Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Một Số Giao Thức Trên Mạng Và Mạng Tích hợp dịch vụ Số Báo cáo của nhóm: Kỹ Thuật Mạng Ngời làm báo cáo: Đỗ Văn Hoàn Ngày làm báo cáo : Ngày 9/9/1998 Nội dung của báo: I/Giao thức X25PLP II/Công nghệ chuyển mạch nhanh Rrame Relay và ATM III/ Mạng dịch vụ tích hợp số (ISDN) ************************************ I/ Giao Thức X25PLP 1/Vai Trò Và Chức Năng Của Tầng Mạng Tầng mạng cung cấp các phơng tiện để truyền các đơn vị dữ liệu qua mạng, thậm chí qua mạng của một mạng(Network of Network). Bởi vậy nó cần đáp ứng với nhiều kiểu mạng và nhiều kiểu dịch vụ cung cấp bởi các mạng khác nhau. Các dịch vụ và giao thức cho tầng nạng phải phản ánh đựoc tính phức tạp đó. Hai chức năng chủ yếu của tầng mạng là chọn đờng (Rounting) và chuyển tiếp (Relaying). Vi dụ mạng chuyển mạch gói (packet_switch network) bao gồm tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu. Các gói dữ liệu đợc truyền từ một hệ thống mở này sang một hệ thống mở khác trên mạng phải đợc chọn đờng thông qua một chuỗi các nút mạng, mỗi nút nhận một gói dữ liệu từ một đờng vào (incoming link) rồi chuyển nó tới đờng ra (outgoing link) hớng đến đích của dữ liệu. Nh vậy là ở mỗi nút mạng chung gian nó phải thực hiện việc chọn đ- ờng và chuyển tiếp. Ngoài hai chức năng chủ yếu trên tầng mạng còn thực hiên một số chức năng khác nh: thiết lập, duy trì và giải phóng các liên kết, kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu phân kênh dồn kênh. Báo cáo của Đỗ Văn Hoàn 1 X25PLP là một trong những giao thức của tầng mạng 2/Giao thức X25PLP. a/ Giới thiệu về X25PLP. Năm 1976, CCITT (International Telegraph and Telephone cosnulative Committee_uỷ ban t vấn điện thoại và điện tín quốc tế ) đã công bố khuyến nghị về họ giao thức X25 sử dụng cho 3 tầng 1, 2, 3 trong các mạng chuyển mạch gói công cộng (Public Packet_Switch Network). Năm 1984 CCITT và ISO đã phối hợp ban hành chuẩn X25PLP (X25 Packet Level Protocol) cho tầng. Đăc tả giao diện DTE/DTE và DTE/DCE trong đó DCE đóng vai trò nút mạng chuyển mạch gói. DTE( Data Terminal Equipment: Thiết bị đầu cuối dữ liệu): là thuật ngữ chung để chỉ máy của ngời sử dụng, có thể là máy tính hoặc trạm cuối. DCE( Data Ciruit_Terminating Equipment: thiết bị cuối kênh dữ liệu): là thuật ngữ chỉ các thiết bị làm nhiệm vụ nối các DTE với các đơng truyền thông. DCE có thể là Modem, Tranducer, Multiplexer hoặc là một thiết bị số nào đó ( máy tính trong trờng hợp này là một nút mạng). X25 đợc dịnh nghĩa là mạng điện thoại cho sự tơng tác dữ liệu giữa. Để bắt đầu một sự tơng tác, một máy tính gọi cho một máy tính khác yêu cầu một phiên làm việc. Máy tính đợc gọi có thể tiếp nhận hoặc từ chối việc kết nối. Nếu việc kết nối đợc tiếp nhận thì hai hệ thống có thể bắt đầu chao đổi thông tin hai chiều ( full duplex). Trong X25PLP định nghĩa hai loại liên kết logic. VC( Virtual Circuit): là liên kết ảo có tính tạm thời đợc thiết lập và xoá bỏ bởi các thủ tục của X25PLP. PVC( Permanent Virtual Circuit): là liên kết ảo đợc thiết lập vĩnh viễn trên mạng không cần các thủ tục của X25PLP. b/ Các thủ tục của X25PLP. X25PLP có 6 thủ tục chính là: Call setup ( thiết lập liên kết) Clearing ( xoá bỏ liên kết) Data ( truyền dữ liệu