Giáo trình Mạng thông tin máy tính và ứng dụng trong các hệ thống thông tin kinh tế (Phần 1)

hoặc phân loại theo tên hệ điều hành mà mạng 12 sử dụng: Windows NT, Unix, Novell . . . 1.2.4 Các mạng máy tính thông dụng nhất  Mạng cục bộ: Một mạng cục bộ là sự kết nối một nhóm máy tính và các thiết bị kết nối mạng được lắp đặt trên một phạm vị địa lý giới hạn, thường trong một toà nhà hoặc một khu công sở nào đó. Mạng có tốc độ cao.  Mạng diện rộng với kết nối LAN to LAN: Mạng diện rộng bao giờ cũng là sự kết nối của các mạng LAN, mạng diện rộng có thể trải trên phạm vi một vùng, quốc gia hoặc cả một lục địa thậm chí trên phạm vi toàn cầu. Mạng có tốc độ truyền dữ liệu không cao, phạm vi địa lý không giới hạn  Liên mạng INTERNET: Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ là sự ra đời của liên mạng INTERNET. Mạng Internet là sở hữu của nhân loại, là sự kết hợp của rất nhiều mạng dữ liệu khác chạy trên nền tảng giao thức TCP/IP.  Mạng INTRANET: Thực sự là một mạng INTERNET thu nhỏ vào trong một cơ quan/công ty/tổ chức hay một bộ/nghành, giới hạn phạm vi người sử dụng, có sử dụng các công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin . 1.2.5 Mạng cục bộ, kiến trúc mạng cục bộ 1.2.5.1 Mạng cục bộ Tên gọi “mạng cục bộ” được xem xét từ quy mô của mạng. Tuy nhiên, đó không phải là đặc tính duy nhất của mạng cục bộ nhưng trên thực tế, quy mô của mạng quyết định nhiều đặc tính và công nghệ của mạng. Sau đây là một số đặc điểm của mạng cục bộ:  Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thường là bán kính dưới vài km.  Mạng cục bộ thường là sở hữu của một tổ chức. Thực tế đó là điều khá quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu quả.  Mạng cục bộ có tốc độ cao và ít lỗi. Trên mạng rộng tốc độ nói chung chỉ đạt vài trăm Kbit/s đến Mb/s. Còn tốc độ thông thường trên mạng cục bộ là 10, 100 Mbit/s và tới nay với Gigabit Ethernet. 1.2.5.2 Kiến trúc mạng cục bộ Đồ hình mạng (Network Topology) Định nghĩa Topo mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là tô pô của mạng. Có hai kiểu nối mạng chủ yếu đó là : 13  Nối kiểu điểm - điểm (point - to - point): các đường truyền nối từng cặp nút với nhau, mỗi nút “lưu và chuyển tiếp” dữ liệu  Nối kiểu điểm - nhiều điểm (point - to - multipoint hay broadcast) : tất cả các nút phân chia nhau một đường truyền vật lý, gửi dữ liệu đến nhiều nút một lúc và kiểm tra gói tin theo địa chỉ. Tô pô của mạng diện rộng thông thường là nói đến sự liên kết giữa các mạng cục bộ thông qua các bộ dẫn đường (router) và kênh viễn thông. Khi nói tới tô pô của mạng cục bộ người ta nói đến sự liên kết của chính các máy tính. Mạng hình sao: Mạng hình sao có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m, với công nghệ hiện nay). Mạng trục tuyến tính (Bus): Trong mạng trục tất cả các trạm phân chia một đường truyền chung (bus). Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T- connector) hoặc một thiết bị thu phát (transceiver). Mạng hình vòng : Trên mạng hình vòng tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp (repeater) do 14 đó cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền được truyền dữ liệu trên vòng mạng cho trạm có nhu cầu. Mạng hình vòng có ưu nhược điểm tương tự mạng hình sao, tuy nhiên mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp hơn mạng hình sao. Kết nối hỗn hợp : Là sự phối hợp các kiểu kết nối khác nhau, 1.3. Mục tiêu mạng máy