Mạng số liệu

Chia sẻ: Tran Duy Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

288
lượt xem 102
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạng – Network: là một tập hợp các liên kết truyền thông giữa các thiết bị (các nút). Mạng kết hợp giữa hai yếu tố là phần cứng mạng và phần mềm mạng để truyền dữ liệu giữa các nút trong mạng. Nút mạng: Có thể là các thiết bị đầu cuối số liệu như PC, máy trạm, PDA, cảm biến hoặc bất cứ thiết bị nào có khả năng truyền và nhận dữ liệu. Mối liên kết truyền thông: là con đường liên kết thông tin trực tiếp giữa hai thiết bị trong mạng....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mạng số liệu

1
1.1. Khái niệm và các thành phần cơ bản của mạng số liệu - Mạng máy tính Cấu hình chung mạng số liệu Mạng con Thiết bị kết nối mạng Nút mạng Kết nối vật lý 2
1.1. Khái niệm và các thành phần cơ bản của mạng số liệu - Mạng máy tính Mạng – Network: là một tập hợp các liên kết truyền thông giữa các thiết bị (các nút). Mạng kết hợp giữa hai yếu tố là phần cứng mạng và phần mềm mạng để truyền dữ liệu giữa các nút trong mạng. Nút mạng: Có thể là các thiết bị đầu cuối số liệu như PC, máy trạm, PDA, cảm biến hoặc bất cứ thiết bị nào có khả năng truyền và nhận dữ liệu. Mối liên kết truyền thông: là con đường liên kết thông tin trực tiếp giữa hai thiết bị trong mạng. Thuộc tính cơ bản của mối liên kết là môi trường vật lý (mỗi trường truyền dẫn) và tốc độ dữ liệu. 3
Liên kết truyền thông trong mạng Các mối liên kết này được thiết lập tuỳ theo môi trường vật lý hay mỗi trường truyền dẫn của liên kết. Mỗi trường truyền dẫn được chia thành hai loại chính: Môi trường không định hưóng (không dây – wireless): tín hiệu được truyền “quảng bá” qua môi trường không khí từ thiết bị phát và được thu nhận bằng anten ở thiết bị thu. Thiết lập liên kết dữ liệu theo môi trường này đơn giản nhưng tính bảo mật thấp và yêu cầu về giao diện, thiết bị phức tạp. Môi trường định hướng: tín hiệu được truyền trên các dây dẫn – kênh truyền, kết nối trực tiếp giữa thiết bị phát và thu dữ liệu. Tính chất và chất lượng truyền tín hiệu trên môi trường này phụ thuộc vào giới hạn về mặt vật lý của kênh truyền. Môi trường này cho phép truyển tải dữ liệu với tốc độ cao hơn liên kết trên môi trường không định hướng. Môi trường truyền dẫn Không Định hướng định hướng WLAN: 11 Mbps Cáp Cáp soắn Sợi quang Không khí đồng trục Cellular: 2 Mbps Từ < 100kbps Vệ tinh: 50 Mbps Từ 45 Mbps lên ≥ 1 Mbps có thể lên đến đến 1600 Gbps 4 600 Mbps
Cấu hình mạng Các phương pháp Điểm nối điểm (point to point): mối liên kết 2 chiều chỉ giữa kết nối trong mạng hai thiết bị. Đa điểm: kênh truyền được chia sẻ cho nhiều thiết bị Cấu hình mạng Đồ thị thể hiện tất cả các mối liên kết giữa các thiết bị (nhiều hơn 2 thiết bị) trong mạng. -Topology- Topology Mắt lưới Hình sao Dạng vòng Bus Mesh Star Ring 5
Cấu hình mạng Cấu hình dạng lưới Biểu diễn mô hình liên kết điểm nối điểm giữa nhiều thiết bị . -Mesh- Số lượng kết nối trong mạng với số lượng nút n là n(n-1)/2 Ưu điểm: Kết nối trực tiếp giữa các thiết bị không cần chia sẻ “tải trọng” của liên kết số liệu trong mạng. Tính bảo mật và riêng biệt dữ liệu tốt. Nhược điểm: Khi số lượng nút mạng tăng sẽ dẫn đến có nhiều mối kết nối. Thiết lập mạng phức tạp. Thiết bị phần cứng tại các nút mạng đắt, mỗi thiết bị phải có nhiều cổng vào/ra dữ liệu. Cấu hình mạng này thường được áp dụng ở các mạng lõi - backbone 6
