Chöông V
KYÕ THUAÄT CHUYEÅN MAÏCH
Trong phaàn tröôùc, chuùng ta ñaõ khaûo saùt söï truyeàn tröïc tieáp döõ lieäu giöõa caùc thieát bò ñaàu cuoái. Thoâng
thöôøng noù laø ñöôøng noái ñieåm – ñieåm. Trong chöông naøy chuùng ta seõ khaûo saùt söï truyeàn döõ lieäu cuûa
caùc thieát bò ñaàu cuoái thoâng qua maïng, caáu truùc cô baûn cuûa maïng vaø caùch truyeàn trong maïng.
Maïng truyeàn soá lieäu coù theå phaân loaïi nhö sau:
1. Maïng chuyeån maïch:
Maïng chuyeån maïch maïch ñieän.
Maïng chuyeån maïch goùi.
Maïng chuyeån maïch thoâng baùo
2. Maïng voâ tuyeán:
Maïng radio goùi.
Maïng veä tinh.
Maïng cuïc boä.
Trong phaàn naøy chuùng ta cung caáp moät caùch nhìn khaùi quaùt veà caùc maïng truyeàn soá lieäu. Hai loaïi
thöôøng ñöôïc chia laø maïng chuyeån maïch vaø maïng phaùt soùng. Tröôùc tieân, ta seõ xem kyõ 3 loaïi chuyeån
maïch: chuyeån maïch maïch ñieän, chuyeån maïch thoâng baùo vaø chuyeån maïch goùi. Sau ñoù ta seõ khaûo saùt
phaàn maïng phaùt soùng.
5.1 Kyõ thuaät maïng lieân laïc:
5.1.1 Maïng lieân laïc:
Trong daïng ñôn giaûn nhaát, vieäc truyeàn soá lieäu ñöôïc thöïc hieän giöõa hai thieát bò ñaàu cuoái. Hai thieát bò
ñaàu cuoái ñoù ñöôïc noái daïng ñieåm - ñieåm qua moät moâi tröôøng daãn. Thöôøng ñaõ goïi laø maïng thì ít khi
chæ coù hai thieát bò ñaàu cuoái noái ñieåm - ñieåm vôùi nhau. Soá thueâ bao trong maïng caøng nhieàu, yeâu caàu
caùc ñöôøng noái giöõa caùc thueâ bao caøng taêng. Hình veõ cho ta soá ñöôøng daây noái giöõa caùc thueâ bao taêng
nhanh hôn soá thueâ bao .
Hình 5.1 Noái giöõa caùc thueâ bao.
Soá ñöôøng daây cho N thueâ bao ñöôïc taêng theo quy luaät: neáu soá thueâ bao laø N thæ soá ñöôøng daây laø:
N(N-1)/2.
Ta seõ caàn N(N-1)/2 ñöôøng daây 2 chieàu toaøn phaàn vaø moãi thueâ bao caàn (N-1) cöûa vaøo vaø ra. Nhö
vaäy seõ laøm cho giaù thaønh caøng taêng vaø ta cuõng khoâng coù khaû naêng thöïc hieän caùc ñöôøng daây noái.
Ñeå thöïc hieän vieäc lieân laïc giöõa caùc thueâ bao ngöôøi ta taïo ra maïng lieân laïc vôùi caùc nuùt (node). Caùc
thueâ bao ñöôïc noái ñeán caùc nuùt (nhö hình veõ).
Hình 5.2a Maïng toång quaùt.
Caùc thueâ bao coù theå laø: maùy tính, terminal, ñieän thoaïi hoaëc laø thieát bò thoâng tin lieân laïc naøo ñoù. Caùc
thueâ bao ñöôïc noái vaøo maïng thoâng qua caùc Node. Soá löôïng caùc Node trong maïng tuøy thuoäc ñoä lôùn
cuûa maïng. Nhö vaäy moãi thueâ bao chæ caàn moät coång I/0.
Cô sôû ñeå phaân loaïi caùc maïng laø coâng ngheä vaø kyõ thuaät duøng ñeå taïo ra maïng.
Ví duï moät maïng toång quaùt ñöôïc cho nhö hình 6.2b. Maïng goàm coù 7 nodes vaø 6 thueâ bao.