thờng) Interupt ( truyền dữ liệu khẩn) 2 Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Reset ( khởi động lại một liên kết) Restart ( khởi động lại giao diện) c/ Khuôn dạng của các gói tin X25PLP. Có hai loại khuôn dạng tổng quát: Khuôn dạng cho gói tin điều khiển Khuôn dạng cho gói tin dữ liệu Khuôn dạng của gói tin dữ liệu thờng. nel Identifier M P(S) 0 a, dạng chuẩn modul 8 b,dạng mở rộng Khuôn dạng gói tin điều khẩn Khuôn dạng gói tin điều khiển Báo cáo của Đỗ Văn Hoàn 3 Q D 0 1 Logical Channel Identifier P(R) M P(S) 0 User Data Q D 1 0 Lgical Channel Identifier P(S) 0 P(R) M User Data 0 0 0/1 0/1 Logical 0 0 1 0 0 0 1 1 Channel Identifier Interupt User Data Max : 32 byte 0 0 0/1 0/1 logical Channel Identifier Packet Type Identifier Aditional Information - ý nghĩa của các tham số: Logical Channel Identifier (LCI): số liệu của liên kết logic (VC/PVC) P(S) : số hiệu của gói tin dữ liệu đợc gửi đi P(R): số hiệu của gói tin đang đợc chờ để nhận ở dạng chuẩn các tham số P(S) và P(R) chiếm 3 bit (đánh số thứ tự theo modul 8). Để tăng phạm vi đánh số thứ tự các gói tin dữ liệu ta có thể sử dụng dạng mở rộng, trong đó mỗi tham số P(S), P(R) chiếm 7 bit (đánh số thứ tự theo modul 128) Packet Type Identifier (PTI): mã phân biệt các kiểu gói tin Bit Q (Qualifier bit) : dùng để định tính thông tin chứa trong gói tin(ví dụ: dùng để phân biệt dữ liệu ngời sử dụng và thông tin điều khiển ). Bit D (Deverlay Confirmation bit ) : dùng để chỉ thị về cơ chế báo nhận gói tin. D = 0 : P(R) biểu thị sự báo nhận từ mút tới mút , giữa hai DTE thông qua mạng Bit M (More Data bit) : dùng khi có sự cắt hợp dữ liệu xảy ra. Khi kích thớc gói tin ở tầng 4 vợt quá mức cho phép của gói tin X25PLP thì phải cắt nhỏ thành nhiều gói tin. Để bên nhận có thể tập hợp đủ các gói tin đó, dùng bit M để đánh dấu gói tin cuối cùng. Nếu M = 0 vẫn còn các gói tin, M=1 đây là gói tin cuối cùng. User Data (dữ liệu của ngời sử dụng) : đối với gói tin Interupt thì vùng này không đợc quá 32 bytes, với gói tin Data thì độ dài tối đa ngầm định là 128 bytes. Additional information: thông tin bổ sung. Tuỳ kiểu gói tin cụ thể có các thông tin bổ sung khác nhau. II/Công nghệ chuyển mạch nhanh: Frame Relay và ATM 4 Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Nhu cầu truyền thông đa phơng tiện (tích hợp dữ liệu văn bản, đồ hoạ, âm thanh, hình ảnh .) ngày càng đòi hỏi các công nghệ truyền dẫn tốc độ cao. Trong khi đó các mạng công cộng chuyển mạch gói X25 với thông lợng tối đa 64kb/s không đáp ứng đợc các nhu cầu đó. Ngời ta đã nghiên cứu và tìm kiếm các công nghệ mới theo hớng cố gắng làm tăng tốc độ chuyển mạch (switching) tại các nút mạng. Công nghệ này đợc đặt tên chung là FPS ( Fast Packet Switching). Đợc xây dựng trên hai kỹ thuật cơ bản là Frame Delay và Cell Relay(ATM). Điểm khác nhau giữa hai loại công nghệ này là: Frame Relay dùng đơn vị dữ liệu có kích thớc thay đổi còn Cell Relay dùng các đơn vị dữ liệu có kích thớc cố định. Frame Relay cho phép thông lợng tối đa là 2Mb/s. Trong khi đó Cell Relay (ATM) dựa trên phơng thức truyền không đồng bộ cho phép thông lợng lên tới hàng trăm Mb/s. Điểm chung là cả hai công nghệ này đều có thể cài đặt cho cả liên kết PVCvà SVC (liên kết logic chỉ khả dụng khi có yêu cầu). 