Bài giảng Mạng máy tính (Bản đẹp)

ectronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 40 1/2009 Chương 1Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính o Nguyễn Hữu Quỳnh - ĐT11 Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 1Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 Giới thiệu ƒ Vị trí, chức năng của LAN trong mô hình OSI ƒ Giao thức ở tầng liên kết dữ liệu ƒ Vấn đề chung của mạng LAN Các cơ chế truy cập ngẫu nhiên ƒ ALOHA ƒ CSMA ƒ CSMA-CD WLAN LAN khô dâ à h ẩ 802 11 b Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ : ng y v c u n . a, , g Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • Cấu trúc cơ bản của LAN 9 Môi trường truyền dẫn 9 Network Interface Card (NIC) Giới thiệu 2.1 9 Mỗi NIC có địa chỉ vật lý duy nhất Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Cấu trúc transceiver và magnetic Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • Open System for Interconnection (OSI) 9 Mô hình 7 tầng của International Standard Organization (ISO) 9 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Network Layer 802.2 Logical Link Control 802 3 802 5 802 11 Other LLC IEEE 802.x Data Link Layer Network Layer OSI Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications . CSMA-CD . Token Ring . WLAN LAN Various Physical Layer MAC Physical Layer Physical Layer Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 3Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • MAC sublayer 9 IEEE 802.1: Data Link Layer (DLL) được chia thành: o MAC sublayer Điề khiể t hậ ôi t ờƒ u n ruy n p m rư ng ƒ Cung cấp dịch vụ truyền khung không liên kết ƒ Các trạm được phân biệt qua địa chỉ vật lý MAC ƒ Broadcast các khung với địa chỉ MAC o Logical Link Control (LLC) sublayer ƒ Cung cấp giao diện giữa tầng Network và MAC sublayer (OSI) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • LLC sublayer 9 IEEE 802.2: LLC nâng cấp các dịch vụ do MAC cung cấp Unreliable Datagram Service A B Reliable Datagram Service A B LLC LLC LLC Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications MAC PHY MAC PHY MAC PHY MAC PHY MAC PHY MAC PHY Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 4Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • LLC Services 9 Type 1: Unacknowledged connectionless service o Unnumbered frame mode of HDLC (High-level Datalink Link Control) 9 Type 2: Reliable connection-oriented service o Asynchronous balanced mode of HDLC 9 Type 3: Acknowledged connectionless service 9 Additional addressing o Một trạm có địa chỉ vật lý MAC duy nhất ấ ế Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o Cung c p các liên k t logic, được phân biệt bởi SAP (Service Access Point) Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • Cấu trúc của LLC Protocol Data Unit (PDU) Destination Source 1 byte 1 byte 1 hoặc 2 byte SAP Address SAP Address Control Information I/G C/R 1 bit 7 bit 1 bit 7 bit Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications I/G: Individual or group address C/R: Command or response frame SAP address: ƒ 06: IP packet ƒ E0: Novel IPX ƒ FE: OSI packet ƒ AA: Subnetwork Access Protocol (SNAP) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 5Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • Đóng gói MAC frame IPIP Packet DataLLCHeader MAC Header FCS Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • Vấn đề chung của mạng LAN 9 Vấn đề cơ bản: Làm sao chia sẻ được môi trường ? 9Các phương pháp chia sẻ môi trường Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 6Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9Channelization: satellite 9Channelization: cellular Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Random access: transmit when ready, need re-transmission 9 Scheduling: polling Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 7Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Scheduling: token passing 9Wireless LAN: ad hoc network, random access and polling Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Channel capture và delay-bandwidth product (a) A B