Đề tài : Thiết kế mạng máy tính - mạng cục bộ LAN

Chia sẻ: Trần Minh Tân | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

256
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bước vào thế kỷ 21 thời đại lấy công nghệ thông tin làm nòng cốt phát triển các ngành kinh tế khác. Sự bùng nổ thông tin toàn cầu và kỹ thuật mạng INTERNET phát triễn như vũ bão đã làm thay đổi suy nghĩ của nhiều nhà làm tin học ở nước ta nói riêng và toàn cầu nói chung. Từ thuở sơ khai con người thấy việc kết hợp một nhóm người lại thì làm việc có hiệu quả hơn rất nhiêù so với việc phân tán và lẻ tẻ trong công việc , chính vì lẻ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài : Thiết kế mạng máy tính - mạng cục bộ LAN

Lời nói đầu Bước vào thế kỷ 21 thời đại lấy công nghệ thông tin làm nòng cốt phát triển các ngành kinh tế khác. Sự bùng nổ thông tin toàn cầu và kỹ thuật m ạng INTERNET phát triễn như vũ bão đã làm thay đổi suy nghĩ c ủa nhi ều nhà làm tin học ở nước ta nói riêng và toàn cầu nói chung. Từ thuở sơ khai con người thấy việc kết hợp một nhóm người lại thì làm việc có hiệu qu ả h ơn r ất nhiêù so v ới việc phân tán và lẻ tẻ trong công việc , chính vì lẻ thiết thực đó mà mạng máy tính ra đời. Sù ra đ ời c ủa m ạng máy tính đã mang l ại giá tr ị th ực ti ễn vô cùng to l ớ n cho nhân lo ại thông qua vi ệc giúp cho con ng ười nh ư đ ược xích l ại g ầ n nhau h ơ n, các thông tin quan tr ọng chuy ển t ải khai thác, x ử lý k ịp th ờ i, trung th ực và chính xác. V ới s ự xu ất hi ện c ủa m ạng máy tính kho ả ng cách v ề đ ịa lý, không gian và th ời gian nh đ ượ c thu h ẹp l ạ i. Việt Nam chính thức tham gia vào mạng máy tính INTERNET t ừ tháng 12 năm 1997 với tổng số 4 triệu máy điện thoại và 30 nghìn thuê bao INTERNET, đã tạo điều kiện cho mạng máy tính phát triển mạnh mẻ hơn bao gi ờ h ết. Nh ận thấy nhu cầu làm việc nhóm chia sẻ thông tin trong các c ơ quan, nên em t ập chung nghiên cứu về đề tài này. Do thời gian có hạn nên em không thể tránh khỏi thi ếu sót, em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô. Em xin cảm ơn khoa Điện tử_ viễn thông, đặc biệt là thầy giáo: Thái vinh Hiển , người đã giúp em hoàn thành cuấn đồ án tốt nghiệp này. Hà nội, tháng 05 năm 2003. Sinh viên Trần văn Dũng 1
Phần I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH CHƯƠNG 1 MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Mạng máy tính là gì. Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được kết nối v ới nhau b ằng đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó, nhằm mục đích trao đổi thông tin giữa các máy tính. Mạng máy tính sử dụng một số nguyên tắc căn bản để truyền. - Đảm bảo không bị mất mát khi truyền. - Thông tin phải được truyền nhanh chóng, kịp thời, chính xác. - Các máy tính trong một mạng phải nhận biết được nhau. - Cách đặt tên trong mạng, cũng nh cách thức xác định đường truyền trên mạng phải tuân theo một chuẩn nhất định. 1.2 Phân loại mạng máy tính. Người ta phân loại mạng khác nhau dựa trên các yếu tố sau. Nguyên tắc phân chia tài nguyên trên mạng, khoảng cách về địa lý, kỹ thu ật chuyển mạch. Nhìn chung tất cả các mạng máy tính đều có thành ph ần ch ức năng và đ ặc tính nhất định đó là. - Máy phục vụ (Server) cung cấp tài nguyên cho người sử dụng mạng. - Máy khách (Client) truy cập tài nguyên dùng chung do máy phục vụ cung cấp. - Phương tiện truyền dẫn. - Dữ liệu dùng chung. 2