tính 1.3.1. Mục tiêu kết nối mạng máy tính - Cùng chia sẻ các tài nguyên chung, bất kỳ người sử dụng nào cũng có quyền khai thác, sử dụng tài nguyên của mạng mà không phụ thuộc vào vị trí địa lý của nó. - Nâng cao độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế khi một số thành phần của mạng xẩy ra sự cố kỹ thuật thì vẫn duy trì sự hoạt động bình thường của hệ thống. - Tạo môi trường giao tiếp giữa người với người. Chinh phục được khoảng cách, con người có thể trao đổi, thảo luận với nhau cách xa nhau hàng nghìn km. 1.3.2. Lợi ích kết nối mạng - Có thể giảm số lượng máy in, đĩa cứng và các thiết bị khác. Kinh tế trong việc đầu tư xây dựng cho một hệ thống tin học của một cơ quan, xí nghiêp, doanh nghiệp... - Dùng chung tài nguyên đắt tiền như máy in, phần mềm...Tránh dư thừa dữ liệu, tài nguyên mạng. Có khả năng tổ chức và triển khai các đề án lớn thuận lợi và dễ dàng. - Bảo đảm các tiêu chuẩn thống nhất về tính bảo mật, an toàn dữ liệu khi nhiều người sử dụng tại các thiết bị đầu cuối khác nhau cùng làm việc trên các hệ cơ sở dữ liệu. 15 Tóm lại, mục tiêu kết nối các máy tính thành mạng là cung cấp các dịch vụ mạng đa dạng, chia sẻ tài nguyên chung và giảm bớt các chi phí về đầu tư trang thiết bị. 1.4 Mô hình Workgroup và Domain Mô hình Workgroup hay còn được gọi là mô hình mạng ngang hàng, mô hình này cung cấp việc kết nối cơ bản giữa các máy tính nhưng không có bất kỳ một máy tính nào đóng vai trò phục vụ. Một máy tính trên mạng có thể vừa là client, vừa là server. Trong môi trường này, người dùng trên từng máy tính chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ các tài nguyên của máy tính mình. Mô hình này chỉ phù hợp với các tổ chức nhỏ, số người giới hạn (thông thuờng nhỏ hơn 10 người), và không quan tâm đến vấn đề bảo mật. Mạng ngang hàng thường dùng các hệ điều hành sau: Win95, Windows for workgroup, WinNT Workstation, Win2000 Proffessional, OS/2... Ưu điểm: do mô hình mạng ngang hàng đơn giản nên dễ cài đặt, tổ chức và quản trị, chi phí thiết bị cho mô hình này thấp. Khuyết điểm: không cho phép quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán, khả năng bảo mật thấp, rất dễ bị xâm nhập. Các tài nguyên không được sắp xếp nên rất khó định vị và tìm kiếm. Trong mô hình mạng khách chủ có một hệ thống máy tính cung cấp các tài nguyên và dịch vụ cho cả hệ thống mạng sử dụng gọi là các máy chủ (server). Một hệ thống máy tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ này được gọi là máy khách (client). Các server thường có cấu hình mạnh (tốc độ xử lý nhanh, kích thước lưu trữ lớn) hoặc là các máy chuyên dụng. Dựa vào chức năng có thể chia thành các loại server như sau:  File Server: phục vụ các yêu cầu hệ thống tập tin trong mạng. Print Server: phục vụ các yêu cầu in ấn trong mạng.  Application Server: cho phép các ứng dụng chạy trên các server và trả về kết quả cho client.  Mail Server: cung cấp các dịch vụ về gởi nhận e-mail. Web Server: cung cấp các dịch vụ về web.  Database Server: cung cấp các dịch vụ về lưu trữ, tìm kiếm thông tin. Communication Server: quản lý các kết nối từ xa. Hệ điều hành mạng dùng trong mô hình client - server là WinNT, Novell NetWare, 16 Unix, Win2K...  Ưu điểm: do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý và có thể phục vụ cho nhiều người dùng.  Khuyết điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệ thống. 