Giới thiệu về mạng máy tính

CHÖÔNG 1 GIÔÙI THIEÄU VEÀ MAÏNG MAÙY TÍNH ------------eYf------------ CAÙC KIEÁN THÖÙC CÔ SÔ Û: Ñònh nghóa: - Maïng maùy tính laø moät nhoùm caùc maùy tính,thieát bò ngoaïi vi ñöôïc keát noái vôùi nhau thoâng qua caùc phöông tieän truyeàn daãn nhö caùp,soùng ñieän töû,tia hoàng ngoaïi…giuùp cho caùc thieát bò naøy coù theå trao ñoåi döõ lieäu vôùi nhau moät caùch deã daøng. Lôïi ích thöïc tieãn cuûa maïng - Tieát kieäm ñöôïc taøi nguyeân phaàn cöùng - Trao ñoåi ñöõ lieäu trôû neân deã daøng hôn - Chia seû öùng duïng. - Taäp trung döõ lieäu, baûo maät vaø backup toát - Söû duïng caùc phaàn meàm öùng duïng treân maïng. - Söû duïng caùc dòch vuï Internet. Baêng thoâng : Baêng thoâng laø ñaïi löôïng ño löôøng löôïng thoâng tin truyeàn ñi töø nôi naøy sang nôi khaùc trong moät khoaûng thôøi gian cho tröôùc . Chuùng ta ñaõ bieát ñôn vò thoâng tin cô baûn nhaát laø bit , ñôn vò cô baûn nhaát cuûa thôøi gian laø giaây . Vaäy neáu moâ taû löôïng thoâng tin truyeàn qua trong moät khoaûng thôøi gian chæ ñònh coù theå duøng ñôn vò “ soá bit treân moät giaây” ñeå moâ taû thoâng tin naøy ( bit per second –bps) . CAÙC LOAÏI MAÏNG MAÙY TÍNH THOÂNG DUÏNG NHAÁT : Maïng cuïc boä LAN (Local Area Network) Maïng LAN laø moät nhoùm caùc maùy tính vaø caùc thieát bò truyeàn thoâng maïng ñöôïc noái keát vôùi nhau trong moät khu vöïc nhoû nhö moät toaø nhaø cao oác , khuoân vieân tröôøng ñaïi hoïc khu giaûi trí… Caùc maïng LAN thöôøng coù caùc ñaëc ñieåm sau ñaây : Baêng thoâng lôùn coù khaû naêng chaïy caùc öùng duïng tröïc tuyeán nhö xem phim , hoäi thaûo qua maïng. Kích thöôùc maïng bò giôùi haïn bôûi caùc thieát bò . Chi phí caùc thieát bò maïng LAN töông ñoái reû. Quaûn trò ñôn giaûn. Maïng ñoâ thò MAN (Metropolitan Area Network) Maïng MAN gaàn gioáng nhö maïng LAN nhöng giôùi haïn cuûa noù laø moät thaønh phoá hay moät quoác gia . Maïng MAN noái keát caùc maïng LAN laïi vôùi nhau thoâng qua caùc phöông tieän truyeàn daãn khaùc nhau ( caùp quang , caùp ñoàng , soùng…) vaø caùc phöông thöùc truyeàn thoâng khaùc nhau. Ñaëc ñieåm cuûa maïng MAN : Baêng thoâng möùc trung bình , ñuû ñeå phuïc vuï caùc öùng duïng caáp thaønh phoá hay quoác gia nhö chính phuû ñieän töû , thöông maïi ñieän töû , caùc öùng duïng cuûa caùc ngaân haøng… Do MAN noái keát nhieàu LAN vôùi nhau neân ñoä phöùc taïp cuõng taêng ñoàng thôøi vieäc quaûn lyù seõ khoù khaên hôn. Chi phí caùc thieát bò maïng MAN töông ñoái ñaét tieàn. Maïng dieän roäng WAN (Wide Area Network) Maïng WAN bao phuû vuøng ñòa lyù roäng lôùn coù theå laø moät quoác gia , moät luïc ñòa hay toaøn caàu . Maïng WAN thöôøng laø maïng cuûa caùc coâng ty ña quoác gia hay toaøn caàu ñieån hình laø maïng Internet . Do phaïm vi roäng lôùn cuûa maïng WAN neân thoâng thöôøng maïng WAN laø taäp hôïp caùc maïng LAN , MAN noái laïi vôùi nhau baèng caùc phöông tieän nhö : veä tinh (satellites) , soùng viba (microwave) , caùp quang, caùp ñieän thoaïi. Ñaëc ñieåm cuûa maïng WAN : Baêng thoâng thaáp , deã maát keát noái thöôøng chæ phuø hôïp vôùi caùc öùng duïng online nhö e-mail , web , ftp… Pham vi hoaït ñoäng roäng lôùn khoâng giôùi haïn. Do keát noái cuûa nhieàu LAN , MAN laïi vôùi nhau neân maïng raát phöùc taïp vaø coù tình toaøn caàu neân thöôøng laø caùc toå chöùc quoác teá ñöùng ra qui ñònh vaø quaûn lyù. Chi phí cho caùc thieát bò vaø caùc coâng ngheä maïng WAN raát ñaét tieàn. 4.Maïng Internet Maïng Internet laø tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa maïng WAN , noù chöùa caùc dòch vuï toaøn caàu nhö mail ,web , chat , ftp vaø phuïc vuï mieãn phí cho moïi ngöôøi. CAÙC MOÂ HÌNH XÖÛ LYÙ MAÏNG : Cô baûn coù 3 loaïi moâ hình xöû lyù maïng bao goàm: - Moâ hình xöû lyù maïng taäp trung. - Moâ hình xöû lyù maïng phaân phoái. - Moâ hình xöû lyù maïng coäng taùc. Moâ hình xöû lyù maïng taäp trung : Toaøn boä caùc tieán trình xöû lyù dieãn ra taïi maùy tính trung taâm. Caùc maùy traïm cuoái (Terminals) ñöôïc noái maïng vôùi maùy tính trung taâm vaø chæ hoaït ñoäng nhö nhöõng thieát bò nhaäp xuaát döõ lieäu cho pheùp ngöôøi duøng xem treân maøn hình vaø nhaäp lieäu baøn phím.Caùc maùy traïm ñaàu cuoái khoâng löu tröõ vaø xöû lyù döõ lieäu . Moâ hình xöû lyù maïng treân coù theå trieån khai treân heä thoáng phaàn cöùng hoaëc phaàn meàm ñöôïc caøi ñaët treân Server. Öu ñieåm : döõ lieäu ñöôïc baûo maät an toaøn ,deã backup vaø dieät virus, chi phí caùc thieát bò thaáp. Khuyeát ñieåm : khoù ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu cuûa nhieàu öùng duïng khaùc nhau, toác ñoä truy xuaát chaäm. Moâ hình xöû lyù maïng phaân phoái : Caùc maùy tính coù khaû naêng hoaït ñoäng ñoäc laäp , caùc coâng vieäc ñöôïc taùch nhoû vaø giao cho nhieàu maùy tính khaùc nhau thay vì taäp trung xöû lyù treân maùy trung taâm. Tuy döõ lieäu ñöôïc xöû lyù vaø löu tröõ taïi maùy cuïc boâ nhöng caùc tính naøy ñöôïc noái maïng vôùi nhau neân chuùng coù theå trao ñoåi döõ lieäu vaø dòch vuï. Öu ñieåm : truy xuaát nhanh, phaàn lôùn khoâng giôùi haïn caùc öùng duïng. Khuyeát ñieåm : döõ lieäu löu tröõ rôøi raïc khoù ñoàng boä, backup vaø raát deã nhieãm virus. Moâ hình xöû lyù maïng coäng taùc: Moâ hình xöû lyù maïng coäng taùc bao goàm nhieàu maùy tính coù theå hôïp taùc ñeå thöïc hieän moät coâng vieäc. Moät maùy tính coù theå möôïn naêng löïc xöû lyù baêng caùch chaïy caùc chöông trình treân caùc maùy naèm trong maïng. Öu ñieåm : raát nhanh vaø maïnh , coù theå duøng ñeå chaïy caùc öùng duïng coù caùc pheùp toaùn lôùn. Khuyeát ñieåm : caùc döõ lieäu ñöôïc löu tröõ treân caùc vò trí khaùc nhau neân raát khoù ñoàng boä vaø backup , khaû naêng nhieãm virus raát cao. CAÙC MOÂ HÌNH QUAÛN LYÙ MAÏNG : Workgroup Trong moâ hình naøy caùc maùy tính coù quyeàn haïng ngang nhau vaø khoâng coù caùc maùy tính chuyeân duïng laøm nghieäp vuï cung caáp dòch vuï hay quaûn lyù. Caùc maùøy tính töï baûo maät vaø quaûn lyù taøi nguyeân cuûa rieâng mình. Ñoàng thôøi caùc maùy tính cuïc boä naøy cuõng töï chöùng thöïc cho ngöôøi duøng cuïc boä. Domain Ngöôïc laïi vôùi moâ hình Workgroup , moâ hình Domain thì vieäc quaûn lyù vaø chöùng thöïc ngöôøi duøng maïng taäp trung taïi maùy tính Primary Domain Controller . Caùc taøi nguyeân maïng cuõng ñöôïc quaûn lyù taäp trung vaø caáp quyeàn haïn cho töøng ngöôøi duøng . Luùc ñoù trong heä thoáng coù caùc maùy tính chuyeân duïng laøm nhieäm vuï cung caáp caùc dòch vuï vaø quaûn lyù caùc maùy traïm. CAÙC MOÂ HÌNH ÖÙNG DUÏNG MAÏNG : Maïng ngang haøng ( peer to peer ) Maïng ngang haøng cung caáp vieäc keát noái cô baûn giöõa caùc maùy tính nhöng khoâng coù baát kyø moät maùy tính naøo ñoùng vai troø phuïc vuï. Moät maùy tính treân maïng coù theû vöøa laø Client vöøa laø Server . Trong moâi tröôøng naøy ngöôøi duøng treân töøng maùy tính chòu traùch nhieäm ñieàu haønh vaø chia seû taøi nguyeân cuûa maùy tính mình.Moâ hình naøy chæ phuø hôïp vôùi toå chöùc nhoû , soá ngöôøi giôùi haïn (thoâng thöôøng nhoû hôn 10 ngöôøi ) vaø khoâng quan taâm ñeán vaán ñeà baûo maät. Maïng ngang haøng thöôøng duøng caùc heä ñieàu haønh sau : Win95 , Windows for Workgroup , WinNT Workstation , Win2000 Proffessional , OS/2… Öu ñieåm : do moâ hình maïng ngang haøng ñôn giaûn neân deã caøi ñaët , toå chöùc vaø quaûn trò , chi phí thieát bò cho moâ hình naøy thaáp. Khuyeát ñieåm : khoâng cho pheùp quaûn lyù taäp trung neân döõ lieäu phaân taùn, khaû naêng baûo maät thaáp raát deã bò xaâm nhaäp. Caùc taøi nguyeân khoâng ñöôïc saép xeáp neân raát khoù ñònh vò vaø tìm kieám. Maïng khaùch - chuû (Client – Server) Trong moâ hình mang khaùch chuû coù moät heä thoáng maùy tính cung caáp caùc taøi nguyeân vaø dòch vuï cho caû heä thoáng maïng söû duïng goïi laø caùc maùy chuû (Server). Moät heä thoáng maùy tính söû duïng caùc taøi nguyeân vaø dòch vuï naøy ñöôïc goïi laø maùy khaùch (Client).Caùc Server thöôøng coù caáu hình maïnh (toác ñoä xöû lyù nhanh, kích thöôùc löu tröõ lôùn) hoaëc laø caùc maùy chuyeân duïng. Heä ñieàu haønh maïng duøng trong moâ hình Client - Server laø WinNT, Novell Netware, Unix,Win2K…. Öu ñieåm: do caùc döõ lieäu ñöôïc löu tröõ taäp trung neân deã baûo maät , backup vaø ñoàng boä vôùi nhau . Taøi nguyeân vaø dòch vuï ñöôïc taäp trung neân deã chia seû vaø quaûn lyù vaø coù theå phuïc vuï cho nhieåu ngöôøi duøng. Khuyeát ñieåm : caùc server chuyeân duïng raát ñaét tieàn , phaûi coù nhaø quaûn trò cho heä thoáng. KIEÁN TRUÙC MAÏNG CUÏC BOÄ : Hình traïng maïng ( Network Topology ) Topo maïng : caùch keát noái caùc maùy tính vôùi nhau veà maët hình hoïc maø ta goïi laø toâ poâ cuûa maïng . Coù 2 kieåu noái maïng chuû yeáu ñoù laø : Noái kieåu ñieåm – ñieåm (point – to – point) Noái kieåu ñieåm – nhieàu ñieåm (point – to – multipoint hay broadcast) - Point to Point : caùc ñöôøng truyeàn noái töøng caëp nuùt vôùi nhau vaø moõi nuùt ñeàu coù traùch nhieäm löu tröõ taïm thôøi sao ñoù chuyeån tieáp döõ lieäu ñi cho tôùi ñích. Do caùch laøm vieäc nhö vaäy neân maïng kieåu naøy coøn ñöôïc goïi laø maïng “ löu vaø chuyeån tieáp “ (strore and forward). Point to multipoint : taát caû caùc nuùt phaân chia nhau moät ñöôøng truyeàn vaät lyù chung . Döõ lieäu göi ñi töø moät nuùt naøo ñoù seõ ñöôïc tieáp nhaän bôûi taát caû caùc nuùt coøn laïi treân maïng bôûi vaäy chæ caàn chæ ra ñòa chæ ñích cuaû döõ lieäu ñeå caên cöù vaøo ñoù caùc nuùt tra xem döõ lieäu ñoù coù phaûi göûi cho mình khoâng . Maïng hình sao ( Star ) Maïng hình sao coù tatá caû caùc traïm ñöôïc keát noái vôùi moät thieát bò trung taâm coù nhieäm vuï nhaän tín hieäu töø caùc traïm vaø chuyeån ñeán traïm ñích.Tuyø theo yeâu caàu truyeàn thoâng treân maïng maø thieát bò trung taâm coù theå laø Switch ,router ,hub hay maùy chuû trung taâm. Vai troø cuûa thieát bò trung taâm laø thieát laäp caùc lieân keát Point to Point. Öu ñieåm : thieát laäp maïng ñôn giaûn , deã daøng caáu hình laïi maïng (theâm , bôùt caùc traïm),deã daøng kieåm soaùt vaø khaéc phuïc söï coá, taän duïng ñöôïc toái ña toác ñoä truyeàn cuûa ñöôøng truyeàn vaät lyù. Khuyeát ñieåm : ñoä daøi ñöôøng truyeàn noái moät traïm vôùi thieát bò trung taâm bò haïn cheá (trong voøng 100m ,vôùi coâng ngheä hieän nay) Maïng truïc tuyeán tính ( Bus ) Taát caû caùc traïm phaân chia moät ñöôøng truyeàn chung (bus). Ñöôøng truyeàn chính ñöôïc giôùi haïn hai ñaàu baèng hai ñaàu noái ñaëc bieät goïi laø terminator. Moãi traïm ñöôïc noái vôùi truïc chính qua moät ñaàu noái chöõ T ( T-connector ) hoaëc moät thieát bò thu phaùt (transceiver). Moâ hình maïng Bus hoaït ñoäng theo caùc lieân keát Point to Multipoint hay Broadcast. Öu ñieåm : deã thieát keá , chi phí thaáp. Khuyeát ñieåm : tính oån ñònh keùm , chæ moät nuùt maïng hoûng laø toaøn boä maïng bò ngöøng hoaït ñoäng. Maïng hình voøng ( Ring ) - Treân maïng hình voøng tín hieäu ñöôïc truyeàn ñi treân voøng theo moät chieàu duy nhaát. Moãi traïm cuûa maïng ñöôïc noái vôùi nhau qua moät boä chuyeån tieáp (repeater) coù nhieäm vuï nhaän tín hieäu roài chuyeån tieáp ñeán traïm keá tieáp treân voøng. Nhö vaäy tín hieäu ñöôïc löu chuyeån treân voøng theo moät chuoãi lieân tieáp caùc lieân keát Point to Point giöõa caùc repeater. Maïng hình voøng coù öu nhöôïc ñieåm töông töï nhö maïng hình sao ,tuy nhieân maïng hình voøng ñoøi hoûi giao thöùc truy nhaäp maïng phuùc taïp hôn maïng hình sao. - Ngoaøi ra coøn coù caùc keát noái hoãn hôïp giöõa caùc kieán truùc maïng treân nhö :Star Bus , Star Ring CHÖÔNG 2 MOÂ HÌNH THAM CHIEÁU OSI & MOÂ HÌNH TCP/IP ------------eYf------------ Khaùi nieäm giao thöùc (protocol) - Laø quy taéc giao tieáp (tieâu chuaån giao tieáp) giöõa hai heä thoáng giuùp chuùng hieåu vaø trao ñoåi döõ lieäu ñöôïc vôùi nhau . - VD: Internetwork Packet Exchnge (IPX) , Transmission Control Protocol / Internetwork Protocol (TCP/IP) , NetBIOS Exchange User Interface (NetBEUI)… Caùc toå chöùc ñònh chuaån - ITU ( Internation Telecommunication Union): hieäp hoäi vieãn thoâng quoác teá . - IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers): vieäc caùc kó sö ñieän vaø ñieän töû. - ISO (International Standarzation Organization ) : toå chöùc tieâu chuaån quoác teá , truï sôû taï Genever , Thuî Só . Vaøo name 1977 , ISO ñöôïc giao traùch nhieäm thieát keá moät chuaån truyeàn thoâng döïa treân lí thuyeát veà kieán truùc caùc heä thoáng môû laøm cô sôû ñeå thieát keá maïng maùy tính . Moâ hình naøy coù teân laø OSI (Open System Interconnection – töông keát caùc heä thoáng môû ) . Moâ hình tham chieáu OSI : - Moâ hình OSI (Open System Interconnection) : laø moâ hình töông keát nhöõng heä thoáng môû , laø moâ hình ñöôïc toå chöùc ISO ñeà xuaát töø 1977 vaø coâng boá laàn ñaàu vaøo 1984 .