộ

và 0 xen k nhau, đ c dùng đ đ ng b trong ẽ ượ ể ồ ộ

ho t đ ng truy n b t đ ng b t ề ộ ừ ạ ấ ồ ộ 10Mbps tr ở

xu ng. Các phiên b n nhanh h n c a Ethernet ủ ả ơ ố

là đ ng b thì thông tin đ nh th i này là d th a ư ừ ờ ồ ộ ị

nh ng v n đ c gi ng ư ẫ ượ l ữ ạ i nh m m c đích t ụ ằ ươ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

thích.

Ch c năng c a các tr

ng (2)

ứ

ủ

ườ

 Tr ng Start Frame Delimiter (1 byte) . ườ

Là m t file dài m t octet đánh d u k t thúc ế ấ ộ ộ

ph n thông tin đ nh th i và ch a chu i bit ứ ầ ỗ ờ ị

10101011.

 Destination MAC Address Field (6 byte).

Ch a MAC đích, đây có th là đ a ch unicast, ứ ể ỉ ị

multicast ho c broacast. Đây là đ a ch l p 2 đ ể ỉ ớ ặ ị

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

h tr các thi t b xác đ nh khung dành cho nó. ỗ ợ ế ị ị

Ch c năng c a các tr

ng (3)

ứ

ủ

ườ

 Source MAC Address Field (6 byte).

Tr ng này cho phép xác đ nh ngu n g c c a ườ ủ ố ồ ị

frame. Các switches s d ng đ a ch này và đ t ử ụ ặ ỉ ị

trong b ng tìm ki m. ế ả

 Length/Type Field (2 byte).

Đ nh nghĩa chính xác đ dài c a tr ng d li u ủ ộ ị ườ ữ ệ

trong khung và s d ng nh m t ph n c a FCS ư ộ ử ụ ủ ầ

Cisco Public

ITE PC v4.0 Chapter 1

nh m đ m b o b n tin đ ả ả ả ằ ượ c thu nh n hoàn ậ

toàn.

ng (4)

ứ

ườ

Ch c năng c a các tr ủ ng Data và Pad (46 – 1500 byte).

 Tr ườ

Bao g m d li u đ c mã hóa t l p cao h n ữ ệ ồ ượ ừ ớ ơ

(là PDU l p 3 và ph bi n h n là IPv4 packet). ổ ế ơ ớ

T t c các frame ph i có đ dài t i thi u là 46 ấ ả ả ộ ố ể

bytes. N u m t gói d li u nh h n 46 bytes, ữ ệ ỏ ơ ế ộ

thì tr ng Pad đ ườ ượ c s d ng (b sung các bit ổ ử ụ

0)đ tăng kích th c c a frame đ n giá tr t ể ướ i ị ố ủ ế

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

thi u này. ể

ng (5)

ứ

ườ

Ch c năng c a các tr ủ ng FCS (4 bytes).

 Tr ườ

Tr ng FCS ch a 4 bytes CRC ( cycle ườ ứ

c redanduncy check - ki m tra đ d vòng) đ ể ộ ư ượ

t o ra b i thi ạ ở ế t b truy n và đ ề ị ượ c tính toán tr ở

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

i b i thi t b thu đ ki m tra l i c a frame. l ạ ở ế ị ể ể ỗ ủ

Đ a ch Ethernet MAC (1)

ị

ỉ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Đ a ch Ethernet MAC (2)

ị

ỉ

ỉ ị ờ

ị ễ ị ồ

ạ ấ ả ả

Đ a ch MAC ra đ i, cho phép xác đ nh đ a ch ỉ ngu n và đích trên m ng Ethernet d dàng (có th áp d ng cho t t c các phiên b n Ethernet). ụ Vi c gán đ a ch MAC th c hi n ỉ PDU l p 2. ớ ệ ở ị

ồ ị ỉ

ị ễ ể

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

c bi u di n d hexadecimal). ể ự ệ M t đ a ch MAC bao g m 48 bit nh phân, ộ i c chia thành hai ph n và đ đ ướ ượ ượ d ng các c p s th p l c phân ( ạ ầ ố ậ ụ ặ

Đ a ch Ethernet MAC (3)

ỉ

ị

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Ethernet MAC unicast

Đ a ch unicast là đ a ch đ n nh t đ ỉ ị ượ

ngu n đ n l ị ượ ỉ ơ c g i t ử ừ ấ ồ c s ử ơ ẻ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

. dung khi m t frame đ ộ sang đích đ n l ơ ẻ

Ethernet MAC Multicast.

ị ồ ế t b ngu n g i packet đ n ử

ả ế

Đ a ch ngu n luôn là đ a ch unicast. ỉ ồ ị ỉ

ị ặ ị ỉ

ệ i đ Cho phép m t thi ế ộ m t nhóm các thi t b khác. ế ị ộ 224.0.0.0 đ n 239.255.255.255 D i multicast t ừ ị Đ a ch MAC multicast có giá tr đ c bi ạ ầ ị

ổ ừ ể ấ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

ừ hexa còn l 23bits th p t ự

t, b t ắ c đ u b ng 01-00-5E. Các giá tr còn l ượ ằ nhóm đ a ch IP chuy n đ i t ỉ ị multicast thành 6 ký t i c a đ a ch ỉ ị ạ ủ MAC.

Ethernet MAC Broadcast

ỉ ứ ị

ớ ị ồ ỉ ươ ầ

V i đ a ch broadcast, packets ch a đ a ch IP ng multicast, đ a ch broadcast yêu c u đ a ch ỉ ầ ị ỉ

đích g m toàn các bit “1” trong ph n host. T t ị ự MAC broadcast trong khung Ethernet.

ạ ỉ

ượ ể ễ ồ ỉ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

đ a ch bao g m 48 bits “1” và đ b ng FF-FF-FF-FF-FF-FF (d ng hexa). Trên m ng Ethernet, đ a ch MAC broadcast là ị c bi u di n ị ằ ạ

ITE PC v4.0 Chapter 1

Cisco Public

Bài giảng Mạng máy tính: Chương 3