Đề tài :Tìm hiểu Lớp vật lý & Các phương tiện truyền dẫn. Lập trình mô phỏng mạng Token Ring

Tr

ạ ọ

ườ Vi n Đi n t -Vi n thông

ng Đ i h c Bách Khoa HN ệ

ệ ử

ễ

Đ tài :

ng ti n

ề

ể

ươ

ệ

Tìm hi u L p v t lý & Các ph ớ ậ truy n d n. ẫ ề L p trình mô ph ng m ng Token Ring ạ ỏ

ậ

ướ

Tr n Quang Vinh ng Văn K t Tr ế

ầ ươ

ng d n : GV h ẫ Nhóm th c hi n: ệ ự 20081348

Nguy n Hoàng Minh ễ Mai Văn Th

- 20081742 - 20082626

cượ

N i dung

ộ

1. T NG QUAN V M NG MÁY TÍNH

Ề Ạ

Ổ

NG TH C TRUY N

Ớ Ậ

ƯƠ

Ứ

Ề

2. L P V T LÝ & CÁC PH D NẪ

3. DEMO MÔ HÌNH M NG TOKEN RING LAN Ạ

1.T NG QUAN V M NG MÁY TÍNH

Ề Ạ

Ổ

1. Khái ni mệ

t b x lý thông tin đ c k t n i v i ạ ộ ậ ế ị ử ượ ế ố ớ

M ng máy tính nhau qua các đ ườ (computer network) là m t t p h p g m nhi u máy tính hay thi ề ồ ợ ng truy n và có s trao đ i d li u v i nhau. ổ ữ ệ ớ ự ề

2. L ch s phát tri n ử ể ị

nh ng năm 1950. Nh ng năm 1960 m ng máy tính b t đ u xu t hi n,ban đ u m ng có d ng m t ắ ầ ạ ấ ầ ạ ạ

ệ ề ề ế ệ ể ạ ạ ớ ỉ ộ ố T th p k 70-80 cho đ n nay, công ngh truy n thông phát tri n m nh m , ẽ

Máy tính ra đ i t ờ ừ ữ máy tính l n n i v i nhi u tr m cu i. ố ớ M ng máy tính là các máy tính đ c l p đ c n i v i nhau. ữ ừ ậ ộ ậ ượ ố ớ ạ

3. Mô hình tham chi u OSI – Open Systems Interconnection ế

(International Organization for Standardization – ISO) xây d ng và đ xu t năm ch c tiêu chu n hóa qu c t ẩ ề ấ ự

Do t ố ế 1984 nh m đi đ n th ng nh t tiêu chu n hóa v m ng máy tính. ổ ứ ằ ề ạ ế ấ ẩ ố



Mô hình OSI có 7 l p, m i l p mô t m t ph n ch c năng đ c l p nh sau : ỗ ớ ớ ả ộ ộ ậ ứ ư ầ



Application Layer (l p ng d ng) : giao di n gi a ng d ng và m ng. ớ ứ ụ ữ ứ ụ ệ ạ



Presentation Layer (l p trình bày) : ớ th a thu n khuôn d ng trao đ i d li u. ạ ổ ữ ệ ậ ỏ



Session Layer (l p phiên) : Cho phép ng i dùng thi t l p các k t n i. ớ ườ ế ậ ế ố



Transport Layer (l p v n chuy n) : đ m b o truy n thông gi a hai h th ng. ớ ậ ể ệ ố ữ ề ả ả



Network Layer (l p m ng): đ nh h ng liên m ng. ạ ớ ị ướ ng d li u truy n trong môi tr ề ữ ệ ườ ạ



xác đ nh vi c truy xu t đ n các thi DataLink Layer (l p liên k t d li u): ớ ế ữ ệ ấ ế ệ ị t b ế ị

Physical Layer (L p v t lý): chuy n đ i d li u thành các bít và truy n đi ớ ậ ổ ữ ệ ể ề

1.T NG QUAN V M NG MÁY TÍNH

Ề Ạ

Ổ

 Ý nghĩa c a mô hình OSI ủ

ỗ ợ ệ

ế ố

ẻ

ế

Vi c ra đ i mô hình tham chi u OSI đã h tr vi c k t n i và chia s thông tin trên m ng m t cách hi u qu : ả