Moät maïng bao goàm caùc Node, caùc Node ñöôïc noái vôùi nhau, soá lieäu seõ truyeàn töø ngöôøi göûi ñeán
ngöôøi nhaän theo con ñöôøng thoâng qua maïng. Caùc Node ñöôïc noái vôùi nhau theo höôùng truyeàn. Soá
lieäu töø moät thueâ bao ñöôïc ñònh ñöôøng töø Node naøy sang Node khaùc.
Hình 5.2b Maïng toång quaùt.
Ví duï: soá lieäu töø A ñeán F. Tröôùc tieân noù töø A ñöôïc ñöa vaøo 4 roài tìm ñöôøng qua 5 ñeán 6 hoaëc qua 7
ñeán 6. Ngöôøi ta phaân bieät maïng chuyeån maïch thaønh chuyeån maïch maïch ñieän, chuyeån maïch thoâng
baùo hoaëc chuyeån maïch goùi tuøy theo caùch chuyeån döõ lieäu töø Node naøy sang Node khaùc.
Ta khaûo saùt caùc loaïi maïng chuyeån maïch tröôùc. Noù bao goàm:
Chuyeån maïch maïch ñieän.
Chuyeån maïch thoâng baùo.
Chuyeån maïch goùi.
5.1.2 Chuyeån maïch maïch ñieän:
Lieân laïc thoâng qua chuyeån maïch maïch ñieän ñaëc tröng bôûi vieäc cung caáp ñöôøng noái coá ñònh giöõa 2
thueâ bao. Noù coù theå laø ñöôøng noái vaät lyù hay keânh thoâng tin. Ví duï ñieån hình laø maïng ñieän thoaïi.
Söï lieân laïc thoâng qua chuyeån maïch maïch ñieän goàm coù 3 pha: xaùc laäp maïch, truyeàn soá lieäu vaø giaûi
phoùng maïch.
a. Xaùc laäp maïch:
Tröôùc khi coù theå truyeàn ñöôïc soá lieäu töø ñaàu naøy ñeán ñaàu kia. Ñöôøng truyeàn trong maïng caàn ñöôïc
xaùc laäp.
Ví duï: Thueâ bao A caàn truyeàn soá lieäu cho E. Noù yeâu caàu Node 4 söï noái maïch ñeán E. Ñöôøng noái töø
A ñeán 4 treân thöïc teá ñaõ coù. Node 4 caàn tìm nhaùnh tieáp theo ñeå taïo ñöôøng ñeán 6. Döïa vaøo nhöõng
thoâng tin veà tìm ñöôøng vaø söï cho pheùp veà caùc thoâng soá khaùc. Node 4 choïn ñöôøng ñeán 5 trong khi coù
nhieàu thueâ bao ñöôïc noái ñeán 4 noù caàn phaûi xaùc laäp con ñöôøng beân trong töø nhieàu thueâ bao ñeán
nhieàu Node khaùc. Node 5 seõ taïo cho ta con ñöôøng töø 5 ñeán 6 vaø nhö vaäy con ñöôøng töø 4 ñeán 6 ñöôïc
xaùc laäp vaø Node 6 hoaøn thaønh coâng vieäc noái vôùi E, tröôùc khi hoaøn taát noù caàn phaûi kieåm tra xem E
coù bò baän hay khoâng.
b. Truyeàn döõ lieäu:
Thoâng tin coù theå baét ñaàu truyeàn töø A sang E. Döõ lieäu coù theå trong daïng soá hoaëc daïng Anolog.
Thoâng tin theo ñöôøng A ñeán 4, qua ñieåm noái maïch beân trong cuûa 4 ñeán 5, qua ñieåm noái maïch beân
trong cuûa 5 ñeán 6, qua ñieåm noái maïch beân trong cuûa 6 ñeán E. Thoâng thöôøng söï noái maïch cho pheùp
hai chieàu toaøn phaàn vaø döõ lieäu coù theå truyeàn 2 chieàu.
c. Giaûi phoùng maïch:
Sau khi hoaøn thaønh söï truyeàn. Coù tín hieäu baùo cuûa A hoaëc E, baùo cho 4, 5, 6 giaûi phoùng söï noái
maïch. Ñöôøng noái töø A ñeán E khoâng coøn nöõa.