17 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG 2.1. Giới thiệu về môi trường truyền dẫn 2.1.1. Khái niệm Trên một mạng máy tính, các dữ liệu được truyền trên một môi trường truyền dẫn (transmission media), nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị. Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu: - Hữu tuyến (bounded media) - Vô tuyến (boundless media) Thông thường hệ thống mạng sử dụng hai loại tín hiệu là: digital và analog. 2.1.2. Tần số truyền thông Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác. Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt). Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại. Các sóng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Các tần số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio. Sóng viba (microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại cellular. Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang. 2.1.3. Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có những tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi kiểu dịch vụ cụ thể, nhưng thông thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau: - Chi phí - Yêu cầu cài đặt - Độ bảo mật 18 - Băng thông (bandwidth): được xác định bằng tổng lượng thông tin có thể truyền dẫn trên đường truyền tại một thời điểm. Băng thông là một số xác định, bị giới hạn bởi phương tiện truyền dẫn, kỹ thuật truyền dẫn và thiết bị mạng được sử dụng. Băng thông là một trong những thông số dùng để phân tích độ hiệu quả của đường mạng. Đơn vị của băng thông: + Bps (Bits per second-số bit trong một giây): đây là đơn vị cơ bản của băng thông. + KBps (Kilobits per second): 1 KBps=103 bps=1000 Bps + MBps (Megabits per second): 1 MBps = 103 KBps + GBps (Gigabits per second): 1 GBps = 103 MBps + TBps (Terabits per second): 1 TBps = 103 GBPS. - Thông lượng (Throughput): lượng thông tin thực sự được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm. - Băng tầng cơ sở (baseband): dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền, băng tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thông). - Độ suy giảm (attenuation): độ đo sự suy yếu đi của tín hiệu khi di chuyển trên một phương tiện truyền dẫn. Các nhà thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu yếu đi mà không thể phục hồi được. - Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference - EMI): bao gồm các nhiễu điện từ bên ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn. - Nhiễu xuyên kênh (crosstalk): hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiễu lẫn nhau. 2.1.4. Các kiểu truyền dẫn Có các kiểu truyền dẫn như sau: + Đơn công (Simplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận tín hiệu được phân biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu, còn thiết bị thu chỉ đảm nhiệm vai trò nhận tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này. + Bán song công (Half-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị có thể là thiết bị phát, vừa là thiết bị thu. Nhưng tại một thời điểm thì chỉ có thể ở một trạng thái (phát hoặc thu). Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này. 19 + Song công (Full-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, tại một thời điểm, thiết bị có thể vừa phát vừa thu. Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này. 2.2. Các loại cáp 2.2.1. Cáp đồng trục (coaxial). Mô tả vật lý: Cáp đồng trục, giống như cáp xoắn đôi bao gồm hai đường dẫn điện, nhưng nó có cấu trúc khác cho phép nó hoạt động trong miền tần số rộng hơn. Nó bao gồm vòng rỗng hình trụ dẫn điện bên ngoài bọc lấy một dây kim loại dẫn điện đơn bên trong. Dây kim loại bên trong được giữ bởi một loạt các vòng cách điện xếp cách đều nhau hoặc được bọc bởi một chất điện môi. Vòng dẫn điện bên ngoài được bọc bởi một vỏ bọc. cáp đồng trục đơn có đường kính vào khoảng 1 đến 2.5 cm. Do được bọc kín, có cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục chịu nhiễu và xuyên âm tốt hơn cáp xoắn đôi. Ứng dụng: Cáp đồng trục có lẽ là phương tiện truyền thông đa năng nhất và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau. Các ứng dụng quan trọng nhất là: Phân phối tín hiệu truyền hình Truyền tín hiệu điện thoại đường dài Kết nối các hệ thống máy tính khoảng cách gần Mạng nội bộ Cáp đồng trục nhanh chóng được sử dụng rộng rãi để phân phối tín hiệu truyền hình tới từng nhà – truyền hình cáp. Truyền hình cáp đã trở nên thông dụng như điện thoại, số kênh lên đến hàng trăm và khoảng cách lên đến vài chục kilomet. Trước đây, cáp đồng trục có vị trí quan trọng trong các mạng điện thoại đường dài. Ngày nay, nó đang phải đối mặt với sự cạnh tranh ngày càng tăng của cáp quang, sóng viba mặt đất và vệ tinh. Bằng cách sử dụng việc phân chia nhiều thành phần tần số, cáp đồng trục có thể mang tới 10000 kênh tiếng nói cùng một lúc. Cáp đồng trục cũng được sử dụng nhiều trong các kết nối khoảng cách ngắn giữa các thiết bị. Bằng cách sử dụng tín hiệu số, cáp đồng trục có thể được sử dụng để cung cấp các kênh vào ra tốc độ cao trên các hệ thống máy tính. 20 Các đặc tính truyền dẫn : Cáp đồng trục được sử dụng để truyền cả tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Cáp đồng trục có các đặc tính tần số cao hơn so với cáp xoắn đôi và vì vậy có thể sử dụng hiệu quả với các tần số và tốc độ dữ liệu cao hơn. Do có vỏ bọc và cấu trúc đồng tâm, cáp đồng trục ít chịu ảnh hưởng bởi nhiễu và xuyên âm hơn cáp xoắn đôi. Yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến hiệu suất là sự suy giảm, nhiễu nhiệt và nhiễu điều biến. Nhiễu điều biến chỉ xuất hiện khi có một vài kênh hoặc dải tần số được dùng chung trên một đường cáp. Với các đường truyền tín hiệu tương tự khoảng cách dài, việc khuếch đại sau một vài km là rất cần thiết, tần số càng cao thì khoảng cách cần khuếch đại tín hiệu càng ngắn. Phổ có thể sử dụng cho tín hiệu tương tự có thể mở rộng đến khoảng 500 MHz. Đối với tín hiệu số, cần sử dụng các bộ lặp sau 1km và nếu tốc độ dữ liệu cao hơn thì khoảng cách cần lặp lại cũng gần hơn. 2.2.2. Cáp xoắn đôi. Phương tiện truyền có dẫn rẻ nhất và được sử dụng nhiều nhất là cáp xoắn đôi Mô tả vật lý: Một cặp cáp xoắn đôi bao gồm hai dây bọc đồng cách điện được sắp xếp theo một quy tắc chuẩn. Mỗi cặp dây hoạt động như là một kết nối truyền thông đơn. Một số cặp này được bó lại với nhau thành một cáp được bọc trong một vỏ bảo vệ. Môt dây cáp có thể chứa hàng trăm đôi dây dẫn. Việc xoắn các dây lại làm 21 giảm nhiễu xuyên âm, nhiễu giao thoa giữa các cặp gần nhau trong dây cáp. Những cặp dây gần nhau ở trong cùng một bó có độ dài khác nhau góp phần làm giảm nhiễu xuyên âm, nhiễu giao thoa. Trên một kết nối đường dài, độ dài của các cặp dây thường khác nhau khoảng từ 5 tới 15 cm.Các dây trong một cặp có đường kính từ 0,4 đến 0,9 mm. Ứng dụng : Cáp xoắn đôi đươc dùng phổ biến trong truyền dẫn cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Nó