Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 6 - Lưu Đức Trung

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 6 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về chuyển mạch, các mạng chuyển mạch, các nút mạng, hệ thống báo hiệu kênh số 7, chuyển mạch gói, mô hình mạng chuyển mạch đơn giản, các ứng dụng chuyển mạch tương tự,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 6 - Lưu Đức Trung

MẠNG MÁY TÍNH (COMPUTER NETWORK) Chương 6 – Chuyển mạch 6.1. Các mạng chuyển mạch Truyền dẫn trong một khoảng cách xa thường được thực hiện bằng các nút chuyển mạch trung gian Các nút không cần/được biết về nội dung dữ liệu Các thiết bị giao nhận đầu cuối thường là: Máy tính, điện thoại, các thiết bị điều khiển … Mạng chuyển mạch bao gồm một tập hợp các nút và các liên kết/liên lạc giữa các nút Dữ liệu được truyền đi từ nút này đến nút khác thông qua các nút chuyển mạch
Các nút mạng (Node) Các nút có thể chỉ kết nối đến các nút khác, hoặc kết nối đến các trạm Các kết nối nút với nút thường có dạng đường truyền ghép kênh Mạng thường được kết nối từng phần Có thể có các đường liên kết dự phòng nhằm tăng tính tin cậy Hai công nghệ chuyển mạch chủ yếu gồm: Chuyển mạch tương tự (Circuit switching) Chuyển mạch gói (Packet switching)
Mô hình mạng chuyển mạch đơn giản
Chuyển mạch tương tự
Có các đường kết nối được giành riêng, qua ba giai đoạn: Kết nối (Establish) Truyền (Transfer) Ngắt kết nối (Disconnect) Mạch được thiết lập cho mạng chuyển mạch tương tự phải bảo đảm: Phải có khả năng chuyển mạch Phải có khả năng phân chia thành các kênh riêng Phải có khả năng tìm đường đi tiếp theo đưa thông tin đến đích Các ứng dụng chuyển mạch tương tự Ứng dụng chủ yếu của mạng chuyển mạch là hệ thống điện thoại.
Sự tận dụng không hiệu quả Kênh truyền giành riêng trong suốt thời gian kết nối. Không có dữ liệu vẫn phải kết nối → thông năng lãng phí Cần thời gian thiết lập kết nối Khi đã kết nối, quá trình truyền gửi không thấy được Chủ yếu được phát triển cho truyền giọng nói (điện thoại) → không phù hợp với các kiểu dữ liệu khác Chuyển mạch mạch còn được dùng trong các mạng riêng VPN
Mạng chuyển mạch tương tự công cộng Các thành phần trong mạng truyền thông
Một mạng truyền thông gồm bốn thành phần kiến trúc tổng quát như sau: Các máy thuê bao (Subcribers): là các thiết bị kết nối vào mạng. Cho đến nay, chủ yếu vẫn là các máy điện thoại nhưng tỷ lệ thiết bị truyền dữ liệu (máy fax). Đường thuê bao (Subcribers Line): liên kết giữa các máy thuê bao với mạng /đường điện đàm thuê bao /đường điện đàm cục bộ. Hầu hết sử dụng cáp đôi xoắn đến vài chục km. Các tổng đài (exchange): Các trung tâm chuyển mạch trong mạng, trực tiếp kết nối các thuê bao PBX, thường phục vụ đến vài ngàn thiết bị, phạm vi và nhỏ. Đường trung kế (Trunk line): là các nhánh nối giữa các tổng đài. Các đường trung kế tải được nhiều kênh sử dụng FDM hay TDM đồng bộ.
Các chức năng điều khiển báo hiệu Phát báo hiệu liên lạc đối với thuê bao, bao gồm âm thanh quay số, đổ chuông, tín hiệu báo bận, v.v… Truyền số đã quay cho switch để cố gắng kết nối. Truyền thông tin giữa các switch báo hiệu kết nối không thành công. Truyền thông tin giữa các switch báo hiệu cuộc gọi đã kết thúc và đường dẫn sẽ được ngắt. Gửi tín hiệu phát chuông điện thoại. Truyền thông tin liên quan đến việc tính đếm chi phí và hóa đơn.
Truyền thông tin về tình trạng thiết bị hay đường trục trong mạng. Thông tin này được sử dụng cho chức năng tìm đường và duy trì kết nối. Truyền các thông tin kiểm tra phát hiện và cô lập các hệ thống lỗi hỏng. Điều khiển các thiết bị đặc biệt như thiết bị kênh vệ tinh. Tuần tự tín hiệu điều khiển Trước cuộc gọi, cả hai máy điện thoại đều rỗi (onhook). Khi một thuê bao nhấc ống nghe (offhook). → tín hiệu tự động báo cho tổng đài. Switch (tổng đài) đáp lại bằng một tín hiệu, báo cho thuê bao biết đã có thể quay số.