Chuù yù raèng: loä trình ñöôøng noái ñöôïc thieát laäp tröôùc khi truyeàn döõ lieäu. Nhö vaäy dung löôïng caùc
keânh caàn phaûi döï tröõ cho moãi caëp thueâ bao vaø ôû moãi Node cuõng phaûi coù löôïng chuyeån maïch töông
öùng beân trong ñeå baûo ñaûm ñöôïc söï yeâu caàu noái maïch.
Trong boä chuyeån maïch, soá löôïng keânh noái phaûi baûo ñaûm suoát caû quaù trình yeâu caàu noái cho duø noù coù
hay khoâng coù soá lieäu ñi qua, nhaát laø ñoái vôùi caùc maïng truyeàn tieáng noùi thì söï xöû duïng cuûa noù khoâng
nhieàu.
Tuy nhieân khi ñöôøng noái giöõa 2 thueâ bao ñöôïc noái thì döõ lieäu ñöôïc truyeàn treân moät ñöôøng coá ñònh,
khoâng coù thôì gian giöõ laïi ôû caùc Node.
5.1.3 Chuyeån maïch thoâng baùo:
Chuyeån maïch maïch ñieän laø kyõ thuaät ñöôïc öùng duïng trong thôøi gian daøi vaø deã daøng xöû duïng trong
tröôøng hôïp döõ lieäu ñöôïc truyeàn coù daïng duøng töông ñoái lieân tuïc nhö laø tieáng noùi trong caùc heä thoáng
ñieän thoaïi, caùc tín hieäu caûm öùng hay nhöõng tín hieäu ñieàu khieån töø xa. Tuy nhieân chuyeån maïch
maïch ñieän coøn 2 nhöôïc ñieåm sau:
Hai thueâ bao caàn phaûi hoaït ñoäng trong cuøng thôøi gian truyeàn.
Nhöõng nguoàn cung caáp cuõng phaûi oån ñònh vaø cung caáp qua maïng giöõa 2 thueâ bao.
Hieän nay nhöõng böùc ñieän baùo, thö ñieän töû, files cuûa maùy tính ñöôïc goïi laø nhöõng thoâng baùo, vaø noù
ñöôïc truyeàn qua maïng nhö söï trao ñoåi nhöõng döõ lieäu soá ñöôïc trao ñoåi 2 chieàu giöõa caùc thueâ bao.
Moät trong nhöõng loaïi chuyeån maïch ñeå phuïc vuï söï trao ñoåi thoâng tin ñoù ñöôïc goïi laø chuyeån maïch
thoâng baùo.
Vôùi chuyeån maïch thoâng baùo khoâng toàn taïi söï thieát laäp vaø cung caáp loä trình coá ñònh giöõa 2 thueâ bao.
Moät thueâ bao muoán truyeàn moät thoâng baùo, noù seõ gaùn ñòa chæ cuûa ngöôøi nhaän vaøo thoâng baùo. Thoâng
baùo seõ chuyeån qua maïng töø Node naøy qua Node khaùc. ÔÛ taïi moãi Node thoâng baùo ñöôïc nhaän, taïm
giöõ vaø truyeàn sang Node khaùc.
Trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän, ôû caùc Node laø caùc chuyeån maïch ñieän töû hay cô khí. Trong
chuyeån maïch thoâng baùo thoâng thöôøng noù laø maùy tính noù giöõ caùc thoâng baùo ôû boä nhôù ñeäm. Thôøi gian
treã ôû moãi Node bao goàm caû thôøi gian nhaän thoâng baùo vaøo Node vaø thôì gian saép haøng chôø ñeán löôït
mình ñeå chuyeån ñeán Node khaùc.
Trôû laïi hình veõ ñaõ cho, thoâng baùo caàn truyeàn töø A ñeán E. Thueâ bao A gaùn ñòa chæ cuûa E vaøo thoâng
baùo vaø göûi noù vaøo Node 4. Node 4 göûi thoâng baùo vaø tìm nhaùnh tieáp theo (ví duï nhö 5) vaø noù saép
haøng thoâng baùo ñeå chôø truyeàn treân ñöôøng noái 4-5. Khi ñöôøng noái cho pheùp, thoâng baùo seõ ñöôïc göûi
sang 5 vaø nhö theá noù ñöôïc ñöa ñeán 6 vaø E. Heä thoáng chuyeån maïch thoâng baùo laø heä thoáng luoân giöõ
vaø guûi tieáp caùc thoâng baùo.