- Máy in và các thiết bị dùng chung khác. Bất chấp những điểm tương đồng trên căn cứ vào nguyên tắc phân chia tài nguyên mạng máy tính được chia thành hai mạng rõ rệt- mạng ngang hàng (pear – to - pear) và mạng dựa trên máy phục vụ. 1.2.1.1 Mạng ngang hàng. Ở mạng này mỗi máy tính có thể kiêm các vai trò máy ph ục v ụ và máy khách. Mạng ngang hàng cho phép các nhóm nhỏ người dùng dễ ràng dùng chung d ữ liệu, thiết bị ngoại vi và dễ cài đặt thiết bị rẻ tiền. 1.2.1.2 Mạng dựa trên máy phục vụ. Mạng này lý tưởng nhất đối với các mạng dùng chung nhiều tài nguyên và dữ liệu. Người quản trị mạng có nhiệm vụ giám sát hoạt động trên mạng và đảm bảo sự duy trì an toàn trên mạng. Loại mạng này có th ể có t ừ m ột máy ph ục v ụ trở lên, tuỳ thuộc vào lưu lượng và số lượng thiết bị ngoại vi. Ngoài ra còn có loại mạng kết hợp các đặc tính ưu vi ệt của c ả hai lo ại m ạng trên. Loại mạng này thông dụng nhất nhưng đòi hỏi nhiều thời gian và công s ức hoạch định. 1.2.2 Phân loại theo khoảng cách địa lý. Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính thì ta có m ạng c ục b ộ, m ạng đô thị, mạng diện rộng, mạng toàn cầu. - Mạng cục bộ gọi tắt là LAN (Local Area Network)- mạng này đ ược cài đ ặt trong phạm vi nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các nút mạng là vài chục km. - Mạng đô thị gọi tắt là MAN (Metropolitan Area Network)- m ạng này đ ược cài đặt trong phạm vi đô thị hoặc một trung tâm kinh tế xã hội có bán kính khoảng 100 km trở lại. - Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) – mạng này có ph ạm vi có th ể vượt qua biên giới, quốc gia và thậm chí cả lục địa. 3
- Mạng toàn cầu GAN. 1.2.3 Phân loại theo kỷ thuật chuyển mạch. Nếu lấy kỷ thuật chuyển mạch làm yếu tố chính thì ta sẽ có m ạng chuy ển mạch kênh, mạng chuyển mạch gói, mạng chuyển mạch thông báo. 1.2.3.1. Mạng chuyển mạch kênh. Đây là mạng mà giữa hai thực thễ muốn liên lạc với nhau, thì gi ữa chúng s ẽ gây ra một kênh cố định và dữ liệu được truyền đi qua kênh đó, kênh đó được duy trì đến khi mét trong hai thực thể không liên lạc tiếp quá trình truyền dữ liệu của chuyển mạch kênh gồm ba giai đoạn : * Thiết lập đường truyền. * Truyền dữ liệu. * Huỷ bỏ kênh. S2 S4 DATA DATA3 A S1 S6 B S3 S5 Hình 1.1 Mạng chuyển mạch kênh Phương pháp này có nhược 2 điểm sau : - Tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh cố định giửa hai thực thễ. - Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao.Vì có lúc kênh bị huỷ bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền này.Mạng điện thoại là m ột ví d ụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh. 4
