Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 1 - Trịnh Huy Hoàng

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

198
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 1 do Trịnh Huy Hoàng biên soạn cung cấp cho các bạn những kiến thức về ứng dụng truyền dữ liệu; mô hình hệ thống truyền dữ liệu; mạng truyền số liệu; kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính. Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 1 - Trịnh Huy Hoàng

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU  Giảng viên: Trịnh Huy Hoàng
Nội dung  Ứng dụng truyền dữ liệu  Mô hình hệ thống truyền dữ liệu  Mạng truyền số liệu  Kiến trúc truyền số liệu dùng máy tính CSE 501035 – Data Communication 2
Ứng dụng truyền số liệu Source System Destination System Trans Trans Des Source mission Receiver mitter tination System Sơ đồ khối tổng quát (mô hình Shannon)  Ứng dụng dữ liệu  Ứng dụng video  Ứng dụng âm thanh, tiếng nói.  Ứng dụng thời gian thực Ví dụ CSE 501035 – Data Communication 3
Mô hình hệ thống truyền dữ liệu  Hệ thống truyền dữ liệu ?  Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm, … dưới dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giải  Thông tin: ý nghĩa được gán cho dữ liệu  Tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua một môi trường truyền dẫn CSE 501035 – Data Communication 4
Tác vụ của hệ thống truyền dữ liệu  Sử dụng hệ thống truyền dẫn  Giao tiếp  Tạo tín hiệu  Đồng bộ  Quản lý việc trao đổi dữ liệu  Điều khiển dòng dữ liệu  Phát hiện và sửa lỗi  Định vị địa chỉ và tìm đường  Khôi phục  Định dạng thông báo  Bảo mật  Quản trị mạng CSE 501035 – Data Communication 5
Hệ thống truyền dữ liệu  Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệu  Chia xẻ tài nguyên  Máy in  Ổ đĩa/băng từ  Công suất tính toán  Tập hợp dữ liệu  Phân tán tải  Tính toán song song  Tính toán theo mô hình clientserver  Fault tolerance  Trao đổi thông tin  Giao dịch cơ sở dữ liệu  Thư điện tử  Phân tán dữ liệu trên mạng – lưu trữ CSE 501035 – Data Communication 6
Truyền số liệu Source System Destination System Trans Trans Des Source mission Receiver mitter tination System  Liên quan đến các vấn đề truyền dữ liệu số dạng thô  Truyền dẫn dữ liệu (data transmission)  Mã hóa dữ liệu (data encoding)  Kỹ thuật trao đổi dữ liệu số (digital data communication)  Điều khiển liên kết dữ liệu (data link control)  Phân hợp (multiplexing)  Liên kết (link) hoặc mạch (circuit)  Kênh (channel) CSE 501035 – Data Communication 7
Mạng truyền số liệu  Giao tiếp điểmđiểm WideArea thường không thực tế Network Switching node  Các thiết bị cách xa nhau  Số kết nối tăng đáng kể khi số các thiết bị cần giao tiếp lớn mạng truyền số liệu Source system Destination system  Phân loại dựa vào phạm Source Trans mitter Trans mission Receiver Dest ination vi hoạt động System  Mạng cục bộ (LocalArea Networks – LAN) LocalArea Network  Mạng diện rộng (Wide Area Networks – WAN) CSE 501035 – Data Communication 8
Mạng truyền số liệu  Mạng cục bộ LAN  Đặc điểm  Kết nối các thiết bị cùng tổ chức  Tốc độ cao  Thường dùng hệ thống broadcast  Hệ thống chuyển mạch và ATM đang được ứng dụng  Cấu hình  Chuyển mạch  Ethernet chuyển mạch (một hoặc nhiều bộ chuyển mạch)  ATM LAN  Fibre channel  Không dây  Cơ động  Dễ dàng cài đặt CSE 501035 – Data Communication 9
Mạng truyền số liệu  Mạng diện rộng WAN  Khác như thế nào so với mạng LAN?  Triển khai theo diện rộng  Dựa vào các mạch truyền dẫn công cộng  Công nghệ  Chuyển mạch mạch (circuitswitching)  Đường truyền dẫn dành riêng giữa 2 node mạng  Chuyển mạch gói (packetswitching)  Không được dành riêng đường truyền dẫn  Mỗi gói đi theo đường khác nhau  Chi phí đường truyền cao để khắc phục các lỗi truyền dẫn  Frame Relay  Được dùng trong chuyển mạch gói có xác suất lỗi thấp  ATM  Chế độ truyền bất đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode)  Dùng các gói có kích thước cố định (gọi là cell)  ISDN  Mạng số các dịch vụ tích hợp (Integrated Services Digital Network) CSE 501035 – Data Communication 10
Mạng truyền số liệu  Một cách phân loại khác  Dựa vào kiến trúc và kỹ thuật dùng để trao đổi dữ liệu  Mạng chuyển mạch (switched networks)  Mạng chuyển mạch mạch  Mạng chuyển mạch gói  Mạng phát tán (broadcast networks)  Mạng radio gói (packet radio net.)  Mạng vệ tinh (satellite net.)  Mạng cục bộ (local net.) CSE 501035 – Data Communication 11
Cấu hình mạng truyền số liệu CSE 501035 – Data Communication 12