tprop = d/v A truyền tại t = 0 B truyền trước A B A BA phát hiện xung đột tại t = 2tprop t = tprop và phát hiện xung đột o t = 2tprop : Thời gian cần thiết capture channel o X = L/R: Thời gian truyền khung có độ dài L với tốc độ truyền R Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o Thông lượng tối đa: o Thông lượng chuẩn hóa: X t a ,R 2a1 1R L R2t 1 1 2tL/R LR prop propprop Eff =+=+ =+= 2a1 1 R R ρ Effmax +== Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 8Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • ALOHA 9 Giới thiệu o Xuất phát từ ĐH Hawaii kết nối các khu vực trường nằm trên các Các cơ chế truy cập ngẫu nhiên 2.2 , hòn đảo vào máy chủ đặt tại khu vực trung tâm o Sử dụng re-transmission nếu xảy ra xung đột (coi như lỗi truyền tin) o Nếu các trạm gửi lại frame với cùng cơ chế và tham số, khả năng xung đột vẫn có thể xảy ra Î Backoff algorithm o Máy trạm gửi lại frame sau tBackoff (xác định ngẫu nhiên) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 ALOHA model o X - Transmission time ( X= L/R) o S – Throughput (số frame truyền thành công trong X sec.) o G – Load (số yêu cầu truyền trung bình trong X sec.) o Psuccess: xác suất truyền khung thành công o S = GPsuccess o Bắt đầu truyền khung trong X sec. sẽ có khả năng bị xung đột, ngược lại sẽ thành công nếu bắt đầu truyền sau 2X sec. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 9Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Thông lượng của ALOHA o S = GPsuccess = G o Thông lượng tối đa: Ge 2− %)4.18(~)2/(1max e=ρ o Nếu G nhỏ, S ≈ G; nếu G lớn, S → 0 o Xung đột có thể giảm thông lượng về 0 9 Slotted ALOHA o Mô hình ALOHA có thể giảm xác suất xung đột khung o Tạo các khe thời gian rộng X sec. o Các trạm chỉ được phép gửi khung khi bắt đầu một khe thời gian Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o Backoff time là số nguyên lần khe thời gian Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Thông lượng của slotted ALOHA o S = GPsuccess = GP[0 khung xuất hiện trong X sec.] = GP[0 khung xuất hiện trong n khoảng] n⎞⎛ o Thông lượng tối đa: ( ) Gn Ge n G1Gp1G −→⎟⎠⎜⎝ −=−= 9 Ví dụ o BW = 9600 bps o 1 Frame = 120 bit %)8.36(~/1max e=ρ Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o Hệ thống truyền 9600 x 1frame/120 = 80 frames/sec. o Thông lượng của ALOHA: 80 x 18.4% = 15 frames/sec. o Thông lượng của slotted ALOHA: 80 x 36.8% = 30 frames/sec. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 10 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 ƒ Carrier Sense Multiple Access (CSMA) 9 Máy trạm ‘nghe’ trạng thái đường truyền gian ngẫu nhiên hoặc tbackoff trước khi truyền o Nếu bận: Đợi trong khoảng thời đã được thiết lập o Nếu rỗi: Bắt đầu truyền o tprop: Thời gian truyền dẫn (do hiệu ứng capture channel) o Nếu tprop > X (a>1), hiệu quả như ALOHA và slotted ALOHA Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 1-persistent CSMA throghput o Bắt đầu truyền mỗi khi ‘nghe’ thấy đường truyền rỗi o Thông lượng cao hơn ALOHA và slotted ALOHA nếu a nhỏ và ngược lại o Trễ nhỏ, hiệu quả thấp Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 11 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Non-persistent CSMA throghput o Nghe đường truyền sau tưng khoảng tbackoff o Thông lượng cao hơn 1-persistent CSMA khi a nhỏ o Trễ lớn, hiệu quả cao Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 9 p-persistent CSMA throghput (adjustable greedy) o Đợi đến khi đường truyền rỗi, truyền với xác suất p, hoặc chờ 1 khoảng bằng mini-slot và truyền lại với xác suất 1-p Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 ƒ CSMA with Carrier Detect (CSMA-CD) 9 Kiểm soát xung đột và hủy bỏ quá trình truyền dẫn o Máy trạm khi cần truyền sẽ ‘nghe’ đường truyền o Trước khi bắt đầu truyền, máy trạm tiếp tục nghe để phát hiện xung đột o Nếu có xung đột, máy trạm dừng quá trình truyền dẫn và thay đổi tbackoff 9 CSMA gây lãng phí X giây – thời gian truyền một khung 9 CSMA-CD giảm lãng phí xuống bằng đúng thời gian phát hiện xung đột và hủy bỏ quá trình truyền