1/ Kỹ thuật Frame Relay. Trong kỹ thuật Frame Relay, chức năng dồn kênh và chọn đờng đợc thực hiện ở tầng 2. Hơn nữa việc chọn đờng cho các Frame lại rất đơn giản làm cho thông lợng có thể cao hơn nhiều so với kỹ thuật chuyển mạch gói. Khuôn dạng tổng quát của kỹ thuật Frame Relay. 8 16 (variable) 16 8 Flag : là các vùng mã đóng khung cho Frame, đánh dấu sự bắt đầu và kết thúc của Frame. Mã đợc chọn là 0111110. Để tránh sự xuất hiện của mã Flag trong nội dung của Frame, ngời ta cài đặt cơ chế (cứng) có chức năng sau. Khi truyền đi cứ phát hiện một xâu bit có 5 bit 1liên tiếp thì tự động chèn thêm một bit 0 vào Báo cáo của Đỗ Văn Hoàn 5 Flag Header Information FCS Flag Khi nhận nếu phát hiện có một bit 0 sau 5 bit 1 liên tiếp thì tự động loại bỏ bit 0 đó đi FSC (Frame Check Sequence): là vùng để ghi mã kiểm soát lỗi cho nội dung của Frame. Information : Là vùng chứa thông tin cần chuyền đi. Header DLCI: Data Link Connection Identifier CF : Congestion Forward CB : Congestion Backward DE : Discard Eligibity DLCI: định danh các liên kết dữ liệu đợc thiết lập. Khi một liên kết dữ liệu đợc thiết lập thì nó đợc gán một DLCI, giá trị này luôn đợc khai báo trong Frame Dữ liệu và Frame điều khiển liên quan đến liên kết đó. ở mỗi nút khi nhận đợc một Frame dữ liệu trình điều khiển ( Frame Handler) sẽ đọc giá trị DLCI trong vùng Header và kết hợp với số hiệu của đờng truyền vào để xác định đờng truyền ra và giá trị của DLCI tơng ứng. Giá trị DLCI mới này sẽ đợc ghi vào Header của Frame và sẽ đợc đa vào hàng đợi để gửi tiếp đi trên đơng ra đã chọn. Các bit CF,CB dùng để kiểm tra tình trạng tắc nghẽn. Mỗi khi Frame Handler chuyển tiếp một Frame vào hàng đợi nó phải kiểm tra kicks thớc của hàng đoựi nếu nếu vợt quá giới hạn cho phép thì nó thông báo tình trạnh đó cho ngời sử dụng ở hai đầu liên kết bằng cách đặt giá trị cho bit Cf hoặc CB tuỳ theo chiều đi hay chiều về của Frame. Khi Frame Handler trong máy ngời sử dụng nhận đợc thông báo về tình trạng tắc nghẽn, nó sẽ tạm thời giảm tốc độ gửi Frame của nó tới khi không còn thông báo về tình trạng tắc nghẽn nữa. Trong trờng hợp quá nhiều thì phải loại bỏ bớt các Frame. 2/Kỹ Thuật ATM. Mục tiêu của kỹ thuật ATM nhằm cung cấp một mạng dồn kênh và chuyển mạch tốc độ cao, độ trễ truyền tin nhỏ đáp ứng yêu cho các dạng truyền thông đa phơng tiện. Kiến trúc của ATM. 6 Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Mô hình kiến trúc phân tầng của mạng ATM không có sự tơng ứng hoàn toàn giữa các tầng mạng ATM với các tầng trong mô hình OSI User User UNI NNI NNI UNI Tầng ATM thực hiện chức năng thờng găp trong tầng 2 và 3 ở mô hình OSI Tầng AAL có chức năng tơng tự nh các tầng 4,5,7 của mô hình OSI Tầng ALL đặt trên tầng ATM nhằm cung cấp các phơng tiện hội tụ cho phép các dạng truyền thông khác nhau có thể tơng thích với dịch vụ ATM. Bản thân tầng AALchia thành hai tầng con là CS (Convergence Sublayer) và SAR (Segmentation and Ressembly). Tầng con SAR đảm nhiệm việc cắt các đơn vị dữ liệu thành các tế bào ATM và nhợp các đơn vị dữ liệu đó lại thành đơn vị dữ liệu của ngời sử dụng khi nhận chúng. Khuôn dạng tế bào ATM. Đơn vị dữ liệu dùng chung trong mạng ATM đựơc gọi là tế bào (Cell). Các tế bào có