Ñeå caùc maùy tính vaø caùc thieát bò maïng coù theå truyeàn thoâng vôùi nhau phaûi coù nhöõng quy taéc giao tieáp ñöôïc caùc beân chaáp nhaän . - Tromg moâ hình tham chieáu OSI coù baûy lôùp , moãi lôùp coù chöùc naêng ñoäc laäp . Söï taùch lôùp cuûa moâ hình naøy mang laïi nhöõng lôïi ích sau : Chia hoaït ñoäng thoâng tin maïng thaønh nhöõng phaàn nhoû hôn , ñôn giaûn hôn giuùp chuùng ta deã khaûo saùt vaø tìm hieåu hôn . Chuaån hoaù caùc thaønh phaàn maïng ñeå cho pheùp phaùt trieån maïng töø nhieàu nhaø cung caáp saûn phaåm . Ngaên chaën ñöôïc tình traïng söï thay ñoåi cuûa moät lôùp laøm aûnh höôûng ñeán caùc lôùp khaùc , nhö vaäy giuùp moãi lôùp coù theå phaùt trieån ñoäc laäp vaø nhanh choùng hôn. - Moâ hình tham chieáu OSI ñònh nghóa caùc quy taéc cho caùc noâi duïng sau : Caùch thöùc caùc thieát bò giao tieáp vaø truyeàn thoâng ñöôïc vôùi nhau . Caùc phöông phaùp ñeå caùc thieát bò treân maïng khi naøo thì ñöôïc truyeàn döõ lieäu ,khi naøo thì khoâng ñöôïc. Caùc phöông phaùp ñeå ñaûm baûo truyeàn ñuùng döõ lieäu vaø ñuùng beân nhaän . Caùch thöùc vaän taûi , truyeàn , saép xeáp vaø keát noái vôùi nhau . Caùch thöùc ñaûm baûo caùc thieát bò maïng duy trì toác ñoä truyeàn döõ lieäu thích hôïp . Caùch bieåu dieãn moät bit thieát bò truyeàn daãn . Moâ hình tham chieáu OSI ñöôïc chia thaønh 7 lôùp vôùi caùc chöùc naêng sau : Application Layer ( lôùp öùng duïng ) : giao dieän giöõa öùng duïng vaø maïng. Presentation Layer ( lôùp trình baøy ) : thoaû thuaän khuoân daïng trao ñoåi döõ lieäu . Session Layer ( lôùp phieân ) : cho pheùp ngöôøi duøng thieát laäp caùc keát noái. Transport Layer ( lôùp vaän truyeån ) : ñaûm baûo truyeàn thoâng giöõa hai heä thoáng Network Layer ( lôùp maïng ) : ñònh höôùng döõ lieäu truyeàn trong moâi tröôøng lieân maïng. Data link Layer (lôùp lieân keát döõ lieäu ) : xaùc ñònh vieäc truy xuaát ñeán caùc thieát bò . Physical Layer ( lôùp vaät lyù ) : chuyeån ñoåi döõ lieäu thaønh caùc bit vaø truyeàn ñi. ***Chöùc naêng cuûa caùc lôùp trong moâ hình tham chieáu OSI*** Tầng 1: Vật lý ( Physical ) Tầng vật lý (Physical layer) là tầng dưới cùng của mô hình OSI là. Nó mô tả các đặc trưng vật lý của mạng: Các loại cáp được dùng để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu v.v... Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu được dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện, tốc độ cáp truyền dẫn. Tầng vật lý không qui định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị phân 0 và 1. Ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghĩa của các bit được truyền ở tầng vật lý sẽ được xác định. Ví dụ: Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp xoắn đôi 10 baseT định rõ các đặc trưng điện của cáp xoắn đôi, kích thước và dạng của các đầu nối, độ dài tối đa của cáp. Khác với các tầng khác, tầng vật lý là không có gói tin riêng và do vậy không có phần đầu (header) chứa thông tin điều khiển, dữ liệu được truyền đi theo dòng bit. Một giao thức tầng vật lý tồn tại giữa các tầng vật lý để quy định về phương thức truyền (đồng bộ, phi đồng bộ), tốc độ truyền. Các giao thức được xây dựng cho tầng vật lý được phân chia thành phân chia thành hai loại giao thức sử dụng phương thức truyền thông dị bộ (asynchronous) và phương thức truyền thông đồng bộ (synchronous) : Phương thức truyền dị bộ: không có một tín hiệu quy định cho sự đồng bộ giữa các bit giữa máy gửi và máy nhận, trong quá trình gửi tín hiệu máy gửi sử dụng các bit đặc biệt START và STOP được dùng để tách các xâu bit biểu diễn các ký tự trong dòng dữ liệu cần truyền đi. Nó cho phép một ký tự được truyền đi bất kỳ lúc nào mà không cần quan tâm đến các tín hiệu đồng bộ trước đó. Phương thức truyền đồng bộ: sử dụng phương thức truyền cần có đồng bộ giữa máy gửi và máy nhận, nó chèn các ký tự đặc biệt như SYN (Synchronization), EOT (End Of Transmission) hay đơn giản hơn, một cái "cờ " (flag) giữa các dữ liệu của máy gửi để báo hiệu cho máy nhận biết được dữ liệu đang đến hoặc đã đến. Tầng 2: Liên kết dữ liệu ( Data link ) Tầng liên kết dữ liệu (data link layer) là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bít được truyền trên mạng. Tầng liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước, địa chỉ máy gửi và nhận của mỗi gói tin được gửi đi. Nó phải xác định cơ chế truy nhập thông tin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến cho người nhận đã định. Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nối các máy tính, đó là phương thức "một điểm - một điểm" và phương thức "một điểm - nhiều điểm". Với phương thức "một điểm - một điểm" các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để nối các cặp máy tính lại với nhau. Phương thức "một điểm - nhiều điểm " tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý. Các đường truyền kết nối kiểu "một điểm - một điểm" và "một điểm - nhiều điểm". Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu một gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại. Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm 2 loại chính là các giao thức hướng ký tư và các giao thức hướng bit. Các giao thức hướng ký tự được xây dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã chuẩn nào đó (như ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân (xâu bit) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ liệu, các thủ tục.) và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit một. Tầng 3: Mạng ( Network ) Tầng mạng (network layer) nhắm đến việc kết nối các mạng với nhau bằng cách tìm đường (routing) cho các gói tin từ một mạng này đến một mạng khác. Nó xác định việc chuyển hướng, vạch đường các gói tin trong mạng, các gói này có thể phải đi qua nhiều chặng trước khi đến được đích cuối cùng. Nó luôn tìm các tuyến truyền thông không tắc nghẽn để đưa các gói tin đến đích. Tầng mạng cung các các phương tiện để truyền các gói tin qua mạng, thậm chí qua một mạng của mạng (network of network). Bởi vậy nó cần phải đáp ứng với nhiều kiểu mạng và nhiều kiểu dịch vụ cung cấp bởi các mạng khác nhau. hai chức năng chủ yếu của tầng mạng là chọn đường (routing) và chuyển tiếp (relaying). Tầng mạng là quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như mạng Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường (quy định bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ mạng này sang mạng khác và ngược lại. Đối với một mạng chuyển mạch gói (packet - switched network) - gồm tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu. Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải được chuyển qua một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (outgoing link) hướng đến đích của dữ liệu. Như vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện các chức năng chọn đường và chuyển tiếp. Việc chọn đường là sự lựa chọn một con đường để truyền một đơn vị dữ liệu (một gói tin chẳng hạn) từ trạm nguồn tới trạm đích của nó. Một kỹ thuật chọn đường phải thực hiện hai chức năng chính sau đây : Quyết định chọn đường tối ưu dựa trên các thông tin đã có về mạng tại thời điểm đó thông qua những tiêu chuẩn tối ưu nhất định. Cập nhật các thông tin về mạng, tức là thông tin dùng cho việc chọn đường, trên mạng luôn có sự thay đổi thường xuyên nên việc cập nhật là việc cần thiết. Mô hình chuyển vận các gói tin trong mạng chuyễn mạch gói Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương thức xử lý tập trung và xử lý tại chỗ : Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi sự tồn tại của một (hoặc vài) trung tâm điều khiển mạng, chúng thực hiện việc lập ra các bảng đường đi tại từng thời điểm cho các nút và sau đó gửi các bảng chọn đường tới từng nút dọc theo con đường đã được chọn đó. Thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cất giữ tại trung tâm điều khiển mạng. Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ được đặc trưng bởi việc chọn đường được thực hiện tại mỗi nút của mạng. Trong từng thời điểm, mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và tự xây dựng bảng chọn đường cho mình. Như vậy các thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường cần cập nhập và được cất giữ tại mỗi nút. Thông thường các thông tin được đo lường và sử dụng cho việc chọn đường bao gồm: Trạng thái của đường truyền. Thời gian trễ khi truyền trên mỗi đường dẫn. Mức độ lưu thông trên mỗi đường. Các tài nguyên khả dụng của mạng. Khi có sự thay đổi trên mạng (ví dụ thay đổi về cấu trúc của mạng do sự cố tại một vài nút, phục hồi của một nút mạng, nối thêm một nút mới... hoặc thay đổi về mức độ lưu thông) các thông tin trên cần được cập nhật vào các cơ sở dữ liệu về trạng thái của mạng. Hiện nay khi nhu cầu truyền thông đa phương tiện (tích hợp dữ liệu văn bản, đồ hoạ, hình ảnh, âm thanh) ngày càng phát triển đòi hỏi các công nghệ truyền dẫn tốc độ cao nên việc phát triển các hệ thống chọn đường tốc độ cao đang rất được quan tâm. Tầng 4: Vận chuyển ( Transport ) Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên. nó là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở. Nó cùng các tầng dưới cung cấp cho người sử dụng các phục vụ vận chuyển. Tầng vận chuyển (transport layer) là tầng cơ sở mà ở đó một máy tính của mạng chia sẻ thông tin với một máy khác. Tầng vận chuyển đồng nhất mỗi trạm bằng một địa chỉ duy nhất và quản lý sự kết nối giữa các trạm. Tầng vận chuyển cũng chia các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi. Thông thường tầng vận chuyển đánh số các gói tin và đảm bảo chúng chuyển theo đúng thứ tự. Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn trong truyền dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của tầng mạng. Người ta chia giao thức tầng mạng thành các loại sau:   Mạng loại A : Có tỷ suất lỗi và sự cố có báo hiệu chấp nhận được (tức là chất lượng chấp nhận được). Các gói tin được giả thiết là không bị mất. Tầng vận chuyển không cần cung cấp các dịch vụ phục hồi hoặc sắp xếp thứ tự lại.   Mạng loại B : Có tỷ suất lỗi chấp nhận được nhưng tỷ suất sự cố có báo hiệu lại không chấp nhận được. Tầng giao vận phải có khả năng phục hồi lại khi xẩy ra sự cố.   Mạng loại C : Có tỷ suất lỗi không chấp nhận được (không tin cậy) hay là giao thức không liên kết. Tầng giao vận phải có khả năng phục hồi lại khi xảy ra lỗi và sắp xếp lại thứ tự các gói tin. Trên cơ sở loại giao thức tầng mạng chúng ta có 5 lớp giao thức tầng vận chuyển đó là:   Giao thức lớp 0 (Simple Class - lớp đơn giản) : cung cấp các khả năng rất đơn giản để thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và hủy bỏ liên kết trên mạng "có liên kết" loại A. Nó có khả năng phát hiện và báo hiệu các lỗi nhưng không có khả năng phục hồi.   Giao thức lớp 1 (Basic Error Recovery Class - Lớp phục hồi lỗi cơ bản) : dùng với các loại mạng B, ở đây các gói tin (TPDU) được đánh số. Ngoài ra giao thức còn có khả năng báo nhận cho nơi gửi và truyền dữ liệu khẩn. So với giao thức lớp 0 giao thức lớp 1 có thêm khả năng phục hồi lỗi.   Giao thức lớp 2 (Multiplexing Class - lớp dồn kênh) : là một cải tiến của lớp 0 cho phép dồn một số liên kết chuyển vận vào một liên kết mạng duy nhất, đồng thời có thể kiểm soát luồng dữ liệu để tránh tắc nghẽn. Giao thức lớp 2 không có khả năng phát hiện và phục hồi lỗi. Do vậy nó cần đặt trên một tầng mạng loại A.   Giao thức lớp 3 (Error Recovery and Multiplexing Class - lớp phục hồi lỗi cơ bản và dồn kênh) là sự mở rộng giao thức lớp 2 với khả năng phát hiện và phục hồi lỗi, nó cần đặt trên một tầng mạng loại B.   Giao thức lớp 4 (Error Detection and Recovery Class - Lớp phát hiện và phục hồi lỗi) là lớp có hầu hết các chức năng của các lớp trước và còn bổ sung thêm một số khả năng khác để kiểm soát việc truyền dữ liệu. Tầng 5: Giao dịch ( Session ) Tầng giao dịch (session layer) thiết lập "các giao dịch" giữa các trạm trên mạng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xa giữa các tên với địa chỉ của chúng. Một giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng, tầng giao dịch đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định. Tầng giao dịch còn cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản trị các giao dịnh ứng dụng của họ, cụ thể là :   Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hội thoại - dialogues)   Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu.   Áp đặt các qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng.   Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu. Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nẩy sinh vấn đề: hai người sử dụng luân phiên phải "lấy lượt" để truyền dữ liệu. Tầng giao dịch duy trì tương tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi người sử dụng khi đến lượt họ được truyền dữ liệu. Vấn đề đồng bộ hóa trong tầng giao dịch cũng được thực hiện như cơ chế kiểm tra/phục hồi, dịch vụ này cho phép người sử dụng xác định các điểm đồng bộ hóa trong dòng dữ liệu đang chuyển vận và khi cần thiết có thể khôi phục việc hội thoại bắt đầu từ một trong các điểm đó Ở một thời điểm chỉ có một người sử dụng đó quyền đặc biệt được gọi các dịch vụ nhất định của tầng giao dịch, việc phân bổ các quyền này thông qua trao đổi thẻ bài (token). Ví dụ: Ai có được token sẽ có quyền truyền dữ liệu, và khi người giữ token trao token cho người khác thi cũng có nghĩa trao quyền truyền dữ liệu cho người đó. Tầng giao dịch có các hàm cơ bản sau:   Give Token cho phép người sử dụng chuyển một token cho một người sử dụng khác của một liên kết giao dịch.   Please Token cho phép một người sử dụng chưa có token có thể yêu cầu token đó.   Give Control dùng để chuyển tất cả các token từ một người sử dụng sang một người sử dụng khác. Tầng 6: Trình bày ( Presentation ) Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu có thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau. Thông thường dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích có thể khác nhau do các ứng dụng được chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau (như hệ máy Intel và hệ máy Motorola). Tầng trình bày (Presentation layer) phải chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu gửi đi trên mạng từ một loại biểu diễn này sang một loại khác. Để đạt được điều đó nó cung cấp một dạng biểu diễn chung dùng để truyền thông và cho phép chuyển đổi từ dạng biểu diễn cục bộ sang biểu diễn chung và ngược lại. Tầng trình bày cũng có thể được dùng kĩ thuật mã hóa để xáo trộn các dữ liệu trước khi được truyền đi và giải mã ở đầu đến để bảo mật. Ngoài ra tầng biểu diễn cũng có thể dùng các kĩ thuật nén sao cho chỉ cần một ít byte dữ liệu để thể hiện thông tin khi nó được truyền ở trên mạng, ở đầu nhận, tầng trình bày bung trở lại để được dữ liệu ban đầu. Tầng 7: Ứng dụng ( Application ) Tầng ứng dụng (Application layer) là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI và giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng. Để cung cấp phương tiện truy nhập môi trường OSI cho các tiến trình ứng dụng, Người ta thiết lập các thực thể ứng dụng (AE), các thực thể ứng dụng sẽ gọi đến các phần tử dịch vụ ứng dụng (Application Service Element - viết tắt là ASE) của chúng. Mỗi thực thể ứng dụng có thể gồm một hoặc nhiều các phần tử dịch vụ ứng dụng. Các phần tử dịch vụ ứng dụng được phối hợp trong môi trường của thực thể ứng dụng thông qua các liên kết (association) gọi là đối tượng liên kết đơn (Single Association Object - viết tắt là SAO). SAO điều khiển việc truyền thông trong suốt vòng đời của liên kết đó cho phép tuần tự hóa các sự kiện đến từ các ASE thành tố của nó. II. Moâ hình tham khaûo TCP/IP : - Töông töï moâ hình OSI, moâ hình TCP/IP cuõng ñöôïc xaây döïng theo caáu truùc phaân lôùp Töông quan giöõa moâ hình OSI & TCP/IP Moâ hình TCP/IP ñöôïc chia thaønh 4 lôùp : Lôùp öùng duïng ( Application ) : - Ngöôøi söû duïng coù theå giao tieáp vôùi maïng maùy tính laø nhôø vaøo moät giao dieän laäp trình cho ngöôøi söû duïng (Application Programable Interface – API), chính laø lôùp öùng duïng. Lôùp öùng duïng cung caáp caùc giao thöùc öùng duïng duøng ñeå xaây döïng caùc trình öùng duïng treân maïng. ÔÛ lôùp naøy ta coù theå thaáy caùc chöông trình cung caáp caùc dòch vuï maïng nhö : dòch vö mail, dòch vuï truyeàn file FPT cuõng nhö caùc chöông trình giao dieän vôùi ngöôøi söû duïng nhö TELNET… Lôùp vaän chuyeån ( Transport ) : - Lôùp vaän chuyeån cung caáp khaû naêng truyeàn thoâng döõ lieäu end to end. Khaùi nieäm ñieåm keát noái cuûa moâ hình OSI töông öùng vôùi khaùi nieäm socket ôû moâ hình TCP/IP. Moät socket TCP/IP laø moät ñieåm cuoái truyeàn thoâng bao goàm moät ñòa chæ IP vaø moät port xaùc ñònh cuûa thieát bò ñaàu cuoái ñoù. Lôùp vaän chuyeån söû duïng hai giao thöùc laø TCP vaø UDP. - TCP cung caáp khaû naêng truyeàn thoâng tin caäy vaø baûo ñaûm döõ lieäu seõ ñöôïc truyeàn ñeán ñích theo ñuùng thöù töï, döõ lieäu khoâng laëp laïi vaø khoâng bò maát, neáu goùi döõ lieäu naøo bò maát thì seõ truyeàn laïi goùi ñoù. Coøn UDP laø giao thöùc truyeàn thoâng khoâng tin caäy, döõ lieäu khoâng ñaûm baûo ñeán ñöôïc ñích theo ñuùng thöù töï nhöng ñaûm baûo thôøi gian thöïc. Lôùp maïng ( Network ) : Lôùp naøy xaùc ñònh caùc ñôn vò döõ lieäu (datagram) vaø xaùc ñònh ñöôøng ñi cho caùc ñôn vò döõ lieäu naøy. Moät ñôn vò chính laø moät goùi döõ lieäu xöû lyù bôûi giao thöùc IP (Internet Protocol), trong ñoù chöùa ñòa chæ nguoàn, ñòa chæ ñích vaø caùc tröôøng ñieàu khieån khaùc. Lôùp truy caäp maïng ( Network interface physical ) : - TCP/IP khoâng ñònh nghóa lôùp naøy maø duøng caùc chuaån ñaõ toàn taïi nhö RS 232, Ethernet… Lôùp naøy töông öùng vôùi lôùp data link vaø lôùp physical cuûa moâ hình OSI. Caáu truùc döõ lieäu qua caùc lôùp : - Döõ lieäu ñöôïc truyeàn trong heä thoáng qua caùc lôùp, lôùp öùng duïng xöû lyù döõ lieäu döôùi daïng caùc baûn tin. Döõ lieäu ñöôïc chia thaønh caùc goùi roài truyeàn xuoáng caùc lôùp döôùi. Quaù trình xöû lyù ôû caùc lôùp seõ theâm phaàn tieâu ñeà cuûa lôùp ñoù vaøo ñaàu döõ lieäu roài truyeàn xuoáng lôùp thaáp hôn. Hình sau moâ taû caáu truùc döõ lieäu ñöôïc truyeàn qua caùc lôùp trong maïng TCP/IP. User Data User Data Application header Application Data TCP header Application Data TCP header IP header Application Data TCP header IP header Ethernet header TCP Segment IP Datagram Ethernet Frame Application TCP IP Ethernet driver Ethernet Caáu truùc döõ lieäu qua caùc lôùp cuûa maïng TCP/IP 2. Giôùi thieäu moät soá giao thöùc trong boä giao thöùc TCP/IP : a)Caùc giao thöùc ôû lôùp öùng duïng X Window laø heä thoáng xaùc laäp quaù trình giao tieáp cho quaù trình trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc maùy tính döïa treân moâi tröôøng UNIX theo moâ hình client – server. Thoâng qua öùng duïng naøy, client seõ yeâu caàu server thöïc hieän caùc chöùc naêng cuûa noù baèng moät heä thoáng caùc taäp leänh. TELNET laø trình öùng duïng cho pheùp ngöôøi söû duïng truy nhaäp vaøo caùc ñaàu cuoái ôû xa thoâng qua moät ñaàu cuoái ñöôïc keát noái vôùi chuùng. Thoâng qua trình öùng duïng naøy, ngöôøi söû duïng coù theå thieát laäp caùc quaù trình thieát laäp quaù trình cuõng nhö laáy caùc thoâng tin veà caáu hình cuûa caùc heä thoáng ôû xa maø khoâng caàn thao taùc truy nhaäp tröïc tieáp ñeán chuùng. TELNET söû duïng giao thöùc TCP ôû coång soá 23 ñeå trao ñoåi caùc baûn tin cuûa chuùng. FTP (File transfer protocol) laø giao thöùc ñöôïc phaùt trieån ñeå phuïc cho quaù trình truyeàn nhaän file giöõa caùc maùy tính treân maïng. Ñeå thöïc hieän quaù trình truyeàn nhaän file, FTP cuõng söû duïng TCP nhö laø phöông tieän truyeàn taûi. FTP cung caáp caùc cô cheá cho vieäc nhaän daïng ngöôøi söû duïng, cuõng nhö xaùc ñònh quyeàn truy nhaäp file. DNS (Domain name server) laø trình öùng duïng ñöôïc xaây döïng theo moâ hình cô sôû döõ lieäu phaân taùn. DNS ñöôïc söû duïng trong caùc moâ hình maïng caàn phaûi söû duïng caùc cô cheá phieân dòch ñòa chæ mieàn vaø dòa chæ IP. Khi caàn truyeàn döõ lieäu maø chæ coù caùc thoâng tin veà teân mieàn cuûa ñaàu cuoái ñích, caùc ñaàu cuoái treân maïng coù theå gôûi caùc yeâu caàu mang thoâng tin teân mieàn caàn xaùc ñònh ñeán server coù thieát laäp dòch vuï DNS. Server seõ gôûi traû veà cho caùc ñaàu cuoái thoâng tin veà ñòa chæ IP töông öùng vôùi teân mieàn ñaõ xaùc ñònh. SMTP (Simple mail transfer protocol) laø giao thöùc ñöôïc thieát laäp cho quaù trình truyeàn thö ñieän töû treân maïng. SMTP xaùc ñònh caùc thuû tuïc cuõng nhö ñònh daïng caùc baûn tin ñeå mang thoâng tin veà ngöôøi gôûi cuõng nhö ngöôøi nhaän. SNMP (Simple network managerment protocol) laø giao töùc tieâu chuaån phuïc vuï cho vieäc quaûn lyù caùc coång IP vaø caùc heä thoáng maïng. SNMP xaùc laäp moät taäp caùc bieán tham soá ñeã quaûn lyù tieán trình hoaït ñoäng cuûa caùc gateway treân maïng. b)Caùc giao thöùc ôû lôùp truyeàn taûi TCP (Tranmission Control Protocol) -TCP laø giao thöùc truyeàn taûi cung caáp phöông tieän truyeàn taûi tin caäy cho caùc öùng duïng cuûa caùc lôùp treân. Ñeå ñaûm baûo tính tin caäy cho vieäc truyeàn taûi thoâng tin, TCP cung caáp cô cheá baùo nhaän giöõa caùc ñaàu cuoái. Theo ñoù caùc ñaàu cuoái seõ bieát chaéc chaén raèng caùc goùi tin maø noù chuyeån ñi ñaõ thöïc söï nhaän ñöôïc ôû ñaàu thu hay chöa. Trong tröôøng hôïp caùc baûn tin bò maát hay bò hö hoûng treân ñöôøng truyeàn, ñaàu cuoái phaùt phaûi coù nhieäm vuï phaùt laïi caùc baûn tin bò maát. -TCP coøn cung caáp caùc cô cheá ñieàu khieån löu löôïng, cho pheùp caùc ñaàu cuoái ñieàu khieån löu löôïng phaùt ñi treân maïng ñeå phuø hôïp vôùi ñieàu kieän maïng cuõng nhö khaû naêng tieáp nhaän caùc baûn tin cuûa ñaàu cuoái thu. -Ngoaøi ra ñeå ñaûm baûo thöù töï cho caùc baûn tin ñöôïc truyeàn taûi göõa caùc ñaàu cuoái, TCP seõ ñaùnh soá thöù töï cho caùc baûn tin maø noù göûi ñi. Caùc ñaàu cuoái thu seõ döïa vaøo soá thöù töï cuûa baûn tin ñeå thöïc hieän qui trình gheùp noái caùc ñoaïn baûn tin. -TCP coøn thöïc hieän chöùc naêng ña hôïp caùc goùi baûn tin ñöôïc gôûi ñeán töø nhieàu trình öùng duïng khaùc nhau thaønh luoàng döõ lieäu ñeå truyeàn ñi treân maïng ñoàng thôøi giaûi ña hôïp luoàng döõ lieäu nhaän ñöôïc ñeå chuyeån caùc baûn tin ñeán töøng trình öùng duïng thích hôïp. -Ñoái vôùi giao thöùc TCP, moãi ñaàu cuoái ñöôïc xaùc ñònh treân maïng baèng hai thoâng soá : *Ñòa chæ IP *Soá coång port giao thöùc (protocol port) -Soá coång giao thöùc laø coång ñöôïc caáp phaùt cho töøng trình öùng duïng, qua ñoù caùc trình öùng duïng coù theå gôûi caùc baûn tin cuûa mình ñeán lôùp truyeàn taûi. UDP (User Datagram Protocol) -UDP cuõng laø giao thöùc phuïc vuï cho quaù trình truyeàn taûi caùc baûn tin treân maïng, coù chöùc naêng töông töï nhö TCP. Tuy nhieân, UDP laïi khoâng ñaûm baûo cho quaù trình truyeàn thoâng. Nhieäm vuï cuûa UDP chæ laø nhaän caùc baûn tin ñöôïc chuyeån ñeán töø caùc trình öùng duïng sau ñoù phaùt chuùng ñeán ñaàu cuoái ñích maø khoâng caàn bieát ñaàu cuoái ñích coù nhaän ñöôïc baûn tin maø gôûi ñi hay khoâng. -UDP khoâng cung caáp caùc cô cheá baùo nhaän, cuõng nhö khoâng cung caáp caùc cô cheá ñieàu khieån löu löôïng. Maëc duø cô cheá truyeàn döõ lieäu ñôn giaûn cuûa UDP ñaûm baûo raèng thôøi gian phaùt caùc baûn tin giöõa caùc ñaàu cuoái seõ nhanh hôn. Tuy nhieân khi löu löôïng treân maïng lôùn, hay khi maïng ôû trong tình traïng taéc ngheõn, soá löôïng caùc goùi tin bò maát coù theå raát lôùn. -Ñoàng thôøi khi söû duïng UDP, caùc baûn tin seõ ñöôïc xöû lyù moät caùch ñoäc laäp, ñieàu naøy coù nghóa laø UDP seõ khoâng truyeàn caùc baûn tin theo cuøng moät ñöôøng truyeàn, maø tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän maïng, caùc baûn tin seõ ñöôïc truyeàn treân caùc ñöôøng truyeàn khaùc nhau. Nhö vaäy thöù töï caùc baûn tin seõ khoâng ñöôïc ñaûm baûo ôû ñaàu cuoái thu. Cuõng gioáng nhö TCP, UDP cuõng thöïc hieän chöùc naêng gheùp vaø giaûi gheùp caùc baûn tin ñöôïc chuyeån ñeán töø lôùp öùng duïng. Theo ñoù caùc trình öùng duïng khaùc nhau seõ ñöôïc chæ ñònh caùc coång dòch vuï khaùc nhau, qua ñoù noù coù theå gôûi caùc baûn tin ñi. c)Caùc giao thöùc ôû lôùp Internet IP (Internet Protocol) -IP laø giao thöùc thöïc hieän chöùc naêng phaân phoái caùc goùi döõ lieäu ñöôïc chuyeån ñeán töø lôùp truyeàn taûi treân maïng. IP thöïc hieän vieäc löïa choïn ñöôøng ñi cho caùc goùi baûn tin ñeå ñaûm baûo raèng caùc goùi baûn tin seõ ñi ñeán ñöôïc ñaàu cuoái ñích. -IP laø moät giao thöùc xaùc laäp ñöôøng ñi theo höôùng khoâng keát noái. Ñieàu naøy coù nghóa laø ñeå phaân phoái caùc goùi tin treân maïng, IP seõ khoâng thieát laäp moät keát noái naøo. Ñoái vôùi moãi baûn tin, IP coù theå seõ löïa choïn moät ñöôøng ñi khaùc nhau moät caùch ñoäc laäp tuøy thuoäc vaøo tình traïng maïng. Ñeå thöïc hieän quaù trình phaân phoái döõ lieäu treân maïng, IP thieát laäp moät cô cheá ñònh ñòa chæ, theo ñoù moãi nuùt maïng seõ ñöôïc xaùc ñònh bôûi moät ñòa chæ luaän lyù goïi laø ñòa chæ IP. Ñòa chæ IP goàm 4 byte, caùc byte ñòa chæ caùch nhau bôûi daáu chaám . -IP seõ thöïc hieän quaù trình löïa choïn ñöôøng daãn ñeå phaân phoái