ờ ộ

ệ ạ

ệ

Cung c p m t chu n chung đ các hãng, nhà phát tri n phát tri n các ng

ứ

ể

ấ

ộ

d ng c a mình trên h th ng m ng máy tính. ụ

ủ

ạ

ẩ ệ ố

v Cho phép nhi u ki u m ng, ph n c ng, ph n m m khác nhau có th giao ti p

ầ ứ

ề

ể

ế

ể

ạ

ầ

ề c v i nhau.

ượ ớ

v Ngăn ch n các thay đ i t

ng đ n các l p khác.

ổ ạ

ặ

i m t l p nh h ộ ớ ả

ưở

ế

ớ

v Chia quá trình truy n thông trên m ng máy tính thành nh ng ph n nh h n giúp

ỏ ơ

ữ

ề

ạ

ầ

d hi u và d ti p c n. ễ ể

ễ ế ậ

NG TH C TRUY N

Ớ Ậ

ƯƠ

Ứ

Ề

Ø L p v t lý (Physical Layer)

2. L P V T LÝ & CÁC PH D NẪ ề

ườ

ớ ậ

ủ

ầ

ấ

ặ

hay đ ề ơ

ướ ệ

ữ

ể

ư ị

ệ

(tr i t

ệ ị ữ ệ ạ

ể ệ

ố có các đ

ả ừ ầ ệ ừ

ạ ầ ố ủ

ấ ả ắ

ề

ớ

ồ

ng truy n v t lý là t ng d i cùng c a mô hình ậ OSI cung c p các đ c tr ng v c và đi n,dùng đ chuy n tín hi u gi a các máy tính. ể i d ng các xung nh phân (ON – OFF). Các tín hi u đó bi u th các giá tr d li u d ị ướ ạ T t c các tín hi u đó đ u thu c d ng sóng đi n t t n s sóng radio, sóng ệ ừ ộ ề ng n, tia h ng ngo i). ng v i m i lo i t n s c a sóng đi n t ng truy n ạ Ứ ườ ỗ v t lý khác nhau đ truy n tín hi u. ề ể ậ

ệ

Ø Các đ c tính c b n c a đ

ặ

ề

1.

i h n cao, t c là

ố ớ ạ

ứ

ầ

i h n th p và t n s gi c.

ườ

ng truy n ề ầ ề

ố ớ ạ ứ

2.

(throughput): là s l

c truy n đi trong m t

ng

ượ

ề

ộ

ấ ượ ỗ ẫ

3.

ể ng các bít (chu i bít) đ ng truy n d n. ề ế ủ

ệ

ộ ờ

ề

ồ

ơ ả ủ ườ Băng thông (bandwidth): là mi n t n s gi ng truy n đó có th đáp ng đ mi n t n s mà đ ề ầ ố Thông l ố ượ ượ giây.Hay nói cách khác là t c đ c a đ ố ộ ủ ườ Suy hao (Attenuation): Là đ đo s suy y u c a các tín hi u trên đ ng truy n. ề ườ ự t đ truy n 1 gói tin t 4. Đô tr ễ (Delay): là kho ng th i gian c n thi ngu n đ n đích. ế ừ ế ể ả EMI,crosstalk,… 5. Hi u su t s d ng kênh truy n, nhi u đi n t ệ ừ

ấ ử ụ

ầ ễ

ệ

ề

Ø Các ph

ng th c truy n d n

ươ

ề ẫ

ứ

Ø Truy n d n h u tuy n (guided transmission ế

ẫ ữ

ề media)

ụ

ồ ắ

v Cáp đ ng tr c (Coaxial Cable) v Cáp xo n đôi (Twisted Pair Cable) v Cáp s i quang (Fiber Optic Cable)

ợ

Ø Truy n d n vô tuy n (Wireless transmission)