Người gọi quay số. Tại switch, số này được coi như địa chỉ cần gọi. Nếu thuê bao bị gọi không bận, switch gửi một tín hiệu đổ chuông. Switch đáp trả cho thuê bao gọi: Nếu máy bị gọi rỗi, switch gửi lại thuê bao gọi tín hiệu (nghe được) trong khi vẫn tiếp tục gửi tín hiệu đổ chuông với máy bị gọi. Nếu máy bị gọi bận, switch gửi tín hiệu báo bận trở lại cho máy gọi. Nếu cuộc gọi không thể thực hiện qua switch, switch gửi trả một tín hiệu cho thuê bao gọi, yêu cầu thực hiện lại cuộc gọi.
Thuê bao bị gọi nhấc ống nghe (offhook). → báo hiệu cho switch. Switch ngắt chuông, thiết lập kết nối giữa hai thuê bao. Kết nối được gỡ bỏ khi một trong hai thuê bao tham gia đặt ống nghe trở lại (onhook) Báo hiệu cùng kênh (In Channel Signaling) Tín hiệu báo hiệu và cuộc gọi được sử dụng trên cùng một kênh ưu điểm: không đòi hỏi thêm phương tiện truyền khác Cùng dải tần (Inband) Sử dụng cùng tần số với tín hiệu thoại Có thể đến bất cứ đâu mà tín hiệu đàm thoại tới được
Thêm vào đó, không thể thiết lập một cuộc gọi mà giọng nói đi theo một đường còn tín hiệu điều khiển đường đi đó lại theo một ngả khác Ngoài dải tần (Out of band) Các tín hiệu đàm thoại không sử dụng hết 4kHz băng thông Một dải tín hiệu hẹp ngay trong dải thông 4 kHz đàm thoại được dùng để mang tín hiệu điều khiển Ưu điểm nổi bật: của phương pháp này là các tín hiệu điều khiển có thể được truyền gửi dù có tín hiệu giọng nói trong kênh hay không Cần thêm thiết bị điện tử xử lý tín hiệu ngoài dải Băng thông chật hẹp hơn
Báo hiệu kênh chung (Common Channel Signaling) Tín hiệu điều khiển được tải trên các kênh độc lập với các kênh thoại Một kênh tín hiệu riêng có thể sử dụng chung cho nhiều thuê bao khác nhau Hai hình thức báo hiệu kênh chung Chế độ kết hợp (Associated Mode) kênh chung đi liền với các đoạn trục nối các switch Chế độ tách biệt (Disassociated Mode) Cần thêm các nút truyền tín hiệu (signal transfer points) Nó thực sự hình thành 2 mạng: một để truyền dữ liệu và một truyền tín hiệu điều khiển
6.2. Hệ thống báo hiệu số 7 (Signaling System Number 7) Chức năng tổng quát của SS7 là cung cấp một chuẩn quốc tế về hệ thống tín hiệu kênh chung dùng trong các mạng ISDN với các tính chất chủ yếu như sau: Được tối ưu hóa để sử dụng trong các mạng truyền thông số nhằm cạnh tranh với các tổng đài số lập trình cố định, tận dụng các kênh truyền 64kbps.
Được thiết kế phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật truyền dữ liệu hiện hành và tương lai về điều khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa, quản lý và bảo trì. Được thiết kế để trở thành phương tiện truyền thông tin cậy theo đúng thứ tự, không trùng lặp và mất dữ liệu. Hoạt động phù hợp trên các kênh tương tự mà tốc độ dưới 64 kbps. Phù hợp cho các kết nối mặt đất và vệ tinh ngang hàng. Các thành phần mạng báo hiệu SS7
Signaling point (SP) Là bất cứ điểm nào của mạng có thể xử lý các thông điệp điều khiển SS7 Signal transfer point (STP) Có khả năng tìm đường đi cho các thông điệp SS7 Control plane Có trách nhiệm thiết lập và quản lý kết nối Information plane
Khi kết nối đã lập, thông tin được truyền trong diện thông tin Các điểm chuyển tiếp STP
Cấu trúc mạng điều khiển
Có nhiều tham số khác nhau làm ảnh hưởng đến quyết định thiết kế mạng với số tầng cần thực hiện: Năng lực của các STP: bao gồm các đường liên kết mà mỗi STP có thể xử lý, thời gian cần thiết để truyền thông điệp điều khiển và thông năng của nó đối với các thông điệp. Hiệu năng của mạng: bao hàm tổng thời gian trễ qua các SP và STP và các liên kết. Mức độ sẵn sàng và tin cậy: lượng hóa khả năng của mạng khi đối mặt với các hư hỏng có thể xảy ra đối với các STP.