caùc goùi döõ lieäu thoâng qua thoâng tin ñòa chæ ñích ñöôïc xaùc ñònh trong tieâu ñeà cuûa caùc baûn tin ñöôïc gôûi ñi. -Ñeå thöïc hieän vieäc löïa choïn ñöôøng daãn, caùc nuùt maïng seõ löu tröõ moät baûng ñònh tuyeán, theo ñoù xaùc ñònh caùc ñöôøng daãn töông öùng vôùi caùc ñòa chæ ñích xaùc ñònh. Ví duï veà moät baûng ñònh tuyeán cho nhö hình veõ sau: Ñeán host treân maïng Ñòa chæ ñònh tuyeán ñeán 20.0.0.0 Tröïc tieáp 30.0.0.0 Tröïc tieáp 10.0.0.0 20.0.0.5 40.0.0.0 30.0.0.7 -Quaù trình thieát laäp baûng ñònh tuyeán seõ ñöôïc thöïc hieän bôûi caùc giao thöùc ñònh tuyeán nhö khaûo saùt ôû phaàn sau. Toång quaùt veà quaù trình phaân phoái döõ lieäu treân maïng ñöôïc thöïc hieän bôûi giao thöùc IP coù theå ñöôïc moâ taû nhö sau. Khi nhaän ñöôïc caùc goùi döõ lieäu ñöôïc chuyeån ñeán töø lôùp truyeàn taûi, IP seõ laáy thoâng tin veà ñòa chæ ñích. Sau khi coù thoâng tin veà ñòa chæ ñích, giao thöùc IP seõ döïa vaøo baûng ñònh tuyeán ñeå xaùc ñònh ñòa chæ cuûa nuùt maïng keá tieáp maø noù seõ chuyeån caùc goùi döõ lieäu ñeán, sau ñoù caùc goùi seõ ñöôïc chuyeån ñeán nuùt keá tieáp coù ñòa chæ ñaõ ñöôïc xaùc ñònh. Baûng ñònh tuyeán (Routing Table) Thöïc thi löïa choïn ñöôøng daãn döïa treân ñòa chæ ñích Khaûo saùt, thieát laäp ñöôøng daãn Caùc goùi döõ lieäu caàn gôûi ñi Caùc goùi döõ lieäu ñöôïc chuyeån ñeán nuùt keá tieáp töông öùng vôùi ñòa chæ ñích Quaù trình phaân phoái goùi döõ lieäu treân giao thöùc IP ICMP (Internet Control Message Protocol) -ICMP laø giao thöùc ñöôïc söû duïng cuøng vôùi IP ñeå ñaûm baûo ñoä tin caäy trong quaù trình truyeàn thoâng tin treân maïng. -Vì IP laø moät giao thöùc phaân phoái döõ lieäu khoâng keát noái vaø khoâng coù cô cheá baùo nhaän, neân noù seõ khoâng ñaûm baûo raèng ñaàu phaùt coù theå nhaän bieát tình traïng taéc ngheõn cuûa maïng cuõng nhö khaû naêng tieáp nhaän caùc goùi döõ lieäu cuûa caùc ñaàu cuoái ñích (trong moät soá tröôøng hôïp caùc ñaàu cuoái ñích coù theå ngaét keát noái maïng). ICMP laø giao thöùc cho pheùp caùc nuùt maïng gôûi caùc thoâng baùo cho ñaàu cuoái phaùt veà tình traïng taéc ngheõn cuûa maïng hay khoâng theå phaân phoái ñeán ñaàu cuoái ñích ñöôïc. -Treân thöïc teá maëc duø ICMP söû duïng IP laøm phöông tieän phaân phoái caùc baûn tin cuûa noù, nhöng ICMP khoâng naèm ôû lôùp öùng duïng maø laïi naèm ôû lôùp IP. Vaø cuõng do söû duïng IP laø phöông tieän phaân phoái caùc baûn tin neân caùc baûn tin ICMP cuõng coù theå khoâng ñöôïc truyeàn ñeán ñaàu cuoái ñích. Trong tröôøng hôïp naøy ICMP seõ thieát laäp cô cheá khoâng cho pheùp vieäc phaùt ñi caùc thoâng baùo loãi phaân phoái baûn tin gaây ra do maát caùc baûn tin ICMP. Ø Caùc giao thöùc ñònh tuyeán (Routing Protocols) -Caùc giao thöùc ñònh tuyeán coù nhieäm vuï xaùc laäp ñöôøng lieân laïc cho taát caû caùc nuùt treân maïng. Quaù trình thieát laäp ñöôøng truyeàn giöõa caùc nuùt maïng nhôø quaù trình thöïc thi caùc thuaät toaùn tìm ñöôøng ñöôïc caøi ñaët treân caùc giao thöùc ñònh tuyeán. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán khaùc nhau seõ söû duïng caùc thuaät toaùn tìm ñöôøng khaùc nhau. -Quaù trình thieát laäp caùc ñöôøng ñi treân maïng coù theå döïa vaøo nhieàu yeáu toá nhö soá gateway treân ñöôøng keát noái giöõa hai nuùt maïng, hay cuõng coù theå döïa vaøo moät taäp caùc thoâng soá nhö baêng thoâng, toác ñoä ñöôøng truyeàn, ñeå tính toaùn chi phí cho caùc ñöôøng daãn. Caùc ñöôøng daãn sau khi ñöôïc tính toaùn vaø thieát laäp bôûi caùc giao thöùc ñònh tuyeán seõ ñöôïc löu tröõ trong caùc baûng ñònh tuyeán laøm cô sôû cho quaù trình phaân phoái döõ lieäu ñöôïc thöïc hieän bôûi caùc giao thöùc IP. -Moät soá giao thöùc ñònh tuyeán thoâng duïng treân caùc heä thoáng maïng nhö : RIP, OSPF, IGRP, EIGRP,… d)Caùc giao thöùc ôû lôùp giao tieáp maïng -Lôùp giao tieáp maïng cung caáp caùc phöông thöùc cho pheùp vieäc truyeàn caùc goùi döõ lieäu qua caùc ñöôøng keát noái vaät lyù. Caùc giao thöùc ôû lôùp giao tieáp maïng xaùc ñònh lôùp ñòa chæ rieâng, theo ñoù caùc thaønh phaàn treân maïng seõ ñöïôc xaùc ñònh bôûi moät ñòa chæ goàm 6 byte goïi laø ñòa chæ vaät lyù. Ñòa chæ naøy seõ ñöôïc söû duïng trong vieäc xaùc ñònh ñích ñeán cho caùc khung döõ lieäu ñöôïc chuyeån ñi treân caùc keát noái vaät lyù. -Ñeå ñaûm baûo cho quaù trình truyeàn thoâng thoâng suoát treân toaøn boä heä thoáng phaân lôùp, lôùp giao tieáp maïng ñöôïc trang bò moät soá giao thöùc phuïc vuï cho quaù trình chuyeån ñoåi giöõa caùc ñòa chæ IP vaø ñòa chæ vaät lyù. Giao thöùc Ethernet -Giao thöùc Ethernet laø giao thöùc ôû lôùp giao tieáp maïng ñöôïc söû duïng phoå bieán treân caùc heä thoáng TCP/IP ñaëc bieät laø treân caùc caáu hình maïng LAN. -Giao thöùc Ethernet qui ñònh caùc ñònh daïng khung döõ lieäu taïi lôùp giao tieáp maïng cuõng nhö caùch thöùc phaân phoái döõ lieäu treân caùc ñöôøng keát noái vaät lyù giöõa caùc thaønh phaàn maïng. Ethernet coøn xaùc ñònh moät lôùp caùc ñòa chæ vaät lyù ñeå phaân phoái cho caùc thaønh phaàn maïng. Quaù trình phaân phoái döõ lieäu treân lôùp giao tieáp maïng seõ döïa treân thoâng tin töø caùc ñòa chæ vaät lyù. -Ñòa chæ vaät lyù hay coøn goïi laø ñòa chæ Ethernet goàm 48 bit ñöôïc xaùc laäp theo moät tieâu chuaån chung treân toaøn theá giôùi. Caùc ñòa chæ Ethernet goàm hai phaàn, phaàn ñaàu laø soá maõ saûn xuaát (MFG) ñöôïc IEEE caáp cho moãi nhaø saûn xuaát vaø phaàn sau laø soá nhaän daïng thieát bò, xaùc ñònh duy nhaát moät thieát bò treân toaøn boä heä thoáng maïng treân phaïm vi toaøn caàu. Ñònh daïng khung döõ lieäu theo chuaån Ethernet nhö hình veõ: 8 byte 6 byte 6 byte 2 byte 46-150 byte 4 byte Môû ñaàu Ñòa chæ ñích Ñòa chæ nguoàn Loaïi khung Döõ lieäu CRC -Trong caáu truùc treân, phaàn ñòa chæ ñích goàm 6 byte xaùc ñònh ñòa chæ vaät lyù cuûa ñaàu cuoái ñích. Tröôøng loaïi khung xaùc ñònh giao thöùc döû duïng ôû lôùp giao tieáp maïng, tröôøng naøy thaät söï caàn thieát trong moâi tröôøng lieân maïng, moãi maïng coù theå söû duïng moät giao thöùc khaùc nhau. Tröôøng CRC chöùa maõ kieåm tra khung. -Ethernet xaùc laäp phöông thöùc truyeàn döõ lieäu theo kieåu broadcast, nghóa laø khi noù nhaän ñöôïc caùc goùi döõ lieäu töø lôùp Internet vaø xaùc laäp caùc khung döõ lieäu töông öùng, noù seõ chuyeån khung döõ lieäu ñeán taát caû caùc nuùt maïng. Tuy nhieân chæ coù nuùt naøo coù ñòa chæ truøng vôùi ñòa chæ ñích môùi tieáp nhaän döõ lieäu, treân caùc ñaàu cuoái khaùc, goùi döõ lieäu seõ bò loaïi boû. Ø Giao thöùc ARP (Address Resolution Protocol) -Giao thöùc ARP cung caáp moât cô cheá ñoäng cho vieäc chuyeån ñoåi ñòa chæ giöõa ñòa chæ IP vaø ñòa chæ vaät lyù. Theo ñoù ñeå xaùc ñònh ñòa chæ vaät lyù cuûa moät ñaàu cuoái ñích treân maïng, nuùt maïng seõ broadcast caùc baûn tin mang ñòa chæ IP cuûa ñaàu cuoái ñích ñeán taát caû caùc nuùt treân maïng. Khi nhaän ñöôïc caùc baûn tin ñöôïc broadcast ñeán chuùng, ñaàu cuoái naøo coù ñòa chæ IP truøng vôùi ñòa chæ IP ñöôïc xaùc ñònh trong baûn tin seõ gôûi traû veà ñaàu phaùt mang baûn tin ñòa chæ vaät lyù töông öùng cuûa noù. Ñaàu phaùt seõ söû duïng thoâng tin naøy ñeå truyeàn döõ lieäu treân caùc keát noái vaät lyù. Ø Giao thöùc RARP ( Reserse Address Resolution Protocol) -Laø giao thöùc thöïc hieän chöùc naêng ngöôïc laïi vôùi giao thöùc ARP, RARP cho pheùp vieäc xaùc laäp ñòa chæ IP cuûa moät ñaàu cuoái thoâng qua ñòa chæ vaät lyù. Thoâng thöôøng ñòa chæ vaät lyù cuûa moät ñaàu cuoái treân maïng ñöôïc gaùn coá ñònh treân caùc card giao tieáp maïng ñöôïc caøi ñaët ôû ñaàu cuoái. Ñòa chæ vaät lyù naøy ñöôïc xaùc laäp ngay khi keát noái vaät lyù giöõa caùc nuùt maïng ñöôïc thieát laäp. Trong quaù trình thoâng tin döõ lieäu treân maïng, vieäc söû duïng ñòa chæ IP laø caàn thieát ñeå ñaûm baûo söï taùch bieät giöõa caùc lôùp cung caáp dòch vuï maïng vaø caùc lôùp keát noái vaät lyù beân döôùi. Do vaäy treân maïng thöôøng söû duïng moät nuùt phuïc vuï cho quaù trình phaân phoái ñòa chæ IP döïa treân caùc thoâng tin veà ñòa chæ vaät lyù cuûa nuùt maïng ñoù. -Ñeå laáy ñòa chæ IP, caùc nuùt maïng seõ gôûi ñi caùc baûn tin mang ñòa chæ vaät lyù cuûa noù ñeán taát caû caùc nuùt treân maïng. Nhöng chæ coù nuùt thöïc hieän dòch vuï RARP treân maïng môùi nhaän bieát ñòa chæ naøy vaø cung caáp ñòa chæ IP töông öùng roài gôûi traû veà cho nuùt ñích . CHÖÔNG 3 ÑÒA CHÆ IP ------------eYf------------ TOÅNG QUAN VEÀ ÑÒA CHÆ IP : -Laø ñòa chæ coù caáu truùc , ñöôïc chia laøm hai hoaëc ba phaàn laø “network_id & host_id” hoaëc “network_id & subnet_id & host_id” -Laø moät con soá coù kích thöôùc 32 bit . Khi trình baøy ngöôøi ra chia con soá 32 bit naøy thaønh boán phaàn , moãi phaàn coù kích thöôùc 8 bit , goïi laø octet hoaëc byte. Coù caùc caùch trình baøy sau : Kyù phaùp thaäp phaân coù daáu chaám (dotted-decimal notation). Ví duï : 172.16.30.56 Kyù phaùp nhò phaân . Ví duï : 10101100 00010000 00011110 00111000. Kyù phaùp thaäp luïc phaân. Ví duï :82 39 1E 38 -Khoâng gian ñòa chæ IP ( goàm 232 ñòa chæ ) ñöôïc chia thaønh 5 lôùp (class) ñeå deã quaûn lyù ñoù laø :A ,B ,C ,D vaø E. Trong ñoù caùc lôùp A ,B vaø C ñöôïc trieån khai ñeå ñaët cho caùc host treân maïng Internet , lôùp D duøng cho caùc nhoùm multicast , coøn lôùp E phuïc vuï cho muïc ñích nghieân cöùu. MOÄT SOÁ KHAÙI NIEÄM VAØ THUAÄT NGÖÕ LIEÂN QUAN -Ñòa chæ host laø ñòa chæ IP coù theå duøng ñeå ñaët cho caùc interface cuûa caùc host. Hai host naèm cuøng moät maïng seõ coù network_id gioáng nhau vaø host_id khaùc nhau. -Ñòa chæ maïng (network address) : laø ñòa chæ IP duøng ñeå ñaët cho caùc maïng. Phaàn host_id cuûa ñòa chæ chæ chöùa caùc bit 0 . Ñòa chæ naøy khoâng theå duøng ñeå ñaët cho moät Interface. Ví duï 172.29.0.0 -Ñòa chæ Broadcast : laø ñòa chæ IP ñöôïc duøng ñeå ñaïi dieän cho taát caû caùc host trong maïng. Phaàn host id chæ chöùa caùc bit 1. Ñòa chæ naøy cuõng khoâng theå duøng ñeå ñaët cho moät host ñöôïc. Ví duï 172.29.255.255 ** Caùc pheùp toaùn laøm vieäc treân bit : Pheùp AND Pheùp OR A B A and B A B A or B 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 Ví duï sau minh hoaï pheùp AND giöõa ñòa chæ 172.29.14.10 vaø mask 255.255.0.0 172.29.14.10 = 10101100 00011101 00001110 00001010 AND 255.255.0.0 = 11111111 11111111 00000000 00000000 = 10101100 00011101 00000000 00000000 -Maët naï maïng (network mask) : laø moät con soá daøi 32 bit , laø phöông tieän giuùp maùy xaùc ñònh ñöôïc ñòa chæ maïng cuûa moät ñòa chæ IP (baèng caùch AND giöõa ñòa chæ IP vôùi maët naï maïng ) ñeå phuïc vuï cho coâng vieäc routing. Maët naï maïng cuõng cho bieát soá bit naèm trong phaàn host_id.Ñöôïc xaây döïng baèng caùch baät caùc bit töông öùng vôùp phaàn network_ id vaø taét caùc bit töông öùng vôùi phaàn host_id. -Maët naï maëc ñònh cuûa caùc lôùp khoâng chia maïng con Lôùp A 255.0.0 Lôùp B 255.255.0.0 Lôùp C 255.255.255.0 II. GIÔÙI THIEÄU CAÙC LÔÙP ÑÒA CHÆ : Lôùp A Daønh moät byte cho phaàn network_id vaø ba byte cho phaàn host_id. Ñeå nhaän bieát lôùp A , bit ñaàu tieân cuûa byte ñaàu tieân phaûi laø bit 0. Döôùi daïnh nhò phaân , byte naøy coù daïng 0XXXXXXX . Vì vaäy , nhöõng ñòa chæ IP coù byte ñaàu tieân naèm trong khoaûng töø 0 (00000000) ñeán 127 (01111111) seõ thuoäc lôùp A . Ví duï : 50.14.32.8 Byte ñaàu tieân naøy cuõng chính laø network_id, tröø ñi bit ñaàu tieân laøm ID nhaän daïng lôùp A , coøn laïi 7 bit ñeå ñaùnh thöù töï caùc maïng, ta ñöôïc 128 ( 27 ) maïng lôùp A khaùc nhau . Boû ñi hai tröôøng hôïp ñaëc bieät laø 0 vaø 127 . Keát quaû laø lôùp A chæ coøn 126 ñòa chæ maïng , 1.0.0.0 ñeán 126.0.0.0 Phaàn host_id chieám 24 bit , töùc coù theå ñaët ñòa chæ cho 16,777,216 host khaùc nhau trong moãi maïng. Boû ñi ñòa chæ maïng (phaàn host_id chöùa toaøn caùc bit 0 ) vaø moät ñòa chæ Broadcast (phaàn host_id chöùa toaøn caùc bit 1) nhö vaäy coù taát caû 16,777,214 host khaùc nhau trong moãi maïng lôùp A . Ví duï ñoái vôùi maïng 10.0.0.0 thì nhöõng giaù trò host hôïp leä laø 10.0.0.1 ñeán 10.255.255.254 Lôùp B Daønh 2 byte cho moãi phaàn network_id vaø host_id. Daáu hieäu ñeå nhaän daïng ñòa chæ lôùp B laø byte ñaàu tieân luoân baét ñaàu baèng hai bit 10. Döôùi daïng nhò phaân, octet coù daïng 10XXXXXX. Vì vaäy nhöõng ñòa chæ naèm trong khoaûng töø 128 (10000000) ñeán 191 (10111111) seõ thuoäc veà lôùp B. Ví duï 172.29.10.1 laø moät ñòa chæ lôùp B . Phaàn network_id chieám 16 bit boû ñi 2 bit laøm ID cho lôùp , coøn laïi 14 bit cho pheùp ta ñaùnh thöù töï 16,384 (214) maïng khaùc nhau (128.0.0.0 d8eán 191.255.0.0) Phaàn host_id daøi 16 bit hay coù 65536 (216) giaù trò khaùc nhau. Tröø ñi 2 tröôøng hôïp ñaëc bieät coøn laïi 65534 host trong moät