dẫn Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 12 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 CSMA-CD model o Xung đột có thể phát hiện và giải quyết sau 2tprop o Tạo các khe thời gian với độ dài 2tprop trong khoảng thời gian tranh chấp của các trạm cùng có yêu cầu truyền o Xác suất truyền thành công của 1 trong n trạm: Psuccess= np(1-p)n-1 o Lấy đạo hàm 2 vế: 1/p n khi1/e n 11 n 11 n 1nP 1n1n max success =→⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −= −− Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o :số khe thời gian trung bình để giải quyết tranh chấp o Thời gian tranh chấp trung bình: 2tprope 718.2== emaxsuccess1/P Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 CSMA-CD throughput o Thông lượng cực đại: Hệ thống chỉ luân phiên giữa thời gian tranh chấp và truyền khung o Thông lượng cực đại: ( ) ( )Rd/vL 12e1 1 a 12e1 1 2ettX X ρ propprop max ++=++=++= v: vận tốc truyền lan của tín hiệu điện trong môi trường d: khoảng cách truyền dẫn Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 13 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Ứng dụng của CSMA-CD trong Ethernet LAN o 1-persistent CSMA o R = 10 Mbps o 2tprop = 51.2 microsec. ƒ Một khe thời gian: 512 bits = 64 byte ƒ Cung cấp trong khoảng cách 2.5 km sử dụng 4 repeater o Truncated Binary Exponential Backoff (TBEB) ƒ Sau xung đột thứ n, chọn tbackoff trong khoảng {0, 1, , 2k – 1} trong đó k = min(n 10) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications , 9 Mức ưu tiên khi thăm dò đường truyền o Cung cấp các mức ưu tiên khác nhau khi nghe đường truyền o Thiết lập khoảng thời gian interframe theo các lớp ưu tiên o Ứng dụng trong WLAN 802.11 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 IEEE 802.3 và Ethernet o 1-persistent CSMA-CD o Thuật toán 1 Nế đ ờ t ề ở t thái idl bắt đầ t ề ti Nế. u ư ng ruy n rạng e, u ruy n n, u không, sang bước 2 2. Nếu đường truyền busy, tiếp tục nghe cho đến trạng thái idle sẽ bắt đầu truyền tin 3. Nếu phát hiện xung đột khi truyền tin, dừng ngay quá trình truyền tin và truyền tín hiệu jamming (random bit sequence) 4. Sau khi truyền jamming, đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên ế ề Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications (tbackoff), và ti p tục thử truy n tin o Sử dụng TBEB (truncated binary exponential backoff) ƒ Backoff time = (0, 2min(k, 10)-1) khe thời gian Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 14 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Lưu đồ Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o IEEE 802.3 Ethernet và thông số hoạt động ƒ Slot time: 512 bits times ƒ InterFrameGap: 96 µsec Giới h ố lầ t ề l i 16ƒ ạn s n ruy n ạ : ƒ Giới hạn giá trị Backoff: 10 ƒ Kích thước tín hiệu jam: 32 bits ƒ Kích thước khung tối đa: 1518 bytes ƒ Kích thước khung tối thiểu: 512 bits (64 bytes) o IEEE 802.3 MAC Frame Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ Preamble: đồng bộ, 7 bytes of 10101010 ƒ Start of Frame Delimiter (SFD): 10101011 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 15 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Khung IEEE 802.3 MAC o Địa chỉ đích ƒ Đơn (Single) ƒ Group (Nhóm) ƒ Quảng bá (Broadcast) o Địa chỉ ƒ Cục bộ (local) hoặc toàn cục (global) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications o Địa chỉ toàn cục (đối đa 246 ) ƒ 24 bit đầu gán cho nhà sán xuất (OUI) ƒ 24 bit tiếp theo được gán ở nhà sản xuất ƒ CISCO: 00-00-0C ƒ 3COM: 02-60-8C Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Khung IEEE 802.3 MAC ƒ Độ dài: Số lượng byte trong trường Thông tin (Information) - Khung cực đại: 1518 không bao gồm Preamble + SFD - Số byte thông tin cực đại: 1500 (Hexa: 05DC) ƒ Pad: đảm bảo khung tối thiểu là 64 byte ƒ FCS: CCITT-32 CRC, được tính toán dựa trên trường địa chỉ, đọ dài thông tin và trường pad Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications - NIC huỷ các khung với độ dài sai hoặc FCS sai Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 16 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Original Ethernet và thông số ƒ Tốc độ truyền: 10 Mbps ƒ Khung tối thiểu: 512 bits = 64 bytes Sl t ti 512 bit / 10 Mb 51 2ƒ o me: s ps = . µsec - 51.2 µsec x 2 x 105 km/sec = 10.24 km, 1 chiều - 5.12 km khoảng cách 1 vòng (round trip) ƒ Độ dài cực đại: 2500 meters + 4 repeaters ƒ Mỗi khi tốc độ truyền tăng 10 lần thì khoảng cách truyền cực đại giảm đi 10 lần. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Định dạng khung DIX Ethernet ƒ DIX: Digital, Intel, Xerox: chuẩn chung của 3 hãng ƒ Loại (Type): Xác định giao thức của PDU trong trường thông tin, ví dụ: IP, ARP ƒ 0x0800: IP ƒ 0x0806: ARP Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ 0x8137: Netware IPX ƒ 0x8160: NetBIOS Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 17 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Lớp vật lý IEEE 802.3 Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Cáp dầy: cứng, khó lắp đặt T-connection Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Ethernet hub & switch Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Twisted Pair: rẻ, dễ lắp đặt với độ tin cậy cao Star-topology CSMA-CD Twisted Pair: rẻ Sử dụng switch tăng khả năng mở rộng Chia thành nhiều vùng xung đột (Colision domain) Hoạt động ở cơ chế song công (Full duplex) Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 18 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Bus & hub ƒ Cấu hình bus ƒ Tất cả các trạm chia sẻ dung lượng bus (ví du: 10 Mbps) ƒ Chỉ 1 trạm thực hiện phiên truyền dẫn tại một thời điểm ƒ Hub kết nối các trạm theo hình sao ƒ Mọi phiên truyền dẫn đều đi qua hub ƒ Chỉ 1 trạm được truyền tại một thời điểm o Cơ chế song công (full duplex - FDX) ƒ Ethernet truyền thống sử dụng Half Duplex (HDX) ể ồ Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ Sử dụng FDX, một trạm có th đ ng thời nhận và gửi tin ƒ 100 Mbps Ethernet FDX Î tốc độ truyền 200 Mbps (lý thuyết) ƒ Các trạm kết nối phải có FDX adapter cards ƒ Phải có switching hub Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Fast Ethernet Đặc tính lớp vật lý của IEEE 802.3 100 Mbps ƒ Để đảm bảo tính tương thích với 10 Mbps Ethernet: Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ Cùng định dạng khung, giao diện, giao thức (cùng tham số) ƒ Sử dụng topo HUB với cáp đôi xoắn và cáp quang ƒ Mode hoạt động: HDX hoặc FDX Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 19 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Gigabit Ethernet Đặc tính lớp vật lý của IEEE 802.3 1 Gbps ƒ Slot time = 512 bytes (4096 bits) C i t i kh kí h th ớ hỏ đ ở ộ thà h Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ arr er ex ens on: ung c ư c n ược m r ng n 512 bytes ƒ Frame bursting: cụm các khung ngắn hợp lệ (giới hạn burst : 216 bits) ƒ Cấu trúc khung giữ nguyên Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o 10 Gigabit Ethernet Đặc tính lớp vật lý của IEEE 802.3 10 Gbps ƒ Chỉ hoạt động ở mode FDX Cấ t ú kh iữ ê Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ u r c ung g nguy n ƒ LAN PHY cho các ứng dụng mạng cục bộ ƒ WAN PHY cho các liên kết nối ƒ Tốc độ cao, kết nối đường trục sử dụng các Chuyển mạch cỡ lớn Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 20 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Mô trình triển khai mạng Ethernet điển hình Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 Phương pháp truy nhập Scheduling trong MAC 9Hệ thống đặt chỗ (Reservation system) o Hệ thống tập trung: Bộ điều khiển trung tâm nhận yêu cầu từ các máy trạm và quản lý việc cấp phép truyền 2.3 ƒ Frequency Division Duplex (FDD): Dải tần số khác nhau cho uplink và downlink ƒ Time Division Duplex (TDD): uplink và downlink chia sẻ 1 dải tần số nhưng ở khoảng thời gian khác nhau o Hệ thống phân tán: Các trạm sử dụng các thuật toán phân quyền để xác định trật tự truyền dẫn của các trạm Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 21 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 - Quá trình truyền dẫn từ các trạm được thực hiện trong các chu trình (độ dài chu trình có thể thay