ề

ế

ẫ

v Radio v Viba v Sóng h ng ngo i ạ ồ

Ø Truy n d n h u tuy n ề ẫ ữ

ế

v Cáp xo n đôi ắ v Cáp đ ng tr c ụ ồ v Cáp quang

Typical Delay

Frequency Range

Repeater Spacing

Typical Attenuation

0 to 3.5 kHz

50 µs/km

2 km

Twisted pair (with loading)

0.2 dB/km @ 1 kHz

0 to 1 MHz

5 µs/km

2 km

0.7 dB/km @ 1 kHz

Twisted pairs (multi-pair cables)

Coaxial cable

0 to 500 MHz

4 µs/km

1 to 9 km

7 dB/km @ 10 MHz

Optical fiber

186 to 370THz

5 µs/km

40 km

0.2 to 0.5 dB/km

Cáp đ ng tr c - Coaxial ụ

ồ

ể

ầ

ượ

c dùng trong m ng 2,5Mbps (ARCnet) đ n

ừ

ạ ế

• Là ki u cáp đ u tiên đ LAN, băng thông t 10Mbps (Ethernet).

trung tâm đ

ồ

ợ

ạ ở

• C u t o g m 1 s i kim lo i ớ

c ượ i kim lo i ạ ệ ướ ngoài cùng là v b c ỏ ọ ệ ừ Ở

ấ ạ b c b i 1 l p cách đi n và 1 l ọ ở ch ng nhi u đi n t ễ ố cách đi n.ệ

• Phân lo i : có 2 lo i cáp đ ng tr c ụ

ạ

ồ

ạ + Thinnet (m ng)ỏ + Thicknet (dày)

Cáp đ ng tr c – Thinnet (m ng)

ụ

ồ

ỏ

ả

ườ

Ø Đ ng kính kho ng 6mm, Ø Thu c h RG-58AU, ộ ọ i đa 185m/segment, Ø Chi u dài t ố ề Ø T c đ truy n 10Mbps, ề ố ộ

ử ụ

ạ

S d ng cho m ng LAN trong tòa nhà

Cáp đ ng tr c – Thicknet (dày)

ụ

ồ

ả

ườ

i đa là 500m,

th đ t

ố truy n có ề

ể

ố

ạ

Ø Đ ng kình kho ng 13mm, Ø Thu c h RG – 11, ộ ọ Ø Chi u dài t ề Ø T c đ ộ 35Mbps

ử ụ

ạ

(cid:224) S d ng cho m ng Backbone,WAN.

Cáp xo n đôi – Twisted Pair

ắ

ề

ặ

ằ

ắ

Ø Là lo i cáp g m nhi u c p dây ồ ạ i v i nhau nh m đ ng xo n l ồ ạ ch ng phát x nhi u đi n t ệ ừ ạ ố

ớ ễ

ắ

Ø Do giá thành th p nên cáp xo n ấ c dung r t r ng rãi. ấ ộ

ượ

ắ

ạ

v Lo i có v b c ch ng nhi u STP

ễ

ạ

ố

Có 2 lo i cáp xo n đôi: v Lo i không có v b c UTP ỏ ọ (Unshielded Twisted Pair ỏ ọ (Shielded Twisted Pair)

Cáp xo n đôi - UTP

ắ

 Đ c đi m

ể

ặ

Ø Không có v b c ch ng nhi u, bù l

ễ

ạ

ộ

ẩ

ố

ỏ ọ nó linh đ ng và đ b n cao. Ø Chu n 10BaseT ho c 100BaseT Ø Đ dài t ộ Ø T c đ 100Mbps,đ u n i dùng RJ45. ố ộ

ố ộ ề ặ i đa 100m/đo n cáp ầ

ạ ố

UTP l

i có 6 lo i:

ạ

ề

Ø Cat1 : t c đ <4Mbps, truy n âm thanh. ố ộ Ø Cat2 : 4Mbps Ø Cat3 : 10Mbps, dùng trong m ng Ethernet 10BaseT ạ Ø Cat4 : 16Mbps, dùng trong m ng Token ring ạ Ø Cat5 : t c đ kho ng 100Mbps ả ố ộ Ø Cat6 : t c đ d li u lên đ n 300Mbps ố ộ ữ ệ