thường được sử dụng trong mạng điện thoại và là phương tiện truyền dẫn trong việc truyền thông của nội bộ một toà nhà. Trong mạng điện thoại, tập hợp các điện thoại của những gia đình riêng lẻ sẽ được kết nối tới một tổng đài cục bộ bởi dây cáp xoắn đôi và được gọi là đường thuê bao. Trong một tòa nhà, mỗi điện thoại sẽ được kết nối bằng cáp xoắn đôi chạy tới tổng đài con trong phòng hoặc tới tổng đài chính của tòa nhà. Cáp xoắn đôi được thiết kế để hỗ trợ truyền tiếng nói sử dụng tín hiệu tương tự. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của modem, cáp xoắn đôi có thể điều khiến truyền dữ liệu số với tốc độ vừa phải. Cáp xoắn đôi cũng là phương tiện thông dụng nhất trong việc truyền tín hiệu số. Tốc độ truyền dữ liệu số của mạng cục bộ trong một toà nhà thường vào khoảng 64kbps. Chúng chỉ được sử dụng rộng rãi trong một toà nhà cho mạng cục bộ để kết nối các máy tính cá nhân. Tốc độ truyền dữ liệu của mạng này thường là khoảng 10Mbps.Tuy nhiên, một số mạng sử dụng cáp xoắn đôi với tốc độ truyền từ 100Mbps tới 1Gbps cũng đã được thiết kế, mặc dù chúng bị hạn chế về số lượng các thiết bị và phạm vi của mạng. Với các mạng xa nhau thì tốc độ truyền dữ liệu trên cáp xoắn đôi khoảng 4Mbps. Cáp xoắn đôi rẻ hơn nhiều so với các thiết bị truyền dẫn khác như cáp đồng trục, cáp quang và chúng dễ sử dụng hơn. Tuy nhiên chúng lại bị hạn chế hơn về tốc độ truyền dữ liệu cũng như khoảng cách của mạng. Các đặc điểm truyền dẫn : Cáp xoắn đôi có thể truyền cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Với tín hiệu tương tự, bộ khuyếch đại tín hiệu truyền được lắp đặt cách nhau khoảng từ 5 đến 6 km. Với dữ liệu số ( bằng cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự ), các bộ lặp được đặt cách nhau 2-3 km. 22 So với các loại phương tiện truyền dẫn khác( cáp đồng trục, cáp quang ), cáp xoắn đôi bị giới hạn bởi tốc độ truyền dữ liệu, băng thông và khoảng cách. Hình 4.3 cho thấy, sự suy giảm tín hiệu của cáp xoắn đôi là một hàm tăng nhanh theo tần số. Cáp xoắn đôi cũng bị ảnh hưởng mạnh bởi các hư hại khác. Phương tiện này dễ bi nhiễu giao thoa và nhiễu tạp bởi vì nó dễ xảy ra hiện tượng giao thoa giữa các trường điện từ . Ví dụ, một dây dẫn chạy song song với một dòng điện xoay chiều sẽ tăng thêm 60Hz năng lượng. Nhiễu xung cũng dễ ảnh hưởng đến cáp xoắn đôi. Các dây được bọc sẽ làm giảm sự giao thoa. Các dây được xoắn vào nhau làm giảm giao thoa của sóng có tần số thấp và việc sử dụng các dây có độ dài khác nhau của các cặp liền kề làm giảm nhiễu xuyên âm. Với tín hiệu tương tự trong kết nối điểm điểm, một băng thông có thể lên tới 1 MHz, nó hỗ trợ một số kênh. Đối với việc truyền tín hiệu số điểm điểm đường dài, dữ liệu có thể truyền với tốc độ lên tới vài Mbps, với khoảng cách ngắn, tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 100 Mbps thậm chí lên tới 1 Gbps. Cáp xoắn đôi có vỏ và không vỏ bọc Cáp xoắn đôi có 2 loại: có vỏ bọc và không có vỏ bọc. Cáp xoắn đôi không vỏ bọc (UTP) đầu tiên được sử dụng làm dây điện thoại. Đây là phương tiện truyền dẫn rẻ tiền nhất thường được sử dụng trong các mạng LAN. Nó rất dễ lắp đặt và sử dụng. Cáp xoắn đôi không vỏ bọc chủ yếu bị ảnh hưởng bởi nhiễu giao thoa sóng điện từ, bao gồm giao thoa từ các cáp xoắn đôi gần nhau và từ nhiễu của môi trường bên ngoài. Một cách để cải thiện các đăc trưng của cáp xoắn đôi là ta bọc sợi cáp bằng các vỏ bọc lưới kim