1.2.3.2 Mạng chuyển mạch thông báo. Thông báo (Message)- là một đơn vị thông tin của người sử d ụng, có khuôn dạng được quy định trước. Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông tin điều khiển trong đó chỉ định rõ đích của thông báo. Căn cứ vào thông tin mà mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp theo đường dẩn tới đích c ủa nó. Mỗi nút cần phải lưu trữ tạm thời để đọc thông tin điều khiển trên thông báo để rồi sau đó chuyển tiếp thông báo đi. Tuỳ thuộc vào đi ều ki ện c ủa m ạng, các thông báo khác nhau có thể gửi đi bằng các con đường khác nhau. MASSAG E S2 S4 A S1 B S3 S5 Hình 1.2 Mạng chuyển mạch thông báo Mạng chuyển mạch thông báo thích hợp với dịch vụ thư điện tử (Electronic Mail) hơn là áp dụng có tính thời gian thực, vì tồn tại độ tr ễ nh ất đ ịnh do l ưu tr ữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút. Phương pháp chuyển mạch thông báo có những ưu điểm sau: _ Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không chiếm dụng độc quy ền mà được phân chia giữa nhiều thực thể. 5
_ Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh truy ền rỗi m ới g ửi thông báo đi. Do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn của mạng. _ Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo. _ Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán đ ịa ch ỉ quảng bá (Broad Cast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều mục đích. Bên cạnh những ưu điểm còn sự hạn chế về kích thước của thông báo, có thể dẫn đến phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến th ời gian đáp và ch ất lượng truyền đi 1.3.3.3 Mạng chuyển mạch gói . Về cơ bản mạng chuyễn mạch gói và mạng chuyển mạch thông báo là g ần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà không c ần lưu tr ữ tạm thời trên đĩa (hình 1.3). Do đó mạng chuyển mạch gói chuy ển các gói tin đi rất nhanh, bằng nhiều con đường khác nhau và hiệu quả cao hơn mạng chuy ển mạch thông báo. s2 1 s4 1 1 2 3 4 4 1 a s1 4 2 2 s6 1 2 3 4 b 2 4 3 s3 4 3 s5 2 3 M¹ng chuyÓn m¹ch gãi 6
Hình 1.3 Mạng chuyển mạch gói V ấ n đ ề khó khăn nh ất c ủa m ạng lo ại này là vi ệc t ập h ợp các gói tin đ ể t ạ o l ạ i thông báo ban đ ầu c ủa ng ườ i s ử d ụng, đ ặc bi ệt bi ệt trong tr ườ ng h ợ p các gói tin truy ền theo nhi ều đ ườ ng khác nhau. CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC MẠNG 2.1 Điểm - Điểm. Kiểu cấu trúc điểm - điểm trong đó có các đường truy ền nối t ừng c ặp nút v ới nhau. Khi mét tin báo được truyền từ một nút nguồn nào đấy tới sẽ đ ược ti ếp nhận và lưu trữ đầy đủ ở các nút mạng trung gian cho đến khi đ ường truy ền r ỗi thì nó được gửi tiếp đi. Cứ nh thế cho đến tận nút đích của tin báo đó. Do cách thức làm việc này người ta gọi mạng này là mạng lưu–gửi ti ếp ở (hình 2.1 ) dưới đây cho ta thấy một số ví dụ về kiểu mạng điểm - điểm. Hình 2.1 Một số kiểu dạng mạng điểm-điểm 7
(A) Hình sao (B) Chu trình (C) Hình cây (D) Đầy đủ 2.2 Kiểu Khuếch tán. Đối với kiểu này tất cả các nút phân chia chung một đường truy ền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một nút nào đó sẻ có thể được tiếp nhận bởi các nút còn l ại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu đến mỗi nút căn cứ vào đó để kiểm tra thêm dử liệu có phải dành cho mình không. 8