Nhöõng öu ñieåm cuûa heä thoáng chuyeån maïch naøy so vôùi heä thoáng chuyeån maïch maïch ñieän laø:
Do thoâng baùo coù theå taïm thôøi giöõ ôû ñieåm naøo ñoù treân ñöôøng ñi, cao ñieåm löu thoâng seõ giaûm
vaø khoâng caàn theo thôøi gian thöïc. Ñöôøng daây söû duïng hieäu quaû hôn.
Khoâng caàn ñoàng thôøi oån ñònh cho caû beân phaùt vaø thu, maïng coù theå taïm giöû thoâng baùo khi boä
phaän thu chöa saün saøng.
Trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän, moät soá cuoäc goïi coù theå bò khoùa, maïng khoâng noái
maïch khi thueâ bao yeâu caàu (do maïch ñaõ söû duïng heát) cho ñeán bao giôø maïng raûnh, coøn trong
maïng thoâng baùo bao giôø thoâng baùo cuõng ñöôïc chaáp nhaän.
Trong heä chuyeån maïch thoâng baùo, thoâng baùo coù theå ñoàng thôøi göûi ñeán nhieàu thueâ bao nhaän,
coù theå sao cheùp thoâng baùo ñeå göûi ñeán ngöôøi nhaän caàn thieát, ñieàu ñoù khoâng deã thöïc hieän
trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän.
Trong maïng chuyeån maïch thoâng baùo, coù theå thieát laäp söï öu tieân cho moät thoâng baùo. Coù
nghóa laø taïi Node naøo ñoù nhieàu thoâng baùo xeáp haøng, nhöõng thoâng baùo öu tieân coù theå ñi
tröôùc, thôøi gian chaäm cuûa noù ít hôn.
Coù theå kieåm tra sai vaø quaûn lyù quaù trình trong maïng thoâng baùo. Thoâng baùo coù theå ñaùnh soá
vaø sao cheùp ñeå xöû duïng laïi trong tröôøng hôïp bò sai khi qua maïng.
Maïng thoâng baùo coù theå khoâng quan taâm ñeán toác ñoä truyeàn cuûa caùc thueâ bao. Hai thueâ bao
coù toác ñoä khaùc nhau coù theå laøm vieäc vôùi nhau bôûi vì thueâ bao ñöôïc noái ñeán Node chôù khoâng
noái tröïc tieáp vôùi nhau. Maïng thoâng baùo coøn coù theå ñoåi daïng maõ töø maõ naøy sang maõ khaùc.
Thoâng baùo truyeàn sang moät terminal khoâng xöû lyù coù theå giöõ laïi trong maïng hoaëc truyeàn cho
terminal khaùc.
Caùc chöùc naêng cuûa moät maïng thoâng baùo coù theå toång keát nhö sau:
1. Heä thoáng nhaän thoâng baùo töø terminal hoaëc maùy tính.
2. Khi nhaän thoâng baùo noù phaân tích phaàn ñaàu cuûa thoâng baùo ñeå bieát ñöôïc ñòa chæ nôi nhaän.
3. Heä thoáng coù theå phaân tích ñoä öu tieân cuûa thoâng baùo ôû phaàn ñaàu, neáu laø thoâng baùo khaån noù
coù theå göûi ngay ñeán ngöôøi nhaän maø khoâng caàn xeáp haøng.
4. Noù coù theå phaân tích phaàn ñaàu veà söï chæ thò thoâng tin trong thoâng baùo, veà moät soá quaù trình
trong thoâng baùo nhö thoáng keâ.
5. Heä thoáng tìm loãi trong khi truyeàn vaø yeâu caàu truyeàn laïi nhöõng thoâng baùo sai.
6. Heä thoáng tìm thoâng baùo sai veà format vôùi khaû naêng toái ña, loaïi format sai coù theå ôû trong caùc
daïng sau:
Ñòa chæ khoâng ñuùng: ñòa chæ trong thoâng baùo khoâng coù trong maùy.