loại nhằm làm giảm sự giao thoa. Cáp xoắn đôi 23 có vỏ bọc cho phép truyền dữ liệu với hiệu suất tốt hơn ở tốc độ cao hơn. Tuy nhiện, nó lại đắt hơn và khó lắp đặt hơn so với cáp không bọc. Cáp UTP loại 3 và loại 5 Hầu hết các văn phòng đều được lắp đặt sẵn loại cáp xoắn đôi 100 ohm thường được gọi là cáp điện thoại. Vì cáp xoắn đôi điện thoại thường được lắp đặt sẵn, nó cũng thường được sử dụng cho các ứng dụng LAN. Tuy nhiên tốc độ dữ liệu và khoảng cách giữa các thiết bị của cáp xoắn đôi điện thoại là khá giới hạn. Chuẩn EIA-568-A phân biệt ba loại cáp UTP: Loại 3: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên đến 16 MHz. Loại 4: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên đến 20 MHz. Loại 5: Cáp UTP kết hợp với các phần cứng kết nối có các đặc tính truyền dẫn lên đến 100 MHz. Cáp loại 3 và cáp loại 5 được sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng LAN. Loại 3 sử dụng chủ yếu cho các đường điện thoại trong các văn phòng. Loại 5 thường được sử dụng để truyền dữ liệu và đang trở nên thông dụng và được cài đặt sẵn trong các cao ốc. Điểm khác nhau chính giữa cáp loại 3 và loại 5 là số vòng xoắn trên mỗi đơn vị khoảng cách. Loại 5 xoắn chặt hơn với bước xoắn thông thường khoảng 0.6 đén 0.85 cm trong khi loại 3 là 7.5 đến 10 cm. Loại 5 xoắn chặt hơn nên đắt hơn và cung cấp hiệu suất cao hơn loại 3. Bảng 2.2 tổng kết hiệu suất của cáp UTP loại 3 và loại 5. Tham số đầu tiên 24 được sử dụng để so sánh sự suy giảm. Cường độ của tín hiệu suy giảm theo khoảng cách trên mọi phương tiện truyền dẫn. Trên các phương tiện có dẫn, sự suy giảm thường theo hàm logarit và thường được diễn tả như một hàng số theo decibel trên mỗi đơn vị khoảng cách. Nhiễu xuyên âm ở gần các thiết bị đầu cuối trong các hệ thống cáp xoắn đôi là sự kết hợp các tín hiệu từ một cặp dây sang một cặp khác tại các chốt kim loại. Sự kết hợp diễn ra khi tín hiệu truyền xâm nhập vào chốt nối của đường thu tín hiệu nhận tại cùng một đầu của đường truyền. (ví dụ tín hiệu được truyền bị thu bởi một căp dây nhận ở gần đó). Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chóng nhiễu Cáp xoắn đôi không vỏ bọc chống nhiễu Cáp xoắn đôi UTP và STP sử dụng đầu nối RJ-11. RJ 45 2.2.3. Cáp quang (Fiber-optic cable). Mô tả vật lý : Cáp quang là một phương tiện mềm dẻo, đường kính nhỏ có khả năng truyền tia sáng. Các chất liệu thủy tinh hoặc chất dẻo có thể được sử dụng để làm nên cáp quang. Cáp quang được chế tạo bởi silic đyoxit nóng chảy tinh khiết có khả năng truyền tốt nhất nhưng rất khó chế tạo. Cáp quang chế tạo bằng sợi thủy tinh nhiều thành phần không tốt bằng nhưng kinh tế hơn và vẫn cho kết quả chấp nhận được. Sợi chất dẻo có giá rẻ nhất và có thể sử dụng cho các đường truyền 25 m ngắn và chấp nhận mất mát cao. Cáp sợi quang có dạng hình trụ và bao gồm ba thành phần đồng tâm: lõi, lớp sơn phủ và vỏ bọc. Lõi là thành phần trong cùng và bao gồm một hoặc nhiều sợi rất mảnh làm bằng thủy tinh hoặc nhựa. Lõi có đường kính khoảng 8 đến 100 . Mỗi sợi được bọc một loại vỏ đặc biệt làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo có đặc tính quang học khác với lõi. Bề mặt giữa lõi và lớp vỏ bọc đặc biệt có tác dụng tạo sự khúc xạ ánh sáng toàn phần trong lõi. Lớp ngoài cùng bọc lấy một hoặc một vài sợi cáp phủ sơn là vỏ bọc. Vỏ bọc đựoc làm bằng chất liệu nhựa tổng hợp và các chất liệu khác nhằm bảo vệ lõi chống lại hơi ẩm, sự ăn mòn, va đập