Kiến trúc truyền thông máy tính  Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các môđun  Các mođun được hiện thực trên các lớp khác nhau (trên cả 2 hệ thống)  Giao tiếp đồng đẳng  Ứng dụng truyền file  Nguồn thiết lập kết nối (báo cho mạng biết đâu là đích)  Nguồn đảm bảo đích sẵn sàng nhận dữ liệu  Ứng dụng truyền file trên h/t nguồn phải đảm bảo chương trình quản lý file trên h/t đích sẵn sàng nhận và lưu trữ file  Nếu định dạng file dùng trên 2 h/t không tương thích, một hoặc cả 2 h/t phải thực hiện chức năng chuyển đổi  Ví dụ: truyền file có thể được phân thành 3 môđun  Truyền file  Dịch vụ giao tiếp Computer I Computer II  Truy xuất mạng Application process Usertouser Application process communication Communication Computertocomputer Communication subsystem communication subsystem Computertonetwork communication Data communication network CSE 501035 – Data Communication 13
Nghi thức giao tiếp (giao thức)  Dùng để giao tiếp giữa các  Các thành phần chính của thực thể trong một hệ thống một nghi thức giao tiếp  Thực thể  Ngữ pháp (syntax)  Có khả năng gởi/nhận thông tin  Định dạng dữ liệu  Ứng dụng người dùng  Mức tín hiệu  Thư điện tử  Ngữ nghĩa (semantic)  Thiết bị đầu cuối  Thông tin điều khiển  Hệ thống  Xử lý lỗi  Đối tượng vật lý, chứa một  Định thời (timing) hoăc nhiều thực thể  Đồng bộ  Máy tính  Tuần tự  Thiết bị đầu cuối  Cảm biến từ xa  Phải cùng “nói” một ngôn ngữ CSE 501035 – Data Communication 14
Tiêu chuẩn hóa  Cần thiết cho các tác vụ liên thông giữa các thiết bị  Các tổ chức chuẩn hóa  Internet Society (ISOC): cộng đồng các tổ chức và cá nhân liên quan đến việc đánh địa chỉ của internet (bao gồm cả IETF, IAB)  Electronics Industries Association EIA: hiệp hội các nhà sản xuất ở Mỹ, đưa ra chuẩn RS232 và các chuẩn tương tự  Institute of Electrical and Electronic Engineers IEEE (http://www.ieee.org): tổ chức nhà nghề của các kỹ sư điệnđiện tử (IEEE754: chuẩn cho số chấm động)  International Telecommunications Union ITU (http://www.itu.ch): điều phối các chuẩn tầm quốc tế, cấp phát tần số viễn thông vệ tinh  American National Standards Institute ANSI (http://www.ansi.org): đại diện cho một số tổ chức chuẩn hóa ở Mỹ (chuẩn cho ký tự ASCII)  International Organization for Standardization ISO (http://www.iso.ch): có nhiều chuẩn liên quan đến máy tính, đại diện ở Mỹ là ANSI (ISO9000 là chuẩn liên quan bảo hiểm chất lượng)  Ưu điểm  Bảo đảm thị trường lớn cho các thiết bị và các phần mềm  Cho phép các sản phẩm của các nhà cung cấp có thể giao tiếp với nhau  Nhược điểm  Hạn chế sự phát triển công nghệ  Có thể có nhiều chuẩn cho cùng một công nghệ CSE 501035 – Data Communication 15
Tiêu chuẩn hóa  Hệ thống kín (sở hữu riêng)  Được định nghĩa bởi một vài nhà sản xuất máy tính  Chỉ liên quan đến việc truyền dữ liệu trong một máy tính hoặc giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi  Hệ thống nhiều nhà cung cấp (thương mại hóa)  Được định nghĩa bởi một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông  SNA (IBM), IPX (Novel), ...  Vseries: kết nối giữa DTE và modem kết nối với PSTN (Public Switched Telephone Tetwork)  Xseries: kết nối giữa DTE và PSDN (Public Switched Data Network)  Iseries: kết nối giữa DTE và ISDN (Integrated Services Digital Network)  Hệ thống DoD  TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet Protocol)  Hệ thống mở  Được định nghĩa bởi ISO  OSI – Open Systems Interconnection CSE 501035 – Data Communication 16
Mô hình 3 lớp  Network Access Layer  Trao đổi dữ liệu giữa máy tính và mạng  Máy tính nguồn cung cấp địa chỉ đích  Có thể có các mức dịch vụ  Tùy thuộc vào loại mạng đang dùng (LAN, chuyển mạch gói, …)  Transport Layer  Trao đổi dữ liệu tin cậy  Độc lập với mạng đang dùng  Độc lập với ứng dụng  Application Layer  Hỗ trợ các ứng dụng người dùng khác nhau (e.g. email, file transfer) CSE 501035 – Data Communication 17
Kiến trúc nghi thức và mạng  2 mức địa chỉ  Mỗi máy tính cần 1 Service Access Point địa chỉ mạng duy nhất Network Address  Mỗi ứng dụng trong một máy tính cần 1 Computer A địa chỉ duy nhất (trong máy)  Service Access Point (SAP) Computer C  Port đối với mô hình TCP/IP Computer B CSE 501035 – Data Communication 18
Nghi thức trong mô hình 3 lớp Computer X Computer Y Application Protocol Transport Protocol Network access Network access protocol protocol CSE 501035 – Data Communication 19
Protocol Data Units (PDU)  Tại mỗi lớp, người ta dùng các nghi thức để giao tiếp  Thông tin điều khiển được thêm vào dữ liệu người dùng tại mỗi lớp  Lớp Transport có thể phân đoạn dữ liệu người dùng  Mỗi phân đoạn có một header chứa  SAP đích  Số tuần tự Application Data  Mã phát hiện sai Transport header Transport Protocol Data Units Transport header Network Protocol Data Units (packages) Network Network header header CSE 501035 – Data Communication 20