maïng lôùp B . Ví duï ñoái vôùi maïng 172.29.0.0 thì caùc ñòa chæ host hôïp leä laø töø 172.29.0.1 ñeán 172.29.255.254 Lôùp C Daønh 3 byte cho phaàn network_id vaø moät byte cho phaàn host_id Byte ñaàu tieân luoân baét ñaàu baèng 3 bit 110 vaø daïnh nhò phaân cuûa octet naøy laø 110XXXXX. Nhö vaäy nhöõng ñiaï chæ naèm trong khoaûng töø 192 (11000000) ñeán 223 ( 11011111) seõ thuoäc veà lôùp C. Ví duï : 203.162.41.235 Phaàn network_id duøng 3 byte hay 24 bit, tröø ñi 3 bit laøm ID cuûa lôùp, coøn laïi 21 bit hay 2,097,152 (2 21) ñòa chæ maïng ( töø 192.0.0.0 ñeán 223.255.255.0) Phaàn host_id daøi 1 byte cho 256 (28) giaù trò khaùc nhau. Tröø ñi hai tröôøng hôïp ñaëc bieät ta coøn 254 host khaùc nhau trong moät maïng lôùp C. Ví duï , ñoái vôùi maïng 203.162.41.0 , caùc ñòa chæ host hôïp leä laø töø 203.162.41.1 ñeán 203.162.41.254 Lôùp D vaø E Caùc ñòa chæ coù byte ñaàu tieân naèm trong khoaûng 224 ñeán 256 laø caùc ñòa chæ thuoäc lôùp D hoaëc E . Do caùc lôùp naøy khoâng phuïc vuï cho vieäc ñaùnh ñòa chæ caùc host neân khoâng trình baøy ôû ñaây . Ví duï caùch trieån khai ñaët ñòa chæ IP cho moät heä thoáng maïng Chia maïng con ( subnetting ) : Giaû söû ta phaûi tieán haønh ñaët ñòa chæ IP cho heä thoáng coù caáu truùc nhö sau : Theo hình treân , ta baét buoäc phaûi duøng ñeán taát caû laø 6 ñöôøng maïng rieâng bieät ñeå ñaët cho heä thoáng maïng cuûa mình, maëc duø trong moãi maïng chæ duøng ñeán vaøi ñòa chæ trong toång soá 65,534 ñòa chæ hôïp leä ---> moät söï phí phaïm to lôùn . Thay vì vaäy , khi söû duïng kyõ thuaät chia maïng con , ta chæ caàn söû duïng moät ñöôøng maïng 150.150.0.0 vaø chia ñöôøng maïng naøy thaønh saùu maïng con theo hình beân döôùi : Roõ raøng khi caáp phaùt ñòa chæ cho caùc heä thoáng maïng lôùn , ngöôøi ta phaûi söû duïng kyõ thuaät chia maïng con trong tình hình ñòa chæ IP ngaøy caøng khan hieám . Xeùt veà khía caïnh kyõ thuaät , chia maïng con chính laø vieäc duøng moät soá bit trong phaàn host_id ban ñaàu ñeå ñaët cho caùc maïng con. Luùc naøy caáu truùc cuûa ñòa chæ IP goàm 3 phaàn : network_id, subnet_id vaø host_id . Soá bit duøng trong subnet_id bao nhieâu laø tuyø thuoäc vaø chieán löôïc chia maïng con cuûa ngöôøi quaûn trò , coù theå laø con soá troøn byte ( 8 bit) hoaëc moät soá bit leû vaãn ñöôïc. Tuy nhieân ta khoâng ñeå subnet_id chieám troïn soá bit coù trong host_id ban ñaàu , cuï theå laø subnet_id host_id -2. Soá löôïng host trong moãi maïng con ñöôïc xaùc ñònh baèng soá bit trong phaàn host_id ; 2x-2 ( tröôøng hôïp ñaëc bieät) laø soá ñòa chæ hôïp leä coù theå ñaëc cho caùc host trong maïng con. Töông töï soá bit trong phaàn subnet_id xaùc ñònh soá löôïng maïng con. Giaû söû soá bit laø y ---> 2y laø soá löôïng maïng con coù ñöôïc. Moät soá khaùi nieäm môùi : Ñòa chæ maïng con (ñòa chæ ñöôøng maïng) : bao goàm caû phaàn network_id vaø subnet_id , phaàn host_id chæ chöùa caùc bit 0 . Theo hình treân thì ta coù caùc ñòa chæ maïng con sau : 150.150.1.0, 150.150.2.0 ,… Ñòa chæ broadcast trong moät maïng con : baät taát caû caùc bit trong phaàn host_id leân 1 . Ví duï ñòa chæ broadcast cuûa maïng con 150.150.1.0 laø 150.150.1.255. Maët naï maïng con ( subnet mask ) : giuùp maùy tính xaùc ñònh ñöôïc ñòa chæ maïng con cuûa moät ñòa chæ host. Ñeå xaây döïng maët naï maïng con cho moät heä thoáng ñòa chæ , ta baät caùc bit trong phaàn host_id thaønh 0 . Ví duï maët naï maïng con duøng cho heä thoáng maïng trong moâ hình treân laø 255.255.255.0 Vaán ñeà ñaët ra laø khi xaùc ñònh ñöôïc moät ñòa chæ IP ( ví duï 172.29.8.230) ta khoâng theå bieát ñöôïc host naøy naèm trong maïng naøo ( khoâng theå bieát maïng naøy coù chia maïng con hay khoâng , vaø coù neáu chia thì dung bao nhieâu bit ñeå chia ). Chính vì vaäy khi ghi nhaän ñòa chæ IP cuûa moät host, ta cuõng phaûi cho bieát subnet mask laø bao nhieâu , ví duï 12.29.8.230/255.255.255.0 hoaëc 172.29.8.230/24. Ñòa chæ rieâng (private address) vaø cô cheá chuyeån ñoåi ñòa chæ maïng ( Network Address Translation –NAT ) : Taát caû caùc IP host khi keát noái vaøo maïng Internet ñeàu phaûi coù moät ñòa chæ IP o toå chöùc IANA (Internet Assigned Numbers Authority ) caáp phaùt – goïi laø ñòa chæ hôïp leä (hay laø ñöôïc ñaêng kyù ). Tuy nhieân soá löôïng host keát noái vaøo maïng ngaøy caøng gia taêng daãn ñeán tình traïng khan hieám ñòa chæ IP. Moät giaûi phaùp ñöa ra laø söû duïng cô cheá NAT keøm theo RFC 1918 quy ñònh danh saùch ñòa chæ rieâng. Caùc ñòa chæ naøy seõ khoâng ñöôïc IANA caáp phaùt – hay coøn goïi laø ñòa chæ khoâng hôïp leä . Baûng sau lieät keâ danh saùch caùc ñòa chæ naøy: Nhoùm ñòa chæ Lôùp Soá löôïng maïng 10.0.0.0 ñeán 10.255.255.255 A 1 172.16.0.0 ñeán 172.32.255.255 B 16 192.168.0.0 ñeán 192.168.255.255 C 256 Cô cheá NAT a.Giới thiệu chung về NAT Khi có hai máy tính ở trên cùng một lớp mạng (cùng subnet), các máy tính này kết nối trực tiếp với nhau, điều này có nghĩa là chúng có thể gởi và nhận dữ liệu trực tiếp với nhau. Nếu những máy tính này không trên cùng một lớp mạng và không có kết nối trực tiếp thì dữ liệu sẽ được chuyển tiếp qua lại giữa những lớp mạng này và như thế phải cần một router (có thể là phần mềm hoặc phần cứng) Ðây là trường hợp khi một máy tính nào đó muốn kết nối tới một máy khác trên internet. b.NAT hoạt động như thế nào? NAT làm việc như một router, công việc của nó là chuyển tiếp các gói tin (packets) giữa những lớp mạng khác nhau trên một mạng lớn. Bạn cũng có thể nghĩ rằng Internet là một mạng đơn nhưng có vô số subnet. Routers có đủ khả năng để hiểu được các lớp mạng khác nhau xung quanh nó và có thể chuyển tiếp những gói tin đến đúng nơi cần đến. NAT sử dụng IP của chính nó làm IP công cộng cho mỗi máy con (client) với IP riêng. Khi một máy con thực hiện kết nối hoặc gởi dữ liệu tới một máy tính nào đó trên internet, dữ liệu sẽ được gởi tới NAT, sau đó NAT sẽ thay thế địa chỉ IP gốc của máy con đó rồi gửi gói dữ liệu đi với địa chỉ IP của NAT. Máy tính từ xa hoặc máy tính nào đó trên internet khi nhận được tín hiệu sẽ gởi gói tin trở về cho NAT computer bởi vì chúng nghĩ rằng NAT computer là máy đã gởi những gói dữ liệu đi. NAT ghi lại bảng thông tin của những máy tính đã gởi những gói tin đi ra ngoài trên mỗi cổng dịch vụ và gởi những gói tin nhận được về đúng máy tính đó (client). c.NAT thực hiện những công việc sau: Chuyển đổi địa chỉ IP nguồn thành địa chỉ IP của chính nó, có nghĩa là dữ liệu nhận được bởi máy tính từ xa (remote computer) giống như nhận được từ máy tính có cấu hình NAT. Gởi dữ liệu tới máy tính từ xa và nhớ được gói dữ liệu đó đã sử dụng cổng dịch vụ nào. Dữ liệu khi nhận được từ máy tính từ xa sẽ được chuyển tới cho các máy con. Moät cô cheá môû roäng cuûa NAT laø PAT (Port Address Translation) cuõng duøng cho muïc ñích töông öùng. Luùc naøy thay vì chæ chuyeån ñoåi ñòa chæ IP thì caû coâng dòch vuï (port) cuõng ñöôïc chuyeån ñoåi ( do router NAT quyeát ñònh ). CHÖÔNG 4 PHÖÔNG TIEÄN TRUYEÀN DAÃN VAØ CAÙC THIEÁT BÒ MAÏNG ------------eYf------------ GIÔÙI THIEÄU VEÀ MOÂI TRÖÔØNG TRUYEÀN DAÃN : Khaùi nieäm : Treân moät maïng maùy tính , caùc döõ lieäu ñöôïc truyeàn treân moâi tröôøng truyeàn daãn ( transmission media ) , noù laø phöông tieän vaät lyù cho pheùp truyeàn taûi tín hieäu giöõa caùc thieát bò. Coù hai loaïi phöông tieän truyeàn daãn chuû yeáu : Höõu tuyeán ( bounded media) Voâ tuyeán (boundless media) Thoâng thöôøng heä thoáng söû duïng hai loaïi tín hieäu laø : digital vaø analog. Taàn Soá truyeàn thoâng : Phöông tieän truyeàn daãn giuùp caùc tín hieäu töø maùy tính naøy sang maùy tính khaùc . Caùc tín hieäu ñieän töû naøy bieåu dieãn caùc giaù trò döõ lieäu theo daïng caùc xung nhò phaân ( baät /taét ). Caùc tín hieäu truyeàn thoâng giöõa caùc maùy tính vaø caùc thieát bò laø caùc daïng soùng ñieän töø traûi daøi töø taàn soá radio ñeán taàn soá hoàng ngoaïi. Caùc soùng taàn soá radio thöôøng ñöôïc duøng ñeå phaùt tín hieäu LAN. Caùc taàn soá naøy coù theå ñöôïc duøng vôùi caùp xoaén ñoâi , caùp ñoàng truïc hoaëc thoâng qua vieäc truyeàn phuû soùng radio. Soùng viba (microwares) thöôøng duøng truyeàn thoâng taäp trung giöõa hai ñieåm hoaëc giöõa caùc traïm maët ñaát vaø caùc veä tinh. Ví duï nhö maïng ñieän thoaïi cellular . Tia hoàng ngoaïi thöôøng duøng cho caùc kieåu truyeàn thoâng qua maïng treân caùc khoaûng caùch töông ñoái ngaén vaø coù theå phaùt soùng giöõa hai ñieåm hoaëc töø moät ñieåm phuû soùng cho nhieàu traïm thu. Chuùng ta coù theå truyeàn tia hoàng ngoaïi vaø caùc taàn soá aùnh saùng cao hôn thoâng qua caùp quang. Caùc ñaëc tính cuûa phöông tieän truyeàn daãn : Moãi phöông tieän truyeàn daãn ñeàu coù nhöõng tính naêng ñaëc bieät hôïp vôùi moät kieåu dòch vuï cuï theå , nhöng thoâng thöôøng chuùng ta quan taâm ñeán nhöõng yeáu toá sau : Chi phí Yeâu caàu caøi ñaët Baêng thoâng (bandwidth) : cho bieát coâng söùc taûi döõ lieäu cuûa phöông tieän truyeàn daãn. Ví duï nhö caùp ñoàng truïc coù baêng thoâng 10Mbps. Baêng taàng cô sôû ( baseband): daønh toaøn boä baêng thoâng cho moät keânh truyeàn , baêng taàng môû roäng (broadband): cho pheùp nhieàu keânh truyeàn chia seû moät phöông tieän truyeàn daãn ( chia seû baêng thoâng ) Ñoä suy daàn ( attenuation ): ñoä ño söï suy yeáu ñi cuûa tín hieäu khi di chuyeån treân moät phöông tieän truyeàn daãn . Caùc nhaø thieát keá caùp phaûi chæ ñònh caùc giôùi haïn veà chieàu daøi day caùp vì khi caùp daøi seõ daãn ñeán tình traïng tín hieäu yeáu ñi maø khoâng theå phuïc hoài ñöôïc. Nhieãu ñieän töø ( Electronmagnetic Interference – EMI): bao goàm caùc nhieãu ñieän töø beân ngoaøi laøm bieán daïng tín hieäu trong moät phöông tieän truyeàn daãn. Nhieãu xuyeân keânh ( crosstalk ) hai day daãn ñaët keà nhau laøm nhieãu laãn nhau . CAÙC LOAÏI CAÙP : Caùp ñoàng truïc (coaxial) : - Laø kieåu caùp ñaàu tieân ñöôïc duøng trong caùc LAN, caáu taïo cuûa caùp ñoàng truïc goàm: Daây daãn trung taâm: day ñoàng hoaëc daây ñoàng beän. Moät lôùp caùch ñieän giöõa day daãn phía ngoaøi vaø day daãn phía trong Daây daãn ngoaøi: bao quanh day daãn trung taâm döôùi daïng daây ñoàng beän hoaëc laù. Daây naøy coù taùc duïng baûo veä day aãn trung taâm khoûi nhieãu ñieän töø vaø ñöôïc keát noái ñeå thoaùt nhieãu. Ngoaøi cuøng laø moät lôùp voû plastic baûo veä caùp. Öu ñieåm cuûa caùp ñoàng truïc : reû tieàn, nheï, meàm vaø deã keùo day. - Caùp moûng ( thin cable/thinnet ): coù ñöôøng kính khoaûng 6 mm, thuoäc hoï RG-58, chieàu daøi ñöôøng chaïy toái ña laø 185m. Caùp RC-58, trôû khaùng 50 ohm duøng vôùi Ethernet moûng Caùp RC-59, trôû khaùng 75 ohm duøng cho truyeàn hình caùp. Caùp RC-62, trôû khaùng 93 ohm duøng cho ARCnet - Caùp daøy (thick cable/thicknet): coù ñöôøng kính khoaûng 13 mm thuoäc hoï RG-58, chieàu daøi ñöôøng chaïy toái ña 500m. So saùnh giöõa caùp ñoàng truïc moûng vaø ñoàng truïc daøy. Chi phí: caùp ñoàng truïc thinnet reû nhaát, caùp ñoàng truïc thicknet ñaét hôn. Toác ñoä: maïng Enthernet söû duïng caùp thinnet coù toác ñoä toái ña 10Mbps vaø maïng ARCNet coù toác ñoä toái ña 2.5Mbps EMI: coù lôùp choáng nhieãu neân haïn cheá ñöôïc nhieãu. Coù theå bò nghe troäm tín hieäu treân ñöôøng truyeàn. - Caùch laép ñaët day: muoán noái caùc ñoaïn caùp ñoàng truïc moûng laïi vôùi nhau ta duøng ñaàu noái chöõ T vaø ñaàu BNC. Muoán ñaáu noái caùp ñoàng truïc daøy ta phaûi duøng moät ñaàu chuyeån ñoåi transceiver vaø noái keát vaøo maùy tính thoâng qua coång AUI. Caùp xoaén ñoâi : - Caùp xoaén ñoâi goàm nhieàu caëp daây ñoàng xoaén laïi vôùi nhau nhaèm choáng phaùt xaï nhieãu ñieän töø. Do giaù thaønh thaáp neân caùp xoaén ñöôïc duøng raát roäng raõi. Coù hai loaïi caùp xoaén ñoâi ñöôïc söû duïng roäng raõi trong LAN laø : loaïi coù voû boïc choáng nhieãu vaø loaïi khoâng coù voû boïc choáng nhieãu. ** Caùp xoaén ñoâi coù voû boïc choáng nhieãu STP ( Shielded twisted-Pair): Goàm nhieàu caëp xoaén ñoâi ñöôïc phuû beân ngaoøi moät lôùp voû laøm baèng daây ñoàng beän. Lôùp voû naøy coù taùc duïng choáng EMI töø ngoaøi vaø choáng phaùt xaï nhieãu beân trong. Lôùp voû boïc choáng nhieãu naøy ñöôïc noái ñaát ñeå thoaùt nhieãu. Caùp xoaén ñoâi coù boïc ít bò taùc ñoäng bôûi nhieãu ñieän vaø coù toác ñoä truyeàn qua khoaûng caùch xa cao hôn caùp xoaén ñoâi traàn. Chi phí: ñaét tieàn hôn Thinnet vaø UTP nhöng laïi reû tieàn hôn Thicknet vaø caùp quang. Toác ñoä: toác ñoä lyù thuyeát 500Mbps, thöïc teá khoaûng 155Mbps, vôùi ñöôøng chaïy 100m. Toác ñoä phoå bieán 16Mbps (Token Ring) Ñoä suy daàn: tín hieäu yeáu daàn neáu caùp caøng daøi , thoâng thöôøng ngaén hôn 100m. Ñaàu noái: STP söû duïng ñaàu