và các nguy hại từ môi trường bên ngoài. Ứng dụng : Một trong các công nghệ có ý nghĩa nhất trong truyền dữ liệu là sự phát triển của các hệ thống truyền thông bằng cáp quang. Cáp quang còn được sử dụng trong truyền thông đường dài và các ứng dụng của nó trong lĩnh vực quân sự đang phát triển mạnh. Sự cải thiện liên tục trong hiệu suất và giá thành ngày càng giảm cùng với các ưu điểm vốn có của cáp quang đã khiến nó được dùng ngày càng nhiều để kết nối mạng nội bộ. Các đặc tính sau của cáp quang phân biệt nó với cáp xoắn đôi và cáp đồng trục:  Dung lượng lớn hơn: Tiềm năng về băng thông của cáp quang rất lớn, vì vậy tốc độ truyền dữ liệu của cáp quang rất cao, lên tới hàng trăm Gbps trên quãng đường hàng chục km. Ta có thể so sánh với tốc độ thực tế cực đại hàng trăm Mbps trên quãng đường 1 km của cáp đồng trục và chỉ vài Mbps trên 1 km hay từ 100Mbps đến 1 Gbps trên vài chục mét của cáp xoắn đôi.  Kích thước nhỏ hơn và nhẹ hơn: Một sợi cáp quang nhỏ hơn một dây cáp đồng trục và một bó cáp xoắn đôi. Để chạy trong các tòa nhà hay dưới lòng đất, ưu điểm về kích thước rất có lợi và kích thước nhỏ hơn cũng giảm các yêu cầu về cấu trúc công trình.  Ít suy giảm hơn: Sự suy giảm trong cáp quang nhỏ hơn nhiều so với cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, và là một hằng số trên một miền rộng.  Không bị ảnh hưởng bởi điện từ: Các hệ thống cáp quang không bị ảnh hưởng bởi các trường điện từ bên ngoài. Vì vậy hệ thống không bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu giao thoa, nhiễu xung và nhiễu xuyên âm. Sợi quang không phát ra năng lượng do đó ít ảnh hưởng đến các thiết bị khác và có mức bảo mật cao hơn, 26 tránh bị nghe trộm và khó bị rò rỉ.  Khoảng cách cần lặp tín hiệu lớn hơn: Số bộ lặp cần sử dụng ít hơn làm giảm giá thành và ít các nguồn gây lỗi. Hiệu suất của các hệ thống cáp quang theo quan điểm này có sự phát triển vững chắc. Khoảng cách thông thường giữa các bộ lặp vào khoảng 10 km và đã có các ghi nhận khoảng cách lên tới hàng trăm km. Các hệ thống cáp đồng trục và cáp xoắn đôi thường phải dùng bộ lặp sau khoảng vài km. Có năm loại ứng dụng chính của cáp quang đã trở nên quan trọng:  Các cáp trục đường dài  Các cáp trục trong thành phố  Các cáp trục giữa các vùng  Đường nối giữa khách hàng và tổng đài  Các mạng nội bộ Việc sử dụng cáp quang trong truyền tín hiệu đường dài ngày càng trở nên thông dụng trong các mạng điện thoại. Các quãng đường lên đến 1500 km và dung lượng rất cao (thông thường khoảng 20000 đến 60000 kênh tiếng nói). Các hệ thống này đang cạnh tranh về mặt kinh tế với sóng viba và có giá thấp hơn nhiều so với cáp đồng trục. Các đường cáp quang chạy dưới biển cũng đang được sử dụng nhiều hơn. Các đường trục trong thành phố có độ dài trung bình khoảng 12 km và có thể có khoảng 100000 kênh tiếng nói trong mỗi nhóm trục. Các đường trục này được lắp đặt trong các đường ống chôn dưới đất và không có các bộ lặp tín hiệu, được nối với các tổng đài điện thoại. Các đường trục giữa các vùng có độ dài khoảng 40 đến 160 km kết nối các thành phố và các vùng quê hay là giữa các tổng đài điện thoại của các công ty khác nhau. Hầu hết các hệ thống này có ít hơn 5000 kênh tiếng nói. Các kỹ thuật được sử dụng trong các ứng dụng này đang cạnh tranh với các kỹ thuật sử dụng sóng vi ba Các đường nối giữa khách hàng và tổng đài là các đường cáp chạy trực tiếp từ tổng đài trung tâm tới khách hàng. Các đường cá