Mét sè d¹ ng m¹ ng kiÓ qu¶ng b¸ u (a ) (b ) D¹ ng BUS D¹ ng vßng Hình 2.2 Một số dạng mạng kiểu quảng bá Trong cấu trúc mạng BUS và vòng, cần một c ơ ch ế trọng tài đ ể giãi quy ết các đụng độ khi có nhiều nút muốn truyền thông tin đồng thời Các mạng khuyếch tán có thể được chia ra làm hai lo ại (T ỉnh và đ ộng) tuỳ thuộc vào việc cấp phát đường truyền Một kiểu cấp phát tỉnh điển hình là chia th ời gian thành các kho ảng r ời r ạc, mà dùng cơ chế tỉnh điển hình là chia thời gian thành các khoảng rời rạc, và dùng cơ chế quay vòng để cấp phát đường truyền. Mỗi nút chỉ được phát tin đi t ới cửa của thời gian của nó. Tuy nhiên nếu nút được cấp phát đ ường truy ền mà không có gì để truyền thì sẽ gây ra lãng phí vô Ých. Vì th ế trong m ột s ố h ệ thống người ta cố gắng cung cấp phát động (cấp đường truy ền theo yêu c ầu) của kênh truyền cho các nút, các phương pháp cấp phát động có thể t ập trung hay phân tán. 9
Theo kiểu tập trung thì chỉ có một bộ phận duy nh ất ( nh trọng tài BUS chẳng hạn) có quyền xác định ai được cấp phát bằng cách nhận các yêu cầu và quyết định theo một giải pháp nào đấy. Còn kiểu phân tán thì không có bộ ph ận t ập trung. Nh thế mỗi nút sẽ tự quyết định quyền được truyền hay không và người ta đã thiết kế được giải thuật để khắc phục những tình trạng h ổn lo ạn ti ềm năng khi trong một khoảng thời gian một số nút yêu cầu truyền. 2.3 Kiến trúc mạng phân tầng và mô hình OSI. 2.3.1. Kiến trúc mạng phân tầng. Phần lớn các loại máy hiện nay đều được phân tích thi ết k ế theo quan đi ểm phân tầng. Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem nh là một cấu trúc đa tầng trong đó mỗi tầng được xây dựng trên tầng trước nó, số lượng các t ầng cũng nh trên và chức năng của mỗi tầng tuỳ thuộc vào nhà thiết kế. Tuy nhiên trong hầu hết các mạng mục đích các tầng là để cung cấp một số dịch vụ nh ất định cho tầng cao hơn . TÇ N ng TÇ N ng . . . . . . TÇ i +1 ng TÇ i +1 ng TÇ i ng TÇ i ng TÇ i-1 ng TÇ i-1 ng . . . . . . TÇ 1 ng TÇ 1 ng M«i tr- êng truyÒ th«ng n H×nh 2.3 Minh ho¹ kiÕn tróc ph©n tÇng 10
2.3.2 Mô hình OSI. Để xây dựng mô hình OSI, OSI cũng xuất phát từ kiến trúc phân t ầng trình bầy ở mục trên dựa trên nguyên tắc sau đây. - Đễ đơn giản cần hạn chế số tầng. - Tạo tương tác giữa các tầng sao cho các tương tác và mô tả các d ịch v ụ tối thiểu. - Chia các tầng sao cho các chức năng khác nhau được tách bi ệt v ới nhau, và các tầng ứng dụng các loại công nghệ khác nhau cũng được khác biệt. - Chọn danh giới các tầng theo kinh nghiệm đã được chứng tỏ là thành công. - Các chức năng được định vị sao cho có th ể thi ết k ế l ại t ầng mà ảnh h ưởng Ýt nhất tới các tầng kế nó. - Tạo danh giới các tầng sao cho có thể chuẩn hoá giao diện tương ứng. - Tạo một tầng dữ liệu được xử lý một cách khác biệt. - Cho phép thay đổi chức năng hoặc giao th ức trong m ột t ầng không làm ảnh hưởng đến tầng khác. - Mỗi tầng chỉ có các danh giới với các tầng k ế trên ho ặc d ưới nó, các nguyên tắc tương tự khi chia các tầng con. - Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết. - Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kế cận. - Cho phép huỷ bỏ các tầng con khi không cần thiết. 11
C¸ c ch- ¬ng tr× øng dông nh C¸ c ch- ¬ng tr× øng dông nh 1 Giao thøc tÇ 7 ng Application Application 1 2 Prescntaim Giao thøc tÇ 6 ng Prescntaim 2 3 Seesion Giao thøc tÇ 5 ng Seesion 3 4 Transport Giao thøc tÇ 4 ng Transport 4 5 Network Giao thøc tÇ 3 ng Network 5 6 Datalink Giao thøc tÇ 2 ng Datalink 6 7 Physycal Giao thøc tÇ 1 ng Physycal 7 M«i tr- êng truyÒ th«ng n Hình 2.4 Mô hình OSI bảy tầng • Tầng vật lý. Tầng này có chức năng thực hiện việc kết nối các thành phần của m ạng bằng liên kết vật lý, nhằm đảm bảo cho việc truy nh ập đường truy ền và các chu ỗi bit không cấu trúc nên các đường truyền vật lý. Cung cấp các phương tiện điện, cơ, chức năng, thủ tục để kích hoạt, duy trì và đình chỉ liên kết vật lý gi ữa các h ệ thống. • Tầng liên kết dữ liệu. Nhiệm vụ của tầng này bao gồm. 12