Ñòa chæ quaù nhieàu: soá coät ñòa chæ nhieàu hôn soá coät cho pheùp.
Format khoâng ñuùng.
Soá öu tieân khoâng ñuùng.
Soá ñeám kyù töï khoâng ñuùng.
7. Heä thoáng giöõ taát caû caùc thoâng baùo göûi ñeán vaø baûo veä noù khoâng cho nguyeân nhaân phuï naøo
laøm hö.
8. Laáy thoâng baùo töø choã löu tröõ vaø göûi theo ñòa chæ caàn thieát. Moät thoâng baùo coù theå göûi ñeán
nhieàu ñòa chæ nhöng noù khoâng laøm hoûng thoâng baùo löu tröõ.
9. Trong khi laáy thoâng baùo trong boä nhôù ñeå chuyeån sang terminal, yeâu caàu heä thoáng coù theå
thay ñoåi soá ñaëc tröng cuûa thoâng baùo hoaëc giöû nguyeân ñaëc tröng ñoù.
10. Heä thoáng coù theå giöõ caùc thoâng baùo vaøi giôø cuõng coù theå vaøi ngaøy.
11. Heä thoáng coù theå löu giöõ thoâng baùo thaønh thoâng baùo coá ñònh baèng caùch löu laïi treân
baêng töø.
12. Thoâng baùo ñöôïc göûi ñeán ngöôøi nhaän neáu ôû ñoù terminal taïm thôøi khoâng laøm vieäc thì
heä thoáng giöõ laïi beân trong, noù coù theå tìm ñöôøng ñeå truyeàn ñi khi termimal laøm vieäc ñoàng
thôøi noù cuõng truyeàn ñeán caùc terminal caàn thieát.
13. Thoâng baùo coù theå bò chaën laïi vì lyù do khaùc. Ví duï nhö: caàn göûi thoâng baùo cho ngöôøi
naøo ñoù nhöng hoï di chuyeån choå vaø ñaõ ñeå laïi chæ thò trong maùy tính, caàn phaûi chaën laïi ñeå göûi
ñeán choå môùi theo öu tieân, cuõng coù theå coù moät thoâng baùo khaån ñoä öu tieân cao hôn.
14. Heä thoáng coù theå nhaän bieát ñöôïc traïng thaùi cuûa ñöôøng daây vaø terminal. Noù ñöôïc laäp
trình ñeå coù theå tìm ñöôïc caùc thao taùc sai cuûa terminal, ghi laïi söï toàn taïi nhieãu treân ñöôøng daây
vaø ghi laïi thao taùc khi ñöôøng daây bò ñöùt. Heä thoáng seõ baûo quaûn moät soá records khi noù phaùt
hieän sai.
15. Trong heä thoáng hoaøn chænh thoâng baùo ñöôïc caáp soá thöù töï do caùc thao taùc göûi noù, maùy
tính kieåm tra soá thöù töï vaø cho laïi soá thöù töï ôû thoâng baùo göûi ñi. Khi thoâng baùo ñöôïc ñaùnh soá,
heä thoáng coù theå tìm ñöôïc nhöõng thoâng baùo bò maát. Ñieàu ñoù raát quan troïng trong tröôøng hôïp
maùy tính hö hoûng hoaëc chuyeån trong heä thoáng duplex.
16. Khi taïm döøng coù theå caû giôø, heä thoáng coù theå göûi thoâng baùo ñeán töøng terminal cho soá
thöù töï cuûa thoâng baùo cuoái cuøng noù nhaän ñöôïc cho caùc terminal. Caùc terminal seõ bieát ñöôïc heä
thoáng ñoù taïm döøng.
17. Heä thoáng coù theå cho ta soá thoáng keâ veà söï löu thoâng qua noù.
18. Coù theå laäp trình ñeå tính söï göûi cuûa caùc user.
19. Coù theå thoâng baùo toaøn boä hoaït ñoäng cuûa noù nhö: traïng thaùi thoáng keâ sai, soá löôïng caùc
thoâng baùo ñang saép haøng, ñeám caùc thoâng baùo ñaõ göûi vaø v.v…