Truyền số liệu và Mạng máy tính Truyền số liệu và Mạng máy tính Data Communication & Computer Networks Data Communication & Computer Networks 45 tiết 45 tiết GVC. Nguyễn Đình Việt Khoa Công nghệ, ĐHQGHN Hà nội - 2004 Chương 1 Giới thiệu Chương 1 Giới thiệu • Truyền dữ liệu (data communications): • Nghiên cứu sự truyền (transmission) tín hiệu một cách tin cậy và hiệu quả. • Các chủ đề được nghiên cứu gồm: • Truyền tín hiệu (signal transmission) • Môi trường truyền (transmission media) • Mã hoá tín hiệu (signal encoding) • Giao diện (interfacing) • Điều khiển đường truyền dữ liệu (data link control), • và việc dồn/tách kênh (multiplexing). • Mạng (networking): • Nghiên cứu công nghệ và kiến trúc của các mạng truyền thông được sử dụng để kết nối các thiết bị truyền thông. Lĩnh vực này thường được chia thành các chủ đề: Mạng cục bộ (LANs) và Mạng diện rộng (WANs). • Nghiên cứu các giao thức truyền thông bao gồm việc nghiên cứu các kiến trúc giao thức cũng như phân tích từng giao thức ở các lớp khác nhau của giao thức. 2/43 … … Chương 1 Giới thiệu Chương 1 Giới thiệu • Sự liên kết các lĩnh vực Khoa học máy tính và Truyền dữ liệu với nhau từ những năm 1970 và 1980 đã làm thay đổi sâu sắc các công nghệ, sản phẩm và các công ty đã tạo nên nền công nghiệp truyền thông máy tính ngày nay. • Cuộc cách mạng truyền thông máy tính đã làm nảy sinh một vài yếu tố nổi bật: • Không có sự khác nhau căn bản giữa xử lý số liệu (bằng máy tính) và truyền số liệu (các thiết bị truyền và chuyển mạch). • Không có sự khác nhau căn bản giữa truyền thông data, voice và video. • Sự khác biệt giữa máy tính có 1 bộ xử lý, máy tính có nhiều bộ xử lý, mạng cục bộ, mạng cỡ đô thị (metropolitan network) và mạng cỡ lớn (long-hall) đã bị xoá nhoà. 3/43 1.1 Mô hình truyền thông đơn giản 1.1 Mô hình truyền thông đơn giản  Source: sinh ra số liệu sẽ được truyền  Transmitter: biến đổi số liệu thành các tín hiệu có thể truyền đi được  Transmission System: Vận chuyển số liệu  Receiver: biến đổi tín hiệu nhận được thành số liệu  Destination: nhận dòng số liệu đi đến 4/43 … … 1.1 Mô hình truyền thông đơn giản 1.1 Mô hình truyền thông đơn giản Các nhiệm vụ chính của một hệ thống truyền thông:  Transmission System Utilization:  Interfacing  Signal Generation  Synchronization  Exchange Management  Error detection and correction  Flow control  Addressing and routing  Recovery  Message formatting  Security  Network Management 5/43 1.2 Việc truyền số liệu 1.2 Việc truyền số liệu Mô hình truyền số liệu được đơn giản hoá Mô hình truyền số liệu được đơn giản hoá 6/43 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu (Data Communication Networking) (Data Communication Networking)  Trong thực thế thường không xảy ra việc hai thiết bị truyền thông với nhau được nối trực tiếp với nhau kiểu point-to-point, vì: – Các thiết bị thường ở xa nhau. – Một số lượng lớn các thiết bị có thể cần số lượng đường truyền lớn đến mức trên thực tế không thể thực hiện được.  Giải pháp: sử dụng mạng truyền thông – phân loại theo truyền thống: WANs và LANs – Sự khác biệt giữa hai loại mạng này, cả về mặt công nghệ lẫn ứng dụng, những năm gần đây đang mờ dần, tuy nhiên việc thảo luận chúng riêng rẽ vẫn là việc cần thiết. 7/43 … … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu Mô hình mạng được đơn giản hoá 8/43 … … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu WAN (Wide Area Networks)  Vùng địa lý rộng, gồm có một số nút chuyển mạch kết nối với nhau  Các đường truyền thường đi qua các vùng đất công  Ít nhất cũng phải dựa trên một phần của các đường truyền của các hãng truyền thông công cộng.  WAN thường sử dụng một trong các công nghệ: – Circuit switching – Packet switching – Frame relay – Asynchronous Transfer Mode (ATM) 9/43 … … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu Circuit Switching  Thiết lập đường truyền thông dành riêng trong thời gian diễn ra cuộc hội thoại.  Thí dụ điển hình: telephone network 10/43 [...]