Cấu hình mạng Cấu hình dạng sao Mỗi thiết bị liên kết điểm nối điểm với 1 bộ điều khiển trung tâm, gọi là hub. Ưu điểm: Cấu hình mạng đơn giản và ít tốn kém hơn so với cấu hình dạng lưới. Mỗi thiết bị chỉ càn có một cổng vào/ra dữ liệu Nhược điểm: Sử dụng nhiều cáp nối hơn mô hình mạng RING và mô hình mạng dạng BUS. Liên kết trong mạng sẽ bị phá vỡ khi một cổng (một phần) của hub bị lỗi. 7
Cấu hình mạng Trong cấu hình mạng dạng này, một cáp dài chạy dọc- gọi là Cấu hình BUS cáp đường trục liên kết các nút mạng. ⇒ Đây là cấu hình liên kết đa điểm. (Áp dụng cho mạng LAN) Ưu điểm: Thiết lập mạng đơn giản Ít cáp nối hơn so với các cấu hình mạng khác Nhược điểm: Liên kết mạng bị phá vỡ khi cáp đường trục bị lỗi. Xung đột dữ liệu xảy ra trên cáp đường trục khi có 2 liên kết dữ liệu thực hiện đồng thời ⇒ Giới hạn về khả năng truyền tải dữ liệu trong mạng ⇒ Áp dụng các kỹ thuật chống xung đột để tăng hiệu quả truyền dẫn trong mạng - MAC , phân chia truy nhập theo thời gian. 8
Cấu hình mạng Cấu hình dạng vòng Mối nút mạng (thiết bị) thực hiện liên kết điểm nối điểm với hai nút kế cận trong mạng. dữ liệu trong - RING - mạng sẽ chạy dọc theo vòng liên kết cho tới khi tới đích. Ưu điểm: Sử dụng phương thức dùng thẻ bài (token) cấp cho các nút mạng khi chúng cần truyền tải dữ liệu trong mạng ⇒ Cách thức truy nhập mạng đơn giản Thiết lập cấu hình mạng đơn giản. Nhược điểm: Sử dụng nhiều cáp nối hơn mô hình mạng RING và mô hình mạng dạng BUS. Liên kết trong mạng sẽ bị phá vỡ khi một cổng (một phần) của hub bị lỗi. Thường áp dụng cho mạng LAN 9
Phân loại mạng theo phạm vi áp dụng (1) Mạng LAN – Local Area Network. (2) Mạng MAN – Metropolitan Area Network. (3) Mạng WAN – Wide Area Network. (4) Mạng Internet. LAN Mạng máy tính được thiết lập trên mô phạm vi nhỏ bán kính ≤ 1km như các toà nhà, văn phòng, trung cư,… Về cơ bản mạng LAN sử dụng môi trường truyền dẫn là dây hoặc không dây (wireless). Tốc độ số liệu trong mạng có thể lớn hơn ở mạng WAN lên tới 1/10 Gbps, thông thường là 100 Mbps Cấu hình mạng có thể theo dạng: BUS, RING hoặc dạng sao (start). 10
Phân loại mạng theo phạm vi áp dụng MAN Là mô hình kết nối nhiều mạng LAN thành một mạng lớn hơn để chia sẻ các tài nguyên trong mạng. Mạng MAN được áp dụng cho pham vi lớn hơn so với LAN từ 5 đến 50km, như mạng trong một thành phố. Mạng cáp truyền hình 11
Phân loại mạng theo phạm vi áp dụng WAN Là mạng máy tính thiết lập trên một diện tích rộng lớn (>100 km) như các thành phố lớn, mạng cho một quốc gia hoặc một lục địa. Có thể hiểu mạng WAN là một mạng bao gồm nhiều mạng LAN được kết nối với nhau thông qua một mạng lõi – core network còn gọi là mạng con. 12
Phân loại mạng theo phạm vi áp dụng Thành phần quan trong của mạng lõi trong WAN là các trạm chuyển mạch – switching station. Các trạm này thực hiện chức năng chuyển mạch hoặc định tuyến (route) dữ liệu để nó đến được đích. Theo chức năng chuyển mạch thì mạng được chia thành: Mạng viễn thông - WAN - Mạng chuyển Mạng chuyển ■■■ mạch kênh mạch gói Datagram FDM TDM Virtual circuit Network (..mạng ATM) (..mạng internet) 13
Chuyển mạch kênh (circuit switching) - mạng điện thoại - Thiết lập chuỗi các liên kết (kênh thông tin – kênh truyền) giữa hai nút cần truyền thông với nhau. Dữ liệu được gửi đi dưới dạng chuỗi bít thông qua mạng. Ưu điểm: Chất lượng dịch vụ được đảm bảo. Dữ liệu được truyền dẫn ở một tốc độ nhất định và không có trễ tại các điểm nút trung gian. Nhược điểm: Có trễ để thiết lập kết nối: quá trình trễ thiết lập Hiệu suất sử dụng kênh truyền không cao: kênh truyền bị chiếm dụng trong suốt quá trình kết nối, mặc dù có thể không có dữ liệu được truyền tải tại một số thời điểm trong quá trình đó. Mang phức tạp và khả năng điều khiển, quản lý khó khăn. 14