- Định địa chỉ cho các thiết bị trên mạng. - Điều khiển truy nhập đường truyền. - Tính toán giá trị kiểm tra của từng frame trước khi truyền. - Truyền dữ liệu, truyền lại các frame bị mất và thất lạc. - Khôi phục quá trình xử lý khi lỗi được phát hiện. - Điều khiển lưu lượng để điều chỉnh khung được truyền. • Tầng mạng. Tầng mạng cung cấp các phương tiện để truy ền các đơn v ị d ữ li ệu qua mạng, thậm chí qua một mạng của các mạng. Bởi vậy nó cần ph ải đáp ứng nhiều kiểu mạng và nhiều kiểu dịch vụ cung cấp bởi mạng khác nhau. Hai ch ức năng thông tầng mạng là chọn đường và chuyển tiếp dữ liệu. • Tầng giao vận. Tầng này là tầng cao nhất của nhóm các t ầng th ấp, m ục đích c ủa nó là cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể truy ền thông ở bên dưới trở nên trong suốt đối với các tầng cao. Nhiệm vụ của tầng giao vận rất phức tạp, nó phải tính đến khả năng thích ứng với một phạm vi rất rộng các đặc trưng của mạng, mạng có thể là có liên kết hoặc không liên kết, có th ể có tin cậy hoặc chưa đảm bảo tin cậy... Nó phải biết được yêu cầu và chất lượng dịch vụ của người sử dụng, đồng thời biết được khả năng cung cấp dịch vụ c ủa mạng bên dưới. • Tầng phiên. Tầng này là tầng thấp nhất trong nhóm các t ầng cao c ụ th ể là đi ều ph ối vi ệc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách lập và giải phóng các phiên. Cung cấp các điểm đồng bộ hoá đẻ kiểm soát việc trao đổi dữ liệu. Áp đặt các quy 13
tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng. Cung cấp cơ ch ế lấy lượt trong quá trình trao đổi dữ liệu. • Tầng trình diễn. Mục đích của tầng này là đảm bảo các h ệ thống cu ối có th ể truy ền thông có kết quả ngay cả khi chúng sử dụng các biểu diễn thông tin khác nhau. - Cấu trúc và mã hoá các đơn vị dữ liệu của giao th ức trình di ễn dùng đ ể truy ền dữ liệu và thông tin điều khiển. - Các thủ tục để truyền dữ liệu và thông tin điều khiển giữa các thực thể trình diễn của hai hệ thống mở. - Liên kết giao thức trình diễn với các dịch vụ trình diễn và dịch vụ phiên. • Tầng ứng dụng. Tầng này có một số đặc điểm khác với các h ệ th ống m ở và các ti ến trình s ử dụng các AP sử dụng môi trường OSI để trao đổi dữ liệu trong quá trình th ực hiện của chúng. Tầng ứng dụng là tầng cao nhất trong mô hình OSI 7 tầng. Tầng ứng dụng bao gồm các thực thể ứng dụng, các thực thể này dùng các giao thức ứng dụng và các dịch vụ trình diễn để trao đổi thông tin. Các AE cung cấp cho các AP các phương tiện cần thiết để truy nhập môi trường OSI. Tuy nhiên tầng ứng dụng chủ yếu để giải quyết vấn đề ngữ nghĩa là không gi ải quyết vấn đề cú pháp nh tầng trình diễn. 2.4 Một số phương pháp truy nhập đường truyền. 2.4.1 Phương pháp CSMA/CD. Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên này, được sử dụng cho TOPO d ạng BUS. Mọi trạm đều có thể truy nhập vào BUS chung (đa truy nhập ) một cách ngẫu nhiên do vậy rất có thể dẫn đến xung đột (Hai hoặc nhiều hơn hai trạm đồng thời cùng truyền dữ liệu ). 14