độ dài cố định là 53 byte. Trong đó 5 byte dành cho phần chứa thông tin điều khiển (Cell Handler) và 48 byte dành cho dữ liệu tầng trên. VCI TRờng hợp UNI Trờng hợp NNI UNI : User_Network Interface NNI : NetWork_NetWork Interface Báo cáo của Đỗ Văn Hoàn 7 ULP AAL ATM Physical ULP AAL ATM Physical AAL ATMATM ATM ATM GFC VPI VPI VCI VCI VCI PT C HEC VPI VPI VCI VCI VCI PI C HEC GFC : Generic Flow Control VPI : Virtual Path Identirier VCI : Virtual Channel Identfier PT : Payload Type C : Cell Loss Priority HEC : Header Error Control Tong kỹ thuật ATM các tế bào chứa các kiểu dữ liệu khác nhau đợc đổ vào (dồn kênh) một đờng dẫn chung đợc gọi là đờng dẫn ảo . Trong đờng dẫn ảo gồm nhiều kênh ảo (Virtual Channel) khác nhau, mỗi kênh ảo đợc sử dụng bởi một ứng dụng nào đó tại mỗi thời điểm khác nhau. Tham số VPI: định danh đờng đẫn ảo Tam số VCI : định danh kênh ảo cần truyền tế bào ATM đi Tham số PT : chỉ rõ kiểu dẽ liệu chứa trong tế bào ATM Tham số C : chỉ độ u tiên khi sử dụng, loại bỏ các tế bào ATM, C=1 tế bào bị loại bỏ tuỳ theo tình trạng của mạng và qui định của ngời quản trị mạng. Tham số HEC : kiểm soát lỗi cho 5 byte của vùng Header Tham số GHC : (UNI) dùng để kiểm soát luồng dữ liệu III/ Mạng Tích Hợp Và Dịch Vụ Số (ISDN). 1/Giới thiệu: Trong thực tế có nhiều ứng dụng đòi hỏi mạng phải có khả năng đồng thời truyền đợc nhiều dạng thông tin khác nhau nh tiếng nói, hình, hình ảnh, âm thanh, dữ liệu, Fax, thông tin điều khiển từ xa . Tập hợp các thông tin đó lại phải đợc phân tán đến các văn phòng hoặc nhà riêng của ngời sử dụng. Một mạng có khả năng đáp ứng đợc các nhu cầu đa dạng nh vậy gọi là mạng Dịch Vụ Tích Hợp Số (ISDN_Intergrated Service Digital Network). 2/ Các kênh của ISDN: 8 Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Kênh là đờng truyền dẫn thông tin giữa ngời sử dụng và mạng, còn gọi là kênh thuê bao Có Ba loại kênh chính trong ISDN là: Kênh D: Dùng để truyền thông các báo hiệu giữa ngời sử dụng và mạng, hoạt động với tốc độ 16Kb/s hoặc 64Kb/s phụ thuộc vào dao diện của ngời sử dụng là BRI hay PRI BRI(Base Rate Interface): giao diện tốc độ cơ bản PRI(Primary Rate Interface): giao diện tốc độ cơ sở Kênh B: dùng để truyền tín hiệu tiếng nói, âm thanh, số liệu và hình ảnh của ngời sử dụng, có thể sử dụng cho cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói với tốc độ 64Kb/s Kênh H: dùng để truyền thông tin với tốc độ cao hơn Ho = 6B : tốc độ 384Kb/s H1 có hai mức H11 = 4Ho = 24B : tốc độ 1,536Mb/s H22 = 43-45 Mb/s H4 = 132 - 138,24 Mb/s 3/ Các giao diện vào ISDN: Có hai dao diện vào ISDN: BRI và PRI Giao diện Cấu trúc kênh Tốc độ tổng cộng Tốc độ dữ liệu User BRI 2B + D16 192 Kb/s 144Kb/s PRI 23B + D64 1,544 Mb/s 1,536 Mb/s 30B + D64 2,048 Mb/s 1,984 Mb/s Tài liệu tham khảo: Mạng Và Các Hệ Thống Mở (Nguyễn Thúc Hải) Computer Networking Networking trong mục đào tạo trên trang Web của công ty Hết Báo cáo của Đỗ Văn Hoàn 9 10 . Báo cáo của nhóm kỹ thuật mạng Một Số Giao Thức Trên Mạng Và Mạng Tích hợp dịch vụ Số Báo cáo của nhóm: Kỹ Thuật Mạng Ngời làm báo cáo: Đỗ Văn Hoàn. truyền từ một hệ thống mở này sang một hệ thống mở khác trên mạng phải đợc chọn đờng thông qua một chuỗi các nút mạng, mỗi nút nhận một gói dữ liệu từ một đờng