Mạng Chuyển mạch gói - Mạng Internet - Dữ liệu được gửi qua mạng dưới dạng các khối nhỏ - gói dữ liệu. Kết nối mạng là mô hình động với các gói dữ liệu, mỗi gói dữ liệu sẽ sử dụng tối đa băng thông của tuyến liên kết. Ưu điểm: Hiệu suất sử dụng kênh truyền cao do kênh truyền được dùng chung để chuyển tải các gói dữ liệu trong mạng Không hạn chế về lưu lượng dữ liệu trong mạng tuy vậy khi lưu lượng tăng thì khoảng thời gian trễ truyền dẫn sẽ tăng. Nhược điểm: Khoảng thời gian trễ truyền dẫn thay đổi phụ thuộc vào lưu lượng dữ liệu truyền tải trên mạng và tốc độ xử lý dữ liệu tại các nút. Cần phải thêm vào các gói các trường dữ liệu chứa các thông tin về địa chỉ và điều khiển phục vụ cho quá trình chuyển mạch. Dung lượng dữ liệu thực cần chuyển tải không cao. 15
10 Mbs C A Ethernet Ghép kênh tĩnh 1.5 Mbs B 45 Mbs Hàng đợi gói dữ liệu chờ để xuất ra đường truyền D E Đặc điểm của chuyển mạch gói Quá trình liên kết dữ liệu giữa các điểm đầu cuối trong mạng không cần phải thiết lập Các gói dữ liệu được lưu đệm tại các bộ chuyển mạch và được chờ để truyền đi (chuyển tiếp). Các gói dữ liệu được ghép kênh khi chúng truyền tải giữa các nút chuyển mạch, và quá trình truyền dữ liệu giữa các nút chuyển mạch có thực hiện các phương pháp điều khiển lỗi (?) Mạng lõi cũng thực hiện việc điều khiển tắc nghẽn dữ liệu trong mạng Quá trình truyền dữ liệu giữa các điểm đầu cuối áp dụng kỹ thuật điều khiển luồng (?) 16
Phân loại mạng theo phạm vi áp dụng Mạng Internet Mô hình mạng ARPANET Nhiều mạng lỗi được liên kết với nhau thiết lập mô hình mạng lớn áp dụng trong phạm vi rộng , cả toàn cầu. 17
1.2. Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI Chức năng và ứng dụng của mô hình phân lớp Cấu trúc của mô hình phân lớp Mô hình tham chiếu OSI … Chức năng của các tầng trong mô hình OSI … Mô hình mạng Internet 18
Không phân tầng Mỗi ứng dụng mới, yêu cầu mới được đưa vào sử dụng với nhiều công nghệ mạng ⇒ quá trình thực hiện phức tạp và kồng kềnh, khó triển khai. FTP NFS HTTP Telnet Ứng dụng Môi trường Cáp Sợi Vô Truyền dẫn Đồng trục Quang tuyến Phân tầng Telnet FTP NFS HTTP Ứng dụng Lớp trung gian Môi trường Cáp Sợi Vô Đồng trục Quang truyền dẫn tuyến Tầng trung gian cung cấp giao diện đơn nhất cho các tất cả các công nghệ mạng áp dụng. 19
Mô hình phân lớp Cấu trúc phân lớp Tập hợp (nhóm) các hàm giao tiếp có tính tương quan, cùng chức năng với nhau thành tập hợp gọi là lớp (layer) - tầng. Mỗi layer có các thuộc tính sau: Cung cấp các hàm tương quan cần thiết cho việc truyền Các dịch vụ cho lớp N+1 thông với các hệ thống khác cũng được mô tả bởi mô hình phần lớp. Giao thức Liên kết với các tầng thấp hơn thông qua các hàm sơ cấp với lớp ngang hàng Cung cấp các dịch vụ - service cho các tầng cao hơn. Cho phép thực hiện các giao thức cho việc truyền thông Các dịch vụ giữa các hàm ngang cấp – peer layer trong các hệ thống từ lớp N+1 khác. Truyền thông theo chiều dọc: truyền thông giữa các lớp kế cận nhau. Các lớp trên phải hiểu các dịch vụ hoặc các thông tin mà lớp dưới cung cấp. Truyền thông theo chiều ngang: truyền thông giữa Truyền thông các thành phần phần mềm hoặc phần cứng ở các phân lớp ngang cấp của các hệ thống, tại những máy theo mô hình khác nhau. (truyền thông giữa các xử lý ngang hàng là ảo và phân lớp không được thiết lập trực tiếp) 20