... and Networks 20/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Network Access Layer     Trao đổi số liệu giữa computer và network Máy gửi phải cung cấp địa chỉ của máy nhận Máy gửi có thể phải sử dụng các dịch vụ của mạng Phần mềm cụ thể được sử dụng ở lớp này phụ thuộc vào loại mạng được sử dụng (LAN, packet switched etc.) 21/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Transport Layer  Trao đổi số liệu. .. nhau  Hoàn toàn dùng kỹ thuật số 14/43 … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu Local Area Networks      Phạm vi địa lý nhỏ Thường có 1 chủ sở hữu Tốc độ truyền số liệu cao hơn nhiều Thường là các hệ thống truyền kiểu broadcast Ngày nay, một số LAN là các hệ thống chuyển mạch và ATM 15/43 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Protocols    Được sử dụng cho việc truyền thông giữa các thực thể...… 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu Packet Switching  Số liệu được chia thành các gói – packet để gửi đi  Packets đi từ nút này đến nút khác hướng từ nguồn đến đích  Thường được sử dụng cho việc truyền thông: – terminal to computer, and – computer to computer 11/43 … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu Frame Relay Hệ thống packet switching có chi phí... thức và Kiến trúc giao thức Physical Layer   Giao diện vật lý giữa thiết bị truyền số liệu (e.g computer) và môi trường truyền hoặc mạng Giải quyết các vấn đề liên quan đến – – – – – Đặc tính của môi trường truyền Bản chất của tín hiệu Mức tín hiệu Tốc độ truyền tín hiệu v.v 30/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Network Access Layer  Giải quyết các vấn đề liên quan đến việc trao đổi số liệu. .. multi-tasking computer cần 1 địa chỉ duy nhất trong máy tính đó: – SAP - the Service Access Point 24/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Protocols in Simplified Architecture 25/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Protocol Data Units (PDU)     Tại mỗi lớp đều sử dụng các giao thức để truyền thông Tại mỗi lớp đều cần bổ sung thông tin điều khiển vào số liệu của NSD Lớp Transport có thể phân mảnh số. .. system phát hiện và khắc phục  Hầu hết các chi phí cho error control được loạI bỏ  12/43 … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu ATM = Cell relay Là sự tiến hoá từ frame relay  Chi phí thấp cho error control  Chiều dài packet (cell) cố định  ATM được thiết kế có tốc độ10Mbps Gbps  Tốc độ truyền không thay đổI, sử dụng kỹ thuật packet switching  13/43 … 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu ISDN -... việc trao đổi số liệu giữa end system và network  Máy gửi cần cung cấp cho mạng địa chỉ của máy đích  Máy gửi cần sử dụng các dịch vụ của mạng, thí dụ quyền ưu tiên 31/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Internet Layer (IP)  Hai end systems cần truyền thông cho nhau có thể được nối với 2 mạng khác nhau  cần các chức năng Routing để gửi các gói tin qua nhiều mạng, từ nguồn đến đích  Giao thức... systems) và cả trên các routers 32/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Transport Layer (TCP)  Đảm bảo việc trao đổi số liệu tin cậy  Đúng thứ tự  + một số chức năng khác nữa 33/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Application Layer  Hỗ trợ cho các ứng dụng khác nhau của NSD  Mỗi ứng dụng cụ thể, thí dụ: http, SMPT , v.v được một module của tầng này hỗ trợ 34/43 … 1.4 Giao thức và Kiến... lập với mạng được sử dụng  Độc lập với ứng dụng 22/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Application Layer  Hỗ trợ các ứng dụng khác nhau của NSD  Thí dụ: e-mail, file transfer 23/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Addressing Requirements: Mỗi thực thể trong toàn bộ hệ thống phải   có một địa chỉ duy nhất Thực tế cần đến 2 mức đánh địa chỉ: Mỗi máy tính cần một địa địa chỉ mạng duy... Sequencing 17/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Protocol Architecture  Nhiệm vụ truyền thông được chia nhỏ thành các module  Thí dụ, việc truyền file có thể sử dụng 3 module: – File transfer application – Communication service module – Network access module 18/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Simplified File Transfer Architecture 19/43 … 1.4 Giao thức và Kiến trúc giao thức Mô hình . Truyền số liệu và Mạng máy tính Truyền số liệu và Mạng máy tính Data Communication & Computer Networks Data Communication & Computer Networks 45 tiết 45 tiết GVC Việc truyền số liệu 1.2 Việc truyền số liệu Mô hình truyền số liệu được đơn giản hoá Mô hình truyền số liệu được đơn giản hoá 6/43 1.3 Kết nối mạng truyền thông số liệu 1.3 Kết nối mạng truyền. nay. • Cuộc cách mạng truyền thông máy tính đã làm nảy sinh một vài yếu tố nổi bật: • Không có sự khác nhau căn bản giữa xử lý số liệu (bằng máy tính) và truyền số liệu (các thiết bị truyền và chuyển