ế

Cáp xo n đôi - STP

ắ

Ø G m nhi u c p xo n đ

ồ

ắ

ề

ặ ớ

ượ ằ

ỏ

Ø L p v có ch c năng ch ng

c ph ủ bên ngoài 1 l p v làm b ng dây đ ng b n. ồ ớ

ệ ỏ

ứ

ố

nhi u đi n t

ễ

. ệ ừ ộ ề ặ

ớ

Ø Đ u n i DIN (DB-9), RJ45

Ø T c đ v m t lý thuy t có th ố ể ế ch đ t 500Mbps nh ng th c t ỉ ự ế ư ạ đ t 155Mbps v i chi u dài ề ạ 100m, ầ

ố

Cáp s i quang – Fiber Optic

ợ

Ø Là cáp truy n t

ươ

ụ

ồ

i d i các song đi n t ệ ừ ướ ề ả ng t d ng ánh sáng, có c u trúc t nh ư ự ấ ạ cáp đ ng tr c v i ch t li u là th y tinh ủ ấ ệ c tinh ch . hay plastic đã đ ế

ớ ượ

Ø Băng thông có th đ t 2Gbps, tránh nhi u ể ạ

ễ

Ø T c đ truy n 100Mbps trên đo n cáp dài

ề

ạ

tố t ố ộ vài km.

c th c hi n b i

ệ ượ

ự

ệ

ở

Ø S lan truy n tín hi u đ ự ề s ph n x trên b m t. ề ặ ạ ự ả ắ ấ

Ø Giá thành r t m c,khó l p đ t ặ

ắ

Cáp s i quang – C u t o ấ ạ

ợ

C u t o s i cáp:

ấ ạ ợ

ủ ợ

v Core (lõi) : Trung tâm ph n ả chi u c a s i quang,n i ánh ế sáng đi.

v Cladding (v )

ỏ

ậ

ấ

ả

ạ

: v t ch t quang bên ngoài bao b c lõi ọ i mà ph n x ánh sáng tr l ở ạ lõi.

ủ ẻ

ớ ệ ợ t.

v Buffer coating: l p ph d o bên ngoài b o v s i không ả b h ng và m ẩ ướ ị ỏ

Cáp s i quang – Phân lo i ạ

ợ

ơ

Ø Cáp quang đa mode (MM-Multi mode)

Ø Cáp quang đ n mode (SM-Single mode)

• Đ ng kính core l n h n SM

ườ

ớ

• Đ ng kính core khá nh ỏ

(50µm, 62.5µm

ườ (9µm)

• S d ng ngu n phát

ồ

• S d ng ngu n sáng LED ho c ồ

ặ

ử

• Th

2 b

ộ

ướ

ử ụ LASER ườ

ng ho t đ ng ạ sóng

2 ở ộ 1310nm,

ng ho t đ ng ở ạ sóng 850nm, 1300nm.

ề

ể

ề

ụ LASER • Th ườ b c ướ 1550nm. ỉ

ề

ớ

• Có th truy n cùng lúc nhi u ánh sáng v i góc pha khác nhau (đa mode).

ệ

ớ

ơ ưở ng tán s c,

• Ch truy n 1 mode sóng nên đ n mode không b ị ng b i các hi n nh h ả t ượ

ắ

Ø Truy n d n vô tuy n

ề ẫ

ế

v Sóng Radio

Ho t đ ng trên d i t n 10KHz 1GHz ả ầ

Ho t đ ng trên d i t n 21GHz 23GHz ả ầ

Ho t đ ng trên d i t n 100GHz 1000GHz

ạ ộ v Sóng Viba ạ ộ v Sóng h ng ngo i ạ ồ ạ ộ

ả ầ

ề

ế ề ữ

ự ự ệ ợ ở ữ ể ự ậ

ị ệ ả

ả ố

ừ

 Kênh truy n vô tuy n th c s ti n l nh ng đ a hình mà kênh truy n h u tuy n không th th c hi n ế đ c ho c ph i t n nhi u chi phí (R ng r m, h i ặ ượ ề đ o, mi n núi) ề ả