noái DIN (DB – 9). ** Caùp xoaén ñoâi khoâng coù voû boïc choáng nhieãu UTP (Unshielded Twisted- Pair): Goàm nhieàu caëp xoaén nhö caùp STP nhöng khoâng coù lôùp voû ñoàng choáng nhieãu. Caùp xoaén ñoâi traàn söû duïng chuaån 10BaseT hoaëc 100BaseT. Do giaù thaønh reû neân ñaõ nhanh choùng trôû thaønh loaïi caùp maïng cuïc boä ñöôïc öu chuoäng nhaát. Ñoä daøi toái ña cuûa moät ñoaïn caùp laø 100 meùt. Khoâng coù voû boïc choáng nhieãu neân deã bò nhieãu khi ñaët gaàn caùc thieát bò vaø caùp khaùc do ñoù thoâng thöôøng duøng ñeå ñi daây trong nhaø. Ñaàu noái duøng RJ-45. Caùp UTP coù caùc loaïi: Loaïi 1: truyeàn aâm thaønh, toác ñoä < 4Mbps Loaïi 2: caùp naøy goàm 4 daây xoaén ñoâi, toác ñoä 4 Mbps Loaïi 3: truyeàn döõ lieäu vôùi toác ñoä leân ñeán 10 Mbps. Caùp naøy goàm 4 daây xoaén ñoâi vôùi maét xoaén treân moãi foot. Loaïi 4: truyeàn döõ lieäu, 4 caëp xoaén ñoâi, toác ñoä ñaït ñöôïc 16Mbps Laoïi 5: truyeàn döõ lieäu , 4 caëp xaén ñoâi, toác ñoä 100 Mbps ** Caùp xoaén coù voû boïc ScTP-FTP ( Screened Twisted-Pair) : - FTP laø loaïi caùp lai taïo giöõa caùp UTP vaø STP, noù hoã trôï chieàu daøi toái ña 100m. - Caùc kyõ thuaät baám caùp maïng: Caùp thaúng (Straight-thru cable): laø caùp duøng ñeå noái PC vaø caùc thieâát bò maïng nhö Hub, Switch, Router…. Caùp thaúng theo chuaån 10/100 Base-T duøng 2 caëp xoaén nhau vaø duøng chaân 1,2,3,6 treân ñaàu RJ45. Caëp daây xoaén thöù nhaát noái vaøo chaân 1,2, caëp daây xoaén thöù hai noái vaøo chaân 3,6. Ñaàu kia cuûa caùp döïa vaøo maøu noái vaøo chaân cuûa ñaàu RJ45 vaø noái töông töï. Caùp cheùo (Crossover cable): laø caùp duøng noái tröïc tieáp giöõa hai thieát bi gioáng nhau nhö PC-PC, Hub - Hub, Switch - Switch. Caùp cheùo traät töï daây cuõng gioáng nhö caùp thaúng nhöng ñaàu daây coøn laïi phaûi cheùo caëp daây xoaén söû duïng. Caùp console: duøng ñeå noái PC vaøo caùc thieát bò maïng chuû yeáu duøng ñeå caáu hình caùc thieát bò . Thoâng thöôøng khoaûng caùch daây console ngaén neân chuùng ta khoâng caàn choïn caëp daây xoaén, maø choïn theo maøu töø 1 – 8 sao cho deã nhôù vaø ñaàu beân kia ngöôïc laïi töø 8-1 Caùp quang (Fiber-optic cable) : - Caùp quang coù caáu taïo goàm day daãn trung taâm laø sôïi thuyû tinh hoaëc plastic ñaõ ñöôïc tinh cheá nhaèm cho pheùp truyeàn ñi toái ña caùc tín hieäu aùnh saùng. Sôïi quang ñöôïc traùng moät lôùp nhaèm phaûn chieáu caùc tín hieäu . Caùp quang chæ truyeàn soùng aùnh saùng ( khoâng truyeàn tín hieäu ñieän ) vôùi baêng thoâng cöïc cao neân khoâng gaëp caùc söï coá veà nhieãu hay bò nghe troäm. Caùp duøng nguoàn aùnh saùng lasers, diode phaùt xaï aùnh saùng. Caùp raát beàn vaø ñoä suy taàn tín hieäu raát thaáp neân ñoaïn caùp coù theå daøi ñeán vaøi km. Baêng thoâng cho pheùp ñeán 2Gbps. - Nhöng caùp quang coù khuyeát ñieåm laø giaù thaønh cao vaø khoù laép ñaët. Caùc loaïi caùp quang : - Loaïi loõi 8.3 micron, lôùp lout 125 micron, cheá ñoä ñôn. - Loaïi loõi 62.5 micron, lôùp loùt 125 micron, ña cheá ñoä. - Loaïi loõi 50 micron, lôùp loùt 125 micron, ña cheá ñoä. - Loaïi loõi 100 micron, lôùp loùt 140 micron, ña cheá ñoä. - Hoäp ñaáu noái caùp quang: do caùp quang khoâng theå beû cong neân khi noái caùp quang vaøo caùc thieát bò khaùc chuùng ta phaûi thoâng qua hoäp ñaàu noái. - Ñaàu noái caùp quang : ñaàu noái caùp quang raát ña daïng thoâng thöôøng treân thò tröôøng coù caùc ñaàu noái nhö sau : FT , ST , FC … CAÙC THIEÁT BÒ MAÏNG : Card mạng (NIC hay Adapter): - Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng.Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như : ISA , PCI , USB. Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo chuẩn: AUI , BNC , UTP…Các chức năng chính của card mạng : Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng:trước khi đưa lên mạng,dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte,bit sang tín hiệu điện để có thể truyền đi trên cáp. Gởi dữ liệu đến máy tính khác. Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. - Địa chỉ MAC (Media Access Control) :mỗi card mạng có 1 địa chỉ dành riêng dùng để phân biệt card mạng này với card mạng khác trên mạng. Địa chỉ này do IEEE - Viện công nghệ điện và điện tử cấp cho các nhà sản xuất card mạng.Từ đó các nhà sản xuất gán cố định địa chỉ này vào chip của mỗi card mạng. Địa chỉ này gồm 6 byte (48 bit),có dạng XXXXXX.XXXXXX,3 byte đầu là mã số của nhà sản xuất,3 byte sau là số serial của card mạng. Địa chỉ này được ghi chết vào ROM nên còn gọi là địa chỉ vật lý.Ví dụ: địa chỉ vật lý của 1 card Intel có dạng như sau: 00A0C90C4B3F. Modem: - Là thiết bị dùng để nối 2 máy tình hay 2 thiết bị ở xa thông qua mạng điện thoại.Modem thường có 2 loại:internal và external.Cả 2 loại trên đều dùng cáp RJ11 để nối với điện thoại. - Chức năng của modem là chuyển đổi tín hiệu số digital thành tín hiệu tương tự analog để truyền dữ liệu trên dây điện thoại.Tại đầu nhận,modem chuyển dữ liệu ngược lại từ dạng tín hiệu tương tự sang tín hiệu số để truyền vào máy tính.Ngoài ra modem còn có thể được sử dụng để làm dịch vụ RAS. Repeater: - Là thiết bị dùng để khuyếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên đoạn cáp dài , tín hiệu điện sẽ yếu đi , nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuyếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta không thể dùng nhiều repeater để khuyếch đại tín hiệu và mở rộng kích thứơc mạng vì khi đó dữ liệu sẽ sai lệch nhiều do mỗi lần khuyếch đại tín hiệu điện yếu sẽ bị sai lệch. Thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI nên nó chỉ chuyển tín hiệu điện chứ không lọc dữ liệu ở bất kỳ dạng nào. Hub : - (Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều port hơn cho phép nhiều máy tính nối tập trung về thiết bị này.Các chức năng tương tự như Repeater. Hub hoạt động ở lớp vật lý và cũng không lọc được dữ liệu. Hub gổm 3 loại: Passive Hub: là thiết bị đầu nối cáp dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ đoạn cáp này đến đoạn cáp khác,không có linh kiện điện tử và nguồn riêng nên không không khuyếch đại và xử lý tín hiệu. Active Hub: là thiết bị đầu nối cáp dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ đoạn cáp này sang đoạn cáp khác với chất lượng cao hơn.Thiết bị này có linh kiện điện tử và nguồn điện riêng nên hoạt động như 1 repeater có nhiều cổng (port). Intelligent Hub: là 1 active Hub có thêm các chức năng vượt trội như cho phép quản lý từ các máy tính,chuyển mạch switching),cho phép tín hiệu điện chuyển đến đúng port cần nhận không chuyển đến các port không liên quan. Bridge(Cầu nối): - Là thiết bị cho phép nối kết 2 nhánh mạng,có chức năng chuyển có chọn lọc các gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin. Để lọc các gói tin và biết được gói tin nào thuộc nhánh mạng nào thì Bridge phải chứa bảng địa chỉ MAC.Bảng địa chỉ này có thể được khởi tạo tự động hay phải cấu hình bằng tay. Do Bridge hiểu đuợc địa chỉ MAC nên Bridge hoạt động ở lớp hai (lớp data link) trong mô hình OSI. *Ưu điểm của Bridge là:cho phép mở rộng cùng 1 mạng logic với nhiều kiểu cáp khác nhau.Chia mạng thành nhiều phân đoạn khác nhau nhằm giảm lưu lượng trên mạng. *Khuyết điểm:chậm hơn Repeater vì phải xử lý các gói tin chưa tìm được đường đi tối ưu trong trường hợp có nhiều đường đi. Switch: - Laø thieát bò gioáng nhö bridge nhöng nhieàu port hôn cho pheùp noái nhieàu ñoaïn maïng vôùi nhau. Switch cuõng döïa vaøo baûng ñòa chæ MAC ñeå quyeát ñònh goùi tin naøo ñi ra port naøo nhaèm traùch tình traïng giaûm baêng thoâng khi soá maùy traïm trong maïng taêng leân . Do hieåu ñöôïc ñòa chæ MAC neân thieát bò naøy hoaït ñoäng ôû lôùp hai trong moâ hình OSI . - Ngoaøi caùc tính naêng cô sôû, Switch coøn caùc tính naêng môû roäng nhö sau: Store and Forward: laø tính naêng löu tröõ döõ lieäu trong boä ñeäm tröôùc khi truyeàn sang caùc port khaùc ñeå traùnh ñuïng ñoä (collision), thoâng thöôøng toác ñoä truyeàn khaoûng 148.800 pps .Vôùi kyõ thuaät naøy toaøn boä goùi tin phaûi ñöôïc nhaän ñuû tröôùc khi Switch truyeàn frame naøy ñi do ñoù boä treã (latency) leä thuoäc vaøo chieàu daøi cuûa frame. Cut Through (hay coøn goïi laø fragment free): thì Switch seõ truyeàn goùi tin ngay laäp töùc moät khi noù bieát ñöôïc ñòa chæ ñích cuûa goùi tin. Kyõ thuaät naøy seõ coù ñoä treã thaáp hôn so vôùi kyõ thuaät Store and Forward vaø ñoä treã luoân laø con soá xaùc ñònh, baát chaáp chieàu daøi cuûa goùi tin. Trunking ( MAC Base): tính naêng naøy giuùp taêng toác ñoä truyeàn giöõa hai Switch, nhöng chuù yù laø 2 Switch phaûi cuøng loaïi. VLAN: taïo caùc maïng aûo, nhaèm ñaûm baûo tính baûo maät khi môû roäng maïng baèng caùch noái caùc switch vôùi nhau. Khi chia caùc maïng aûo giuùp ta seõ phaân vuøng mieàn broadcast nhaèm caûi tieán toác ñoä vaø hieäu quaû cuûa heä thoáng. Spanning Tree: taïo ñöôøng döï phoøng, bình thöôøng döõ lieäu ñöôïc truyeàn treân moat coång mang soá thöù töï thaáp. Khi maát lieân laïc thieát bò töï chuyeån sang coång khaùc , nhaèm ñaûm baûo maïng hoaït ñoäng lieân tuïc . Router : -Laø thieát bò duøng ñeå noái keát caùc thieát bò logic laïi vôùi nhau, kieåm soaùt vaø loïc caùc goùi tin neân haïn cheá ñöôïc löu löôïng treân caùc maïng logic. Caùc router duøng baûng ñònh tuyeán (routing table) ñeå löu tröõ thoâng tin veà maïng duøng trong tröôøng hôïp tìm ñöôøng ñi toái öu cho caùc goùi tin. Baûng ñònh tuyeán chöùa caùc thoâng tin veà ñöôøng ñi, thoâng tin veà öôùc löôïng thôøi gian, khoaûng caùch…. Baûng naøy coù theå caáu hình tónh hay töï ñoäng .Router hieåu ñöôïc ñòa chæ logic IP neân thoâng thöôøng router hoaït ñoäng ôû lôùp maïng (network) hoaëc cao hôn. Gateway (Proxy) : - Laø thieát bò trung gian duøng ñeå noái keát maïng noäi boä beân trong vaø maïng beân ngoaøi. Noù coù chöùc naêng kieåm soaùt taát caû caùc luoàng döõ lieäu ra ñi vaø vaøo maïng nhaèm ngaên chaën ñöôïc hacker taán coâng .Ñoàng thôøi thieát bò naøy cuõng hoã trôï chuùng ta chia seû moät soá dòch vuï ( chö chia seû internet). CHÖÔNG 5 TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ VOIP ------------eYf------------ Trong xu höôùng phaùt trieån cuûa heä thoáng maïng döõ lieäu, maø ñaëc bieät laø söï phaùt trieån cuûa maïng Internet treân toaøn theá giôùi, maïng PSTN trôû thaønh moät phöông tieän ñaét tieàn cho vieäc truyeàn thoaïi do caùc chi phí cho vieäc laép ñaët, baûo trì cuõng nhö naâng caáp caùc thieát bò chuyeån maïch keânh. Ngöôøi ta mong muoán coù theå thoáng nhaát maïng truyeàn soá lieäu vaø maïng thoaïi ñeå thieát laäp moät heä thoáng maïng duy nhaát cung caáp caùc dòch vuï thoaïi, video vaø truyeàn soá lieäu. Trong nhöõng böôùc phaùt trieån ban ñaàu cho söï hôïp nhaát ñoù, heä thoáng truyeàn thoaïi qua IP ñaõ ra ñôøi, ñaùp öùng phaàn naøo yeâu caàu giaûm giaù cho caùc cuoäc ñaøm thoaïi. Maëc duø coøn nhöõng khuyeát ñieåm chöa khaéc phuïc ñöôïc ñeå coù theå cung caáp caùc dòch vuï thoaïi coù chaát löôïng thoaïi töông ñöông maïng thoaïi truyeàn thoáng, nhöng VoIP vaãn coù tieàm naêng phaùt trieån raát lôùn nhôø gía thaønh thaáp cuõng nhö khaû naâng phaùt trieån caùc dòch vuï phuï trôï vaø trieån khai caùc dòch vuï môùi ñoäc laäp vôùi cô sôû haï taàng beân döôùi. Caáu truùc phaân lôùp cuûa heä thoáng VoIP : - VoIP laø heä thoáng truyeàn thoaïi söû duïng hoï giao thöùc TCP/IP. Trong VoIP, caùc boä xöû lyù soá tín hieäu (digital signal processer – DSP) coù chöùc naêng maõ hoaù, phaân ñoaïn tín hieäu thoaïi thaønh caùc khung, sau ñoù thöïc thi quaù trình ñoùng goùi ñeå thieát laäp caùc goùi thoaïi coù khaû naêng vaän chuyeån treân maïng thoâng qua vieäc söû duïng caùc giao thöùc thuoäc hoï TCP/IP. - Nhö vaäy VoIP laø trình öùng duïng ñöôïc xaây döïng treân cô sôû haï taàng cuûa heä thoáng maïng TCP/IP. Moät taäp caùc giao thöùc baùo hieäu ñöôïc thieát laäp ñeå phuïc vuï cho quaù trình thieát laäp keát noái vaø ñieàu khieån cuoäc ñaøm thoaïi. Caùc giao thöùc baùo hieäu qui ñònh caáu truùc maïng VoIP vaø taäp caùc giao thöùc ñöôïc söû duïng trong maïng, tuøy theo moãi giao thöùc baùo hieäu khaùc nhau maø ta coù caùc caáu truùc maïng khaùc nhau cuõng nhö quaù trình baùo hieäu, thieát laäp keát noái khaùc nhau. Tuy nhieân caùc maïng VoIP ñeàu gioáng nhau ôû quaù trình maõ hoùa vaø goùi hoùa caùc tín hieäu thoaïi cuõng nhö quaù trình truyeàn caùc goùi thoaïi trong maïng IP. Caùc tín hieäu thoaïi sau khi ñöôïc maõ hoaù vaø ñoùng goùi ñöôïc chuyeån vaän giöõa caùc ñaàu cuoái söû duïng giao thöùc thôøi gian thöïc RTP (Realtime Transport Protocol). RTP laø giao thöùc cung caáp caùc phöông thöùc phuïc vuï cho quaù trình truyeàn thoâng caùc tín hieäu thôøi gian thöïc qua maïng. RTP söû duïng UDP laø phöông tieän truyeàn taûi cho caùc goùi tin cuûa noù. - Caùc lôùp döôùi laø cô sôû haï taàng cuûa maïng IP, laø phöông tieän cho caùc quaù trình trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc ñaàu cuoái treân maïng. 1. Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa maïng VoIP : - Caùc thaønh cô baûn cuûa moät maïng VoIP phuï thuoäc vaøo loaïi giao thöùc baùo hieäu maø noù söû duïng. Tuy vaäy caùc thaønh phaàn naøy ñeàu ñöôïc thieát laäp treân moät nguyeân taéc chung. Nhìn chung moät maïng VoIP goàm ba thaønh phaàn chính sau ñaây : Caùc ñaàu cuoái: laø thaønh phaàn giao tieáp vôùi ngöôøi söû duïng, laø phöông tieän cung caáp caùc dòch vuï thoaïi tröïc tieáp ñeán ngöôøi söû duïng. Coång giao tieáp: thöïc hieän chöùc naêng giao tieáp giöõa maïng thoaïi truyeàn thoáng PSTN vaø maïng VoIP. Caùc chöùc naêng cuûa noù bao goàm: maõ hoaù tín hieäu, chuyeån ñoåi ñònh daïng soá, chuyeån ñoåi giao thöùc baùo hieäu,… Thaønh phaàn quaûn lyù: thöïc hieän chöùc naêng quaûn lyù caùc thaønh phaàn thieát bò hieän dieän treân maïng,… - Ñoái vôùi caùc heä thoáng VoIP ñöôïc thieát laäp theo chuaån H.323, caùc thaønh phaàn treân töông ñöông vôùi caùc ñaàu cuoái_terminal (coù theå laø ñieän thoaïi IP, hay PC trang bò phaàn meàm truyeàn thoaïi), gateway vaø gatekeeper. - Treân cô sôû söû duïng linh hoaït caùc thaønh phaàn naøy trong maïng, heä thoáng VoIP coù theå cung caáp caùc phöông thöùc thöïc hieän cuoäc goïi trong maïng khaùc nhau. 2. Caùc phöông thöùc thöïc hieän cuoäc goïi : - Vôùi caáu truùc goàm caùc thaønh phaàn cô baûn, maïng VoIP cung caáp 3 phöông thöùc thieát laäp cuoäc goïi qua maïng, bao goàm caùc cuoäc goïi ñöôïc thieát laäp giöõa: PC to PC. PC to Phone. Phone to Phone. Ü Moâ hình truyeàn thoaïi PC to PC - Ñaây laø moâ hình phaùt trieån ñaàu tieân cuûa caùc heä thoáng truyeàn thoaïi qua maïng IP. Heä thoáng naøy ñöôïc thöïc hieän treân cô sôû söû duïng caùc phaàn meàm ñöôïc phaùt trieån rieâng cho vieäc truyeàn thoaïi giöõa caùc maùy tính. Caùc phaàn meàm naøy coù caùc tính naêng goùi hoaù caùc tín hieäu thoaïi ñeå coù theå truyeàn qua heä thoáng maïng IP ñeán maùy ñích. Quaù trình xöû lyù ngöôïc laïi seõ ñöôïc thöïc hieän taïi maùy ñích nhaèm chuyeån ñoåi caùc goùi thoaïi trôû veà daïng tín hieäu thoaïi ban ñaàu ñeå truyeàn ñeán tai ngöôøi nghe. - Moâ hình naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng trong phaïm vi toå chöùc hay coâng ty nhaèm ñaùp öùng caùc nhu caàu lieân laïc maø khoâng caàn phaûi trang bò theâm heä thoáng toång ñaøi noäi boä. - Hieän nay vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa heä thoáng Internet cuøng vôùi chaát löôïng cô sôû haï taàng maïng IP khoâng ngöøng ñöôïc caûi thieän. Nhieàu dòch vuï söû duïng moâ hình naøy ñaõ ñöôïc phoå bieán nhö: NetMeeting, VoiceChat,… Maïng IP Moâ hình truyeàn thoaïi PC to PC Ü Moâ hình truyeàn thoaïi PC to Phone - Vieäc phaùt trieån moâ hình truyeàn thoaïi PC to PC cho thaáy khaû naêng phaùt trieån heä thoáng VoIP treân dieän roäng laø raát khoù khaên vì khoâng cung caáp vieäc tích hôïp vôùi maïng thoaïi hieän coù ñoàng thôøi khoâng thaân thuoäc vôùi ngöôøi söû duïng nhö maïng PSTN. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu tích hôïp vôùi maïng thoaïi PSTN, moâ hình truyeàn thoaïi PC to Phone ñaõ ra ñôøi. Heä thoáng naøy cung caáp cô cheá giao tieáp vôùi maïng PSTN cuõng nhö vieäc chuyeån ñoåi ñòa chæ IP sang soá ñieän thoaïi thoâng thöôøng söû duïng treân maïng PSTN. Vôùi moâ hình naøy cho pheùp thieát laäp cuoäc goïi töø moät maùy tính ñöôïc trang bò phaàn meàm truyeàn thoaïi treân maïng ñeán baát kì moät maùy ñieän thoaïi naøo treân maïng PSTN thoâng qua ñöôøng lieân keát IP. - Ñeå thöïc hieän cuoäc goïi qua maïng nhö treân, heä thoáng phaûi trang bò caùc gateway laø thaønh phaàn giao tieáp giöõa maïng PSTN truyeàn thoáng vôùi maïng VoIP. Theo ñoù gateway seõ thöïc hieän chöùc naêng chuyeån ñoåi soá IP sang soá ñieän thoaïi töông öùng vaø ngöôïc laïi, cuõng nhö thöïc hieän caùc cô cheá chuyeån ñoåi giao thöùc baùo hieäu giöõa hai maïng IP vaø PSTN. Ü Moâ hình truyeàn thoaïi Phone to Phone - Moâ hình truyeàn thoaïi VoIP ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát hieän nay laø Phone to Phone. Moâ hình naøy thieát laäp caùc giao tieáp hai chieàu giöõa maïng PSTN vaø maïng goùi IP, cung caáp caùc cô cheá chuyeån ñoåi giao thöùc truyeàn thoaïi cuõng nhö baùo hieäu giöõa maïng thoaïi PSTN vôùi maïng thoaïi qua IP. - Moâ hình naøy gaây ñöôïc söï chuù yù cho coâng ngheä truyeàn thoaïi qua IP vì noù tieáp caän ñöôïc vôùi moïi taàng lôùp ngöôøi söû duïng vôùi vieäc söû duïng maùy ñieän thoaïi vaø caùch quay soá thoâng thöôøng ñeå thöïc hieän cuoäc goïi qua maïng IP. - Trong moâ hình naøy ngöôøi söû duïng duøng moät maõ soá ñaëc bieät goïi laø giaù trò coång keát noái giöõa PSTN vaø maïng IP roài nhaán soá ñieän thoaïi caàn goïi. Quaù trình chuyeån ñoåi giao thöùc giöõa maïng thoaïi vaø maïng IP seõ ñöôïc thöïc hieän taïi gateway. Maïng IP Moâ hình truyeàn thoaïi Phone to Phone II. Maïng IP : - Maïng VoIP coù theå ñöôïc xem nhö moät heä thoáng toång ñaøi cung caáp caùc phöông tieän thöïc hieän cuoäc goïi giöõa caùc ñaàu cuoái. Heä thoáng naøy mang tính phaân taùn, nghóa laø noù goàm nhieàu boä phaän, thaønh phaàn ñöôïc laép ñaët ôû nhieàu vò trí khaùc nhau. Ñeå keát noái caùc thaønh phaàn naøy vôùi nhau maïng IP ñöôïc söû duïng vaø ñoùng vai troø laø tuyeán maïng truïc trong vieäc phaân phoái thoâng tin giöõa caùc thaønh phaàn trong heä thoáng VoIP. - Ñeå thöïc hieän chöùc naêng laø tuyeán truïc trong heä thoáng VoIP, maïng IP phaûi ñaûm baûo cho vieäc phaân phoái caùc goùi thoaïi cuõng nhö caùc goùi baùo hieäu ñeán caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng VoIP. Do söï khaùc nhau veà tính chaát cuûa caùc goùi baùo hieäu vaø caùc goùi thoaïi maø maïng IP phaûi coù caùch xöû lyù chuùng khaùc nhau. Beân caïnh ñoù maïng IP coøn thöïc hieän chöùc naêng cô baûn cuûa noù laø truyeàn döõ lieäu. Do vaäy maø maïng IP caàn phaûi xaùc laäp cô cheá öu tieân cho töøng loaïi löu löôïng truyeàn treân maïng cuõng nhö caùc phöông thöùc chia seõ taøi nguyeân maïng cho töøng loaïi dòch vuï khaùc nhau. - Do VoIP söû duïng IP laø phöông tieän truyeàn taûi thoâng tin thoaïi, do ñoù noù theå hieän söï khaùc bieät cô baûn trong phöông thöùc truyeàn thoaïi vôùi caùc heä thoáng chuyeån maïch keânh. Maïng chuyeån maïch keânh laø maïng söû duïng cô cheá gheùp keânh phaân chia theo thôøi gian TDM (Time Division Multiplexing) ñeå cung caáp moät keânh thoâng tin vaø toaøn boä baêng thoâng cuûa keânh ñoù cho cuoäc goïi ñöôïc thieát laäp qua maïng, baát keå coù tín hieäu thoaïi truyeàn treân keânh ñoù hay khoâng. IP khaùc maïng chuyeån maïch keânh ôû choã noù döïa treân neàn taûng chuyeån maïch goùi, vôùi vieäc thieát laäp caùc keânh aûo ñeå thöïc hieän vieäc truyeàn thoaïi giöõa caùc ñaàu cuoái, caùc keânh thoaïi coù theå cuøng chia seû baêng thoâng cuûa ñöôøng truyeàn. Maïng IP chæ caáp baêng thoâng cho cuoäc goïi khi thaät söï coù thoâng tin caàn göûi ñi neáu khoâng noù seõ daønh baêng thoâng cho caùc dòch vuï khaùc. - Caùc lôùp dòch vuï (class of service) treân maïng IP seõ ñaûm baûo raèng caùc goùi cuûa moät öùng duïng baát kì seõ ñöôïc caáp phaùt moät möùc öu tieân naøo ñoù cho vieäc truyeàn taûi caùc tín hieäu treân maïng. Vieäc phaân ñònh caùc möùc öu tieân nhaèm xaùc ñònh caùc phaûn öùng cuûa maïng ñoái vôùi caùc goùi döõ lieäu cuûa moät loaïi dòch vuï nhaát ñònh trong caùc tröôøng hôïp xaûy ra söï coá treân maïng. Söï xaùc ñònh caùc möùc öu tieân naøy laø caàn thieát cho öùng duïng truyeàn thoaïi qua maïng IP vì noù ñaûm baûo raèng caùc dòch vuï thoaïi seõ khoâng bò aûnh höôûng bôûi caùc doøng löu löôïng döõ lieäu cuøng ñöôïc chuyeån vaän treân maïng. *** Nhö vaäy coù theå coi IP laø phaàn loõi cuûa heä thoáng truyeàn thoaïi qua IP vì noù cung caáp taát caû caùc phöông tieän cho vieäc chuyeån vaän caùc goùi thoaïi qua maïng. Maïng IP khoâng quan taâm ñeán noäi dung thoâng tin cuûa caùc goùi thoaïi cuõng nhö cuûa caùc goùi döõ lieäu ñöôïc chuyeån vaän qua noù. Maø noù chæ döïa vaøo vieäc phaân ñònh loaïi dòch vuï caàn cung caáp ñeå coù caùc cô cheá thích hôïp trong vieäc thieát laäp öu tieân cho caùc goùi thoaïi ñeå ñaûm baûo tính chaát thôøi gian thöïc cuûa thoâng tin thoaïi. III. Quaù trình thieát laäp cuoäc goïi qua maïng VoIP : - Vieäc thieát laäp cuoäc goïi qua maïng döõ lieäu ñoøi hoûi vieäc thöïc thi caùc quaù trình töông töï maïng thoaïi truyeàn thoáng nhö cung caáp aâm hieäu quay soá, caùc aâm hieäu hoài aâm chuoâng cuõng nhö vieäc cung caáp tín hieäu chuoâng cho caùc tín hieäu ñaàu cuoái treân maïng ñeå thoâng baùo coù cuoäc goïi ñeán,… Quaù trình xöû lyù cuoäc goïi trong maïng VoIP thoâng qua söû duïng caùc giao thöùc ñöôïc thieát laäp treân caáu truùc phaân lôùp cuûa heä thoáng ñöôïc moâ taû baèng caùc tieán trình sau : Khi ngöôøi söû duïng nhaác maùy, thoâng tin veà traïng thaùi nhaác maùy ñöôïc göûi ñeán phaàn öùng duïng baùo hieäu cuûa heä thoáng VoIP ñöôïc thieát laäp ôû lôùp phieân. Ñaùp öùng cho yeâu caàu gôûi ñeán, caùc öùng duïng ôû lôùp phieân seõ phaùt aâm hieäu môøi quay soá ñoàng thôøi chôø thueâ bao quay soá. Thueâ bao quay soá ñieän thoaïi caàn goïi, caùc soá naøy ñöôïc toång hôïp vaø löu tröõ trong öùng duïng lôùp phieân cuûa VoIP. Sau khi ñaõ nhaän ñuû soá phuø hôïp vôùi caùc thoâng soá ñöôïc caáu hình cho caùc ñaàu cuoái treân maïng, soá ñieän thoaïi ñöôïc chuyeån ñoåi sang ñòa chæ IP cuûa moät ñaàu cuoái töông öùng treân maïng thoâng qua baûng cô sôû döõ lieäu ñöôïc thieát laäp trong heä thoáng. Ñaàu cuoái naøy coù caùc keát noái ñeán thueâ bao bò goïi hay ñeán caùc toång ñaøi coù khaû naêng hoaøn thaønh quaù trình thieát laäp cuoäc goïi ñeán thueâ bao bò goïi. Lôùp phieân sau ñoù seõ thöïc thi moät trong soá caùc giao thöùc baùo hieäu nhö H.323, SIP,… ñeå thieát laäp moät keânh phaùt vaø moät keânh thu cho moãi höôùng thoâng qua maïng IP. Neáu caùc cuoäc goïi ñöôïc göûi ñeán toång ñaøi ñeå xöû lyù thì toång ñaøi coù chöùc naêng chuyeån tieáp cuoäc goïi ñeán thueâ bao bò goïi. Neáu maïng ñöôïc caáu hình söû duïng giao thöùc RSVP (Resource Reservation Protocol) thì giao thöùc naøy seõ coù chöùc naêng quaûn lyù caùc taøi nguyeân treân maïng ñeå ñaûm baûo chaát löôïng cuûa caùc dòch vuï treân maïng. Cô cheá maõ hoaù vaø giaûi maõ tín hieäu ñöôïc thöïc thi ôû lôùp trình dieãn caøi ñaët treân hai ñaàu cuoái ñeå thöïc thi quaù trình goùi hoaù tín hieäu thoaïi ñöôïc truyeàn qua maïng. Caùc thoâng tin ñöôïc maõ hoaù cuûa cuoäc hoäi thoaïi seõ ñöôïc truyeàn qua maïng söû duïng taäp giao thöùc RTP, UDP vaø IP. VoIP söû duïng heä thoáng baùo hieäu trong baêng, theo ñoù taát caû caùc chæ thò cho tieán trình cuûa cuoäc goïi cuõng nhö caùc thoâng tin baùo hieäu khaùc phuïc vuï cho tieán trình thieát laäp keát noái giöõa hai ñaàu cuoái ñeàu ñöôïc truyeàn qua caùc ñöôøng thoaïi ngay khi keânh thoaïi ñöôïc thieát laäp giöõa hai ñaàu cuoái. Caùc thoâng tin baùo hieäu ñöôïc nhaän bieát qua caùc coång thoaïi vaø ñöôïc xöû lyù ôû lôùp phieân taïi caùc ñaàu cuoái. Khi baát kì moät ñaàu cuoái naøo gaùc maùy chæ thò raèng cuoäc hoäi thoaïi keát thuùc, vieäc quaûn lyù taøi nguyeân caáp phaùt cho cuoäc goïi cuûa RSVP ñöôïc xoaù boû vaø phieân lieân laïc keát thuùc. Caùc ñaàu cuoái laïi trôû veà traïng thaùi roãi, saün saøng cho caùc cuoäc goïi tieáp theo. IV. Moät soá tieâu chuaån maõ hoaù söû duïng trong maïng VoIP : - Quaù trình maõ hoaù ñöôïc thöïc hieän taïi lôùp trình dieãn, nhaèm thieát laäp caùc ñònh daïng thoâng tin phuø hôïp cho quaù trình truyeàn tin treân maïng IP. Caùc boä maõ hoaù trong maïng coù chöùc naêng chuyeån ñoåi caùc thoâng tin thoaïi döôùi daïng töông töï sang daïng soá vaø ngöôïc laïi. - Caùc boä maõ hoaù ñöôïc thieát laäp taïi caùc ñaàu cuoái theo caùc tieâu chuaån maõ hoaù ñöôïc qui ñònh bôûi caùc toå chöùc tieâu chuaån theá giôùi. Tuyø theo töøng loaïi tieâu chuaån maõ hoaù khaùc nhau maø toác ñoä cuûa doøng döõ lieäu ñöôïc maõ hoaù seõ khaùc nhau. - Döôùi ñaây laø moät soá caùc tieâu chuaån maõ hoaù thoâng duïng ñöôïc öùng duïng trong caùc heä thoáng VoIP : Ü Chuaån G.711 * Ñaây laø tieâu chuaån maõ hoaù thoâng duïng nhaát hieän nay vaø laø tieâu chuaån ñöôïc öùng duïng haàu heát treân caùc maïng thoaïi ñöôïc soá hoaù PSTN hieän nay. Toác ñoä doøng döõ lieäu sau maõ hoaù theo tieâu chuaån G.711 laø 64Kbit/s. * Tieâu chuaån maõ hoaù G.711 cho chaát löôïng thoaïi cao nhaát vaø thöôøng ñöôïc söû duïng cho caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi, maëc duø baêng thoâng söû duïng lôùn. Ü Chuaån G.726 * G.726 laø tieâu chuaån maõ hoaù söû duïng phöông thöùc ñieàu xung maõ thích öùng vi sai (Adaptive Differential Pulse Code Modulation – ADPCM) maõ hoaù caùc maãu tín hieäu G.711 theo caùc töø maõ hai, ba hay boán bit. Theo ñoù ta coù toác ñoä chuoãi bit maõ hoaù theo chuaån naøy laàn löôït laø 16, 24, 32, hay 40 Kbit/s. Toác ñoä maõ hoaù phoå bieán cuûa tieâu chuaån naøy laø 32 Kbit/s. * G.726 vôùi toác ñoä maõ hoaù thín hieäu 32Kbit/s cho chaát löôïng thoaïi cao, töông ñöông vôùi chuaån G.711, laïi tieát kieäm baêng thoâng hôn. Do vaäy thöôøng ñöôïc söû duïng thay theá cho caùc boä maõ hoaù G.711. Ü Chuaån G.723 * Tieâu chuaån maõ hoaù G.723 cho toác ñoä chuoãi bit laø 6.4 kbit/s hay 5.3 kbit/s. Quaù trình maõ hoaù 6.4 kbit/s thöïc hieän thuaät toaùn MP_MLQ (MultiPulse-Maximum Likelihood Quantization), trong khi thuaät toaùn ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction) laïi ñöôïc aùp duïng cho vieäc maõ hoaù tín hieäu 5.3 kbit/s. * Chuaån G.723 cho pheùp thöïc hieän caùc quaù trình taùch doø tín hieäu thoaïi, loaïi boû khoaûng laëng trong quaù trình ñaøm thoaïi, cuõng nhö caùc phöông thöùc cho pheùp ñieàu chænh ñoä nhieãu treân ñöôøng truyeàn khi khoâng coù tín hieäu thoaïi. * Nhìn chung chaát löôïng cuûa G.723 khoâng cao do caùc thuaät toaùn maõ hoùa theo phöông phaùp moâ phoûng tín hieäu cuûa chuùng. Tuy vaäy öu ñieåm cuûa loaïi maõ hoaù naøy laø cho pheùp tieát kieäm baêng thoâng cuûa maïng raát lôùn. Ü Chuaån G.728 * G.728 söû duïng thuaät toaùn maõ hoaù LD_CEPT (Low-Delay, Coded-Exited Linear Prediction) cho chaát löôïng töông vôùi chuaån G.726 32 kbit/s nhöng vôùi toác ñoä bit chæ laø 16 kbit/s. * Ñaây laø tieâu chuaån maõ hoaù toái öu vôùi tín hieäu thoaïi. Qui trình maõ hoaù theo chuaån bao goàm quaù trình moâ hình hoaù caùc tín hieäu thoaïi, sau ñoù so saùnh daïng soùng maõ hoaù vôùi caùc taäp moâ hình daïng soùng ñeå xaùc ñònh moâ hình phuø hôïp nhaát. Thoâng tin maõ hoaù ñöôïc truyeàn ñi chæ bao goàm caùc chæ soá daïng soùng trong taäp caùc moâ hình soùng vaø aâm löôïng cuûa tín hieäu. V. Caùc heä thoáng baùo hieäu söû duïng treân maïng VoIP : Caùc giao thöùc baùo hieäu laø thaønh phaàn troïng taâm trong maïng VoIP, ñoùng vai troø coát loõi trong quaù trình xaây döïng caùc heä thoáng maïng truyeàn thoaïi. Tuøy thuoäc vaøo vieäu söû duïng caùc giao thöùc baùo hieäu khaùc nhau maø moâ hình maïng VoIP coù theå thay ñoåi. Döôùi ñaây laø moät soá caùc heä thoáng baùo hieäu thoâng duïng treân maïng VoIP 1. Chuaån H.323 * H.323 laø heä thoáng baùo hieäu thoâng duïng nhaát hieän nay. Heä thoáng naøy ñöôïc hoã trôï bôûi moät taäp caùc giao thöùc phuïc vuï cho quaù trình thieát laäp, giaûi toûa vaø quaûn lyù cuoäc goïi. H.323 cuõng bao goàm vieäc qui ñònh caùc tieâu chuaån maõ hoaù tín hieäu thoaïi söû duïng treân maïng VoIP. * Theo chuaån H.323, maïng VoIP ñöôïc xaây döïng döïa treân caùc thaønh phaàn cô baûn sau : Terminal : laø thaønh phaàn giao tieáp vôùi ngöôøi söû duïng, cung caáp caùc dòch vuï thoaïi. Gateway : laø thaønh phaàn giao tieáp giöõa caùc thaønh phaàn ñöôïc xaây döïng theo chuaån H.323 vaø caùc thaønh phaàn khoâng tuaân theo caùc tieâu chuaån naøy. Thoâng thöôøng phuïc vuï cho quaù trình giao tieáp giöõa maïng thoaïi PSTN vaø maïng thoaïi VoIP. Gatekeeper : laø boä naõo cuûa heä thoáng, quaûn lyù taát caû caùc thaønh phaàn khaùc trong heä thoáng, cuõng nhö quaûn lyù baêng thoâng vaø caùc cuoäc goïi ñöôïc thieát laäp qua maïng. MCU : laø thaønh phaàn hoã trôï cho quaù trình thieát laäp caùc cuoäc ñaøm thoaïi hoäi nghò qua maïng. Moâ hình maïng VoIP theo chuaån H.323 2. Chuaån SIP (Session Initiation Protocol) : * SIP laø giao thöùc ñieàu khieån baùo hieäu, thöïc hieän vai troø töông töï nhö H.323. Tuy nhieân khaùc vôùi H.323, SIP laø moät giao thöùc ñoäc laäp vaø khoâng phuï thuoäc vaøo caùc giao thöùc khaùc. SIP ñöôïc xaây döïng treân moâ hình trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc maùy tính treân maïng. * Theo ñoù SIP thieát laäp hai thaønh phaàn chính treân maïng laø User agent vaø networkserver . User agent : laø thaønh phaàn giao tieáp vôùi ngöôøi söû duïng, tröïc tieáp cung caáp caùc dòch vuï thoaïi cho ngöôøi söû duïng. Caùc user agent coù theå thöïc hieän caû hai chöùc naêng client hay server. Network Server : laø caùc thaønh phaàn chuyeån tieáp baûn tin treân maïng. Network server coù theå löu tröõ thoâng tin veà caùc ñaàu cuoái treân maïng, phuïc vuï cho caùc quaù trình tìm goïi. * Moãi thaønh phaàn treân maïng ñöôïc xaùc ñònh bôûi ñòa chæ SIP coù ñònh daïng nhö sau: users@host. Trong ñoù users coù theå laø moät username töông töï nhö ñòa chæ email hay moät soá ñieän thoaïi. Coøn host coù theå laø teân mieàn hay ñòa chæ maïng. Hai ví duï veà ñòa chæ SIP coù theå ñöôïc cho nhö sau : kvt@hvcnbcvt.org hay 8567893@123.234.34.56 * Quaù trình thieát laäp cuoäc goïi treân maïng ñöôïc thöïc hieän thoâng qua quaù trình trao ñoåi caùc baûn tin giöõa caùc user agent treân maïng. Caùc baûn tin SIP ñöôïc phaân thaønh hai nhoùm : Nhoùm caùc baûn tin yeâu caàu (request message): ñöôïc göûi ñi töø caùc thaønh phaàn ñoùng vai troø client treân maïng. Caùc baûn tin naøy seõ thöïc hieän caùc chöùc naêng xaùc laäp cuõng nhö quaûn lyù caùc cuoäc goïi. Caùc baûn tin ñaùp öùng (responde message): laø caùc baûn tin ñöôïc phuùc ñaùp töông öùng töø caùc server cho caùc yeâu caàu töø caùc client. Caùc baûn tin naøy cho bieát khaû naêng cuoäc goïi coù theå ñöôïc thieát laäp hay khoâng. * Phaàn tieâu ñeà cuûa baûn tin SIP seõ xaùc ñònh thaønh phaàn chuû goïi, thaønh phaàn bò goïi cuõng nhö thoâng baùo ñuôøng ñi vaø ñònh daïng baûn tin. Moâ hình maïng VoIP söû duïng giao thöùc baùo hieäu SIP 3. MGCP (Media Getway to Media Controller Protocol) : * Heä thoáng baùo hieäu MGCP ñöôïc thieát laäp döïa treân hai thaønh phaàn chính laø Media Gateway Controller (MGC) vaø Media Gateway (MG). Trong ñoù MGC coù traùch nhieäm quaûn lyù vaø ñieàu phoái caùc hoaït ñoäng cuûa MG cuõng nhö chòu traùch nhieäm cho moät soá hay toaøn boä caùc chöùc naêng phoái hôïp baùo hieäu, chuyeån dòch soá thoaïi, tìm kieám host, quaûn lyù taøi nguyeân. Ngoaøi ra MGC coøn laø thaønh phaàn giao tieáp vôùi maïng SS7 ñeå thöïc hieän quaù trình chuyeån ñoåi caùc giao thöùc baùo hieäu giöõa maïng PSTN vaø maïng VoIP. * Trong khi ñoù MG seõ thöïc hieän chöùc naêng maõ hoaù vaø goùi hoaù caùc tín hieäu thoaïi ñöôïc chuyeån ñeán töø caùc ñaàu cuoái treân maïng PSTN. VI. Chaát löôïng cuûa dòch vuï thoaïi treân maïng VoIP (Quality of Service ) : Chaát löôïng cuûa maïng thoaïi VoIP chòu aûnh höôûng cuûa caùc thoâng soá sau: Ñoä treã Jitter Maát goùi Ü Ñoä treã : * Ñoä treã laø thôøi gian caàn thieát ñeå moät goùi thoaïi ñi töø ñaàu cuoái naøy ñeán ñaàu cuoái khaùc. Trong thoâng tin thoaïi, ñoä treã ñöôïc xaùc ñònh laø thôøi gian keå töø luùc moät tieáng noùi ñöôïc phaùt ra töø ngöôøi noùi cho ñeán khi noù ñeán tai ngöôøi nghe.Maëc duø ñoä treã laø khoâng theå loaïi boû vaø coù theå chaáp nhaän ñöôïc trong thoâng tin thoaïi. Tuy nhieân neáu ñoä treã laø quaù lôùn noù coù theå laøm ngaét quaõng cuoäc hoäi thoaïi. * Thoâng thöôøng ñoä treã chaáp nhaän ñöôïc ñoái vôùi maïng thoaïi laø 150ms, neáu vöôït quaù khoaûng naøy cuoäc hoäi thoaïi qua maïng seõ khoâng ñöôïc ñaûm baûo veà chaát löôïng. * Trong maïng VoIP ñoä treã gaây ra chuû yeáu do aûnh höôûng cuûa cô cheá haøng ñôïi, caùc goùi thoaïi phaûi ñöôïc löu tröõ trong caùc boä ñeäm chôø ñeán löôït phaùt ñi. Neáu löu löôïng qua maïng lôùn, thôøi gian chôø naøy coù theå raát lôùn, do vaäy coù theå laøm cho cuoäc goïi khoâng thöïc hieän ñöôïc. Ü Jitter : * Jitter laø ñoä cheânh leäch giöõa thôøi ñieåm qui ñònh seõ coù söï xuaát hieän goùi vôùi thôøi ñieåm thöïc maø goùi xuaát hieän. Jitter coù theå gaây ra hieän töôïng voùn cuïc caùc goùi thoaïi ôû phía thu, ñoàng thôøi cuõng coù theå laøm ngaét quaõng cuoäc ñaøm thoaïi neáu ñoä cheânh leäch veà khoaûng caùch giöõa caùc goùi lôùn. Ü Maát goùi : * Maát goùi laø hieän töôïng khoâng theå traùnh khoûi ñoái vôùi maïng IP, bôûi cô cheá phaân phaùt goùi khoâng ñaùng tin caäy cuûa lôùp giao thöùc IP, cuõng nhö do xaûy ra caùc tröôøng hôïp löu löôïng gôûi qua maïng vöôït quaù khaû naêng ñaùp öùng cuûa maïch cuøng vôùi nhöõng nguyeân nhaân khaùc. * Aûnh höôûng cuûa vieäc maát goùi ñoái vôùi caùc loaïi dòch vuï laø khaùc nhau. Ñoái vôùi caùc loaïi dòch vuï khoâng coù tính thôøi gian thöïc thì vieäc maát goùi maëc duø laø khoâng neân coù, nhöng cuõng khoâng coù nhöõng aûnh höôûng nghieâm troïng ñeán chaát löôïng dòch vuï nhôø côù cheá phaùt laïi trong quaù trình chuyeån vaän cuûa lôùp giao thöùc TCP. * Ñoái vôùi caùc dòch vuï yeâu caàu thôøi gian thöïc, nhö truyeàn thoaïi chaúng haïn, vieäc phaùt laïi moät goùi bò maát ñoâi khi laøm suy giaûm chaát löôïng dòch vuï hôn caû aûnh höôûng cuûa vieäu maát goùi ñoù gaây ra. Neân trong dòch vuï thoaïi giao thöùc truyeàn taûi UDP ñöôïc söû duïng thay vì TCP. UDP khoâng cung caáp caùc cô cheá phaùt laïi goùi trong tröôøng hôïp goùi bò maát hay loãi, noùi caùch khaùc UDP khoâng ñaûm baûo cho vieäc phaân phoái goùi ñeán ñích moät caùch ñaùng tin caäy. Vì vaäy maïng caàn phaûi xaùc ñònh moät möùc öu tieân nhaát ñònh ñeå ñaûm baûo xaùc suaát maát goùi ñoái vôùi dòch vuï thoaïi laø thaáp nhaát. * Ñeå ñaûm baûo xaùc suaát maát caùc goùi thoaïi laø thaáp nhaát thì vieäc söû duïng cô cheá phaân lôùp dòch vuï CoS (Class of service) hay QoS (Quality of service) laø heát söùc caàn thieát. Theo ñoù caùc goùi thoaïi seõ ñöôïc thieát laäp ôû möùc öu tieân cao nhaát töông öùng vôùi soá löôïng goùi bò maát thaáp nhaát trong taát caû caùc doøng löu löôïng ñöôïc taûi qua maïng. Thoâng thöôøng xaùc suaát maát goùi nhoû hôn 5% cho toaøn boä cuoäc goïi qua maïng laø coù theå chaáp nhaän ñöôïc ñoái vôùi dòch vuï thoaïi. VII. Öu ñieåm cuûa maïng VoIP : Maëc duø chaát löôïng cuûa maïng VoIP chöa ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu theo ñuùng caùc tieâu chuaån cho maïng thoaïi truyeàn thoáng PSTN do aûnh höôûng cuûa moät soá caùc thoâng soá ñaõ neâu ôû treân. Tuy nhieân VoIP cuõng theå hieän ñöôïc nhöõng öu ñieåm vöôït troäi cuûa noù. F Giaûm giaù thaønh dòch vuï * Öu ñieåm vöôït troäi cuûa VoIP so vôùi maïng PSTN laø giaù thaønh dòch vuï cuûa chuùng, ñaëc bieät laø chi phí cho caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi. Tröôùc ñaây caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi ñoøi hoûi caáp phaùt caáp phaùt rieâng moät keânh keát noái, neân chi phí chi phí cho vieäc söû duïng taøi nguyeân maïng cuûa caùc cuoäc goïi laø raát lôùn. Vôùi vieäc söû duïng VoIP, caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi chia seõ baêng thoâng vôùi caùc dòch vuï khaùc treân ñöôøng keát noái IP. Cuoäc goïi chæ söû duïng taøi nguyeân maïng khi thaät söï coù thoâng tin thoaïi caàn truyeàn ñi giöõa caùc theâu bao. Quaù trình taùch doø tín hieäu thoaïi ñöôïc thöïc hieän nhôø vaøo caùc boä taùch doø tín hieäu thoaïi (VAD – Voice Activity Detector) ñöôïc trang bò treân caùc boä maõ hoaù. Chi phí cuûa caùc cuoäc goïi ñöôøng daøi qua ñöôøng IP coù theå chæ ñöôïc tính cho caùc keát noái töø thueâ bao ñeán caùc ñieåm cung caáp dòch vuï. F Ñôn giaûn hoaù caáu hình maïng * Vôùi vieäc söû duïng moâ hình truyeàn thoaïi VoIP, cho pheùp quaù trình truyeàn thoaïi vaø döõ lieäu treân cuøng moät maïng. Do vaäy maø giaûm ñöôïc caùc chi phí cho vieäc laép ñaët thieát bò cuõng nhö vaän haønh hai maïng rieâng bieät. Theâm vaøo ñoù nhôø söû duïng moät caáu hình maïng duy nhaát cho vieäc cung caáp taát caû caùc loaïi hình dòch vuï neân laøm ñôn giaûn hoaù caáu hình maïng, giaûm soá löôïng thieát bò treân maïng. F Ñaûm baûo ñoä tin caäy vaø tính baûo maät cho caùc dòch vuï thoaïi : * Ñoä tin caäy cuûa maïng phaûn aûnh khaû naêng ñaùp öùng cuûa maïng trong caùc tröôøng hôïp coù hö hoûng xaûy ra ñoái vôùi caùc ñöôøng truyeàn hay thieát bò treân maïng. Söû duïng caùc giao thöùc ñònh tuyeán coù khaû naêng doø caùc sai hoûng treân ñöôøng truyeán vaø vieäc tìm kieám moät ñöôøng truyeàn khaùc thay theá cho caùc ñöôøng truyeàn coù söï coá cuõng laø moät phöông phaùp ñaûm baûo tính tin caäy cuûa maïng. Ñoái vôùi maïng VoIP vôùi vieäc söû duïng caùc thaønh phaàn quaûn lyù maïng coù khaû naêng kieåm tra traïng thaùi cuûa thieát bò keát noái tröïc tieáp ñeán noù, cho pheùp maïng VoIP coù khaû naêng phaùt hieän hö hoûng töùc thôøi vaø coù caùch xöû lyù thích hôïp. * Beân caïnh vieäc ñaûm ba