CSMA/CD là phương pháp cải tiến từ phương pháp CSMA hay còn gọi là LPT. Một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải nghe xem đ ường truy ền đang bận hay rỗi, nếu rỗi thì truyền dữ liệu đi ngược lại, nếu đường truy ền bận thì trạm phải thực hiện theo mét trong 3 phương pháp sau. - Trạm rút lui: chờ đợi trong một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi l ại b ắt đ ầu nghe đường truyền. - Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truy ền dữ li ệu đi v ới xác su ất bằng 1. - Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truy ền rỗi thì truy ền đi v ới xác su ất P đ ịnh trước (0
gửi tín hiệu sóng mang thêm một thời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều có thể nghe được sự xung đột đó. Sau đó trạm ch ờ đợi thêm m ột thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi thử truyền lại theo quy tắc của CSMA. - Các phương pháp truy nhập có điều khiển chủ yếu dùng kỹ thuật chuyển th ẻ bài để cấp phát quyền truy nhập đường truyền. 2.4.2 TOKEN BUS. Nguyên lý của phương pháp này là đễ cung cấp phát quy ền truy nh ập đ ường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu. Một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng LOGIC thiết lập bỡi các trạm đó, khi một trạm nh ận được thẻ bài thì nó có thễ sử dụng đường truyền trong một thời gian xác đ ịnh trước trong thời gian đó nó có thể truyền một hoặc nhiều đơn v ị d ữ li ệu. Khi đã hết dữ liệu hoặc hết hạn thời gian cho phép trạm phải chuy ển th ẻ bài tới trạm tiếp theo trong vòng LOGIC. KÕ cuèi(Terminal) t KÕ cuèi(Terminal) t § Ç nèi ch÷ T u (T-connecter) M¸ y tr¹ m (Workstation) 16
Hình 2.5 Vòng Logic trong mạnh BUS Việc thiết lập vòng logic cụ thễ là phải thực hiện các công việc sau : - Bỗ sung một trạm vào vòng logic. - Loại bỏmột trạm khỏi vòng logic. - Quản lý lỗi. 2.4.3 TOKEN RING. Phương pháp này cũng dựa trên nguyên lý cấp phát thẻ bài, đ ể c ấp phát quyền truy nhập đường truyền. Nhưng ở đây thẻ bài lưu chuyển có thể là theo vòng logic hoặc lưu chuyển theo vòng vật lý. Thứ tự vòng vật lý dựa trên cơ sở tất cả các trạm được kết nối vật lý trong Ring. Không quan tâm tới việc chúng có tham gia vào chu trình truy ền tin hay không. Một trạm khi muốn truyền dữ liệu cho đến khi nhận được thẻ bài rỗi khi đó trạm này sẽ đổi bit trạng thái rỗi thành bận và truy ền m ột đ ơn v ị d ữ li ệu cùng với thẻ bài đi theo chiều quy định của vòng. Lúc đó sẽ không còn th ẻ bài rỗi trên vòng nữa do chiều quy định của vòng. Lúc đó sẽ không còn thẻ bài rỗi trên vòng nữa, do đó tất cả các trạm muốn truy ền dữ li ệu ph ải đ ợi. D ữ li ệu khi đến trạm đích sẽ được sao lại rồi lại cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về nguồn. Trạm nguồn sẽ huỷ bỏ đổi bit trạng thái bận thành trạng thái rỗi và cho lưu chuyển tiếp trên vòng để các trạm khác có th ễ nhận được quy ền truy ền dữ liệu. 17
M a c II R IN G IB M C o m p a t ib le M a c II IB M C o m p a t ib le Hình 2.6 Token Ring 2.5 So sánh CSMA/CD Với các phương pháp dùng thẻ bài. Độ phức tạp của phương pháp dùng thẻ bài lớn hơn nhiều so với phương pháp CSMA/CD. Những công việc mà một trạm phải làm trong ph ương pháp CSMA/CD đơn giãn hơn nhiều so với hai phương pháp dùng th ẻ bài. Mặt khác hiệu quả của các phương pháp dùng thẻ bài không cao trong điều kiện tải nhẹ. Một trạm có thể phải đợi khá lâu mới đến lượt.Tuy nhiên ,các ph ương pháp dùng thẻ bài cũn có những yêu điểm quan trọng. Đó là kh ả năng điều hoà l ưu thông trong mạng, hoặc bằng cách lập chế độ ưu tiên cấp phát th ẻ bài cho các tạm cho trước. 18
CHƯƠNG III MỘT SỐ VẤN ĐỀ QUAN TRỌNG CỦA MẠNG MÁY TÍNH 3.1. VẤN ĐỀ KIỂM SOÁT LỖI. Dù trong một hệ thống có độ tin cậy cao hay thấp thì lỗi truy ền tin v ẫn là một vấn đề không thể tránh khỏi. Lỗi truyền tin xuất hi ện b ởi nhi ều nguyên nhân như chất lượng đường truyền dẫn, thời tiết, khí hậu, tiếng ồn, nhiễu t ừ các hệ thống khác... Với các hệ thống không đòi hỏi độ tin cậy cao thì một số lỗi có thể chấp nhận được. Nhưng hiện nay, hầu h ết các hệ thống đòi h ỏi độ chính xác tuyệt đối thì kiểm soát lỗi (Error Control) là vấn đ ề đ ược quan tâm hàng đầu.Tìm cách định vị và khắc phục lỗi ở mức tối đa, do đó việc kiểm tra,soát lỗi được các nhà thiết kế mạng đưa ra hai phương pháp sau. *Dùng mã dò lỗi cho phép phát hiện lỗi nhưng không đ ịnh v ị đ ược và yêu c ầu bên phát truyền lại. *Dùng mã sửa lỗi cho phép phát hiện lỗi, định vị được và điều này cho phép sửa được lỗi mà không phải yêu cầu truyền lại.Có nhiều loại mã dò lỗi và ki ểm soát lỗi, mỗi phương pháp sẽ có cách dò tìm, phát hiện và sửa lỗi khác nhau. Nguyên lý chung của tất cả các phương pháp sửa lỗi là thêm vào tập mã cần truyền một tập bit kiểm tra (check bits) nào đó để bên nhận kiểm soát lỗi. 3.1.1. Phương pháp kiểm tra vòng CRC. Phương pháp này còn gọi là phương pháp mã đa thức.Tên của ph ương pháp này đã phần nào nói lên nội dung của nó. Th ật vậy, với ph ương pháp này các bit trong một thông báo sẽ được chuyển dịch quay vòng qua mét thanh ghi đồng thời có sử dụng một đa thức đại thức sinh. 19
Một chuỗi bit nào đó có thể biểu diễn tương ứng với m ột đa th ức. Các h ệ s ố của đa thức tương ứng với từng bit của chuỗi. Nếu xâu bit gồm n bit thì đa th ức tương ứng có bậc n-1 gồm có n số hạng từ x0 đến xn-1. Ví dụ: 110010011 1.x8 + 1.x7 + 0.x6 + 0.x5 + 1.x4 + 0.x3 + 0.x2 + 1.x1 + 1.x0 = x8 + x7 + x4 + x + 1. Khi truyền một xâu bit để bên nhận có th ể kiểm soát l ỗi thì ph ải tìm m ột xâu bit thích hợp để ghép vào xâu bit cần truyền đi. CRC thực hi ện quá trình này nh ư thế nào. * Chọn trước một đa thức sinh G(x) có h ệ số cao nh ất và th ấp nh ất đ ều b ằng 1 (xâu bit tương ứng với G(x) có bit cao nhất và thấp nhất bằng 1). * Tập bit kiểm tra ghép vào phải thoả mãn điều kiện đa th ức tương ứng v ới xâu ghép (gồm xâu gốc và checksum) phải chia hết (modulo2) cho G(x) * Khi nhận tin, để kiểm soát lỗi, phía thu lấy đa thức tương ứng với xâu bit nhận được chia (modulo2) cho G(x). Nếu không chia hết thì có lỗi. Nếu chia h ết thì trường hợp này chưa xác định được. Giải thuật tính checksum nh sau: Ta chọn đa thức G(x) bậc n, xâu bit cần truy ền tương ứng với đa th ức M(x) b ậc m. Thêm n bit 0 vào cuối xâu bit cần truy ền, lúc này xâu ghép s ẽ có m+n bit tương ứng với đa thức xnM(x). chia (modulo2) xâu bit tương ứng với đa th ức x nM(x) cho xâu bit ứng với đa thức sinh G(x). Lấy số bị chia trong bước trừ (Modulo2) cho s ố dư. Kết qu ả s ẽ là xâu bit cần truyền đi 20