đổi) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications - Mỗi chu trình bắt đầu bằng thời gian đặt chỗ và các công đoạn truyền khung - Thời gian đặt chỗ được chia thành M khe thời gian ứng với M trạm - Mỗi trạm thông báo yêu cầu truyền khung bằng cách gửi quảng bá các bit đặt chỗ trong khe thời gian tương ứng Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Tuỳ chọn trong hệ thống đặt chỗ o Hệ thống tập trung và phân tán ƒ Hệ thống tập trung : Bộ điều khiển nghe thông tin đặt chỗ, quy định trật tự truyền ố ỗƒ Hệ th ng phân tán: M i một trạm xác định khe thời gian từ thông tin đặt chỗ trước khi truyền o Đơn khung và đa khung ƒ Đặt chỗ đơn khung: Chỉ một phiên truyền có thể được đăng ký trong khoảng thời gian đặt chỗ ƒ Đặt chỗ đa khung: Có thể nhiều phiên truyền được đăng ký o Đặt chỗ truy nhập ngẫu nhiên và đặt chỗ phân kênh Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ Đặt chỗ phân kênh (ví dụ TDMA): Sử dụng MUX cho thông tin đặt chỗ từ tất cả các trạm mà không có xung đột ƒ Đặt chỗ truy nhập ngẫu nhiên: Mỗi trạm gửi thông tin ngẫu nhiên Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 22 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9Hệ thống hỏi vòng (Polling system) o Hệ thống hỏi vòng tập trung: Bộ điều khiển trung tâm truyền thông báo hỏi vòng tới các trạm theo thứ tự nào đó o Hệ thống hỏi vòng phân tán: Quyền truyền khung được chuyển từ trạm này sang trạm khác theo trật tự nào đó (token) o Cần có quá trình báo hiệu để có thể thiết lập thứ tự Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9Tuỳ chọn trong hệ thống hỏi vòng o Giới hạn dịch vụ: quy định phương thức truyền trong 1 lần hỏi vòng ƒ Exhaustive: Truyền cho đến khi bộ đệm rỗng (kể cả khung mới đến) ƒ Gated: Truyền toàn bộ dữ liệu trong bộ đệm khi trạm nhận được hỏi ƒ Frame-limited: Chỉ được truyền 1 khung /1 vòng ƒ Time-limited: Truyền trong khoảng thời gian cho phép o Cơ chế ưu tiên: Cấp băng thông và thiết lập trễ bé hơn cho các trạm xuất hiện Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ thường xuyên hơn trong danh sách hỏi vòng (polling list) ƒ Cấp thẻ ưu tiên cho các trạm với thông báo về mức ưu tiên tương ứng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 23 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 SD DestinationAddress Source Address Information FCS 1 4 EDFC 2 or 6 2 or 61 1 AC 1 FS 1 SD AC EDToken Frame Format Data Frame Format P P P T M R R R Access control PPP Priority; T Token bit M Monitor bit; RRR Reservation Frame FF frame type ZZZZZZ l biF F Z Z Z Z Z Z Starting delimiter J, K non-data symbols (line code)0 0 J K 0 J K 0 Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications control contro t Ending delimiter I intermediate-frame bit E error-detection bit Frame status A address-recognized bit xx undefined C frame-copied bit I EJ K 1 J K 1 A C x x A C x x Fi 6 61 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Ứng dụng: Token-passing rings o Poll = Free token (thẻ bài) o Frame delimiter chính là token ƒ Free = 01111110 ƒ Busy = 01111111 Token bit trong header của khung Delay Mode truyền Delay Mode lắng nghe (listen) OutputInput Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications To device From device Một trạm tìm được thẻ bài rỗng Chuyển token bit sang trạng thái bận Bắt đầu truyền các khung Thiết lập token bit về rỗng sau khi kết thúc Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 24 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Các phương pháp chèn token o Multi-token ƒ Free token được truyền ngay sau data bit cuối cùng của frame o Single-token ƒ Free token được chèn vào sau bit cuối cùng của busy token và bít cuối cùng của khung được truyền ƒ Thời gian truyền dẫn tối đa phải nhỏ hơn ring latency o Single-frame Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications ƒ Free token được chèn vào khi trạm phát nhận được bit cuối cùng trong frame Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 A A AA oSingle-token A A AA t=0, A begins frame t=90, return of first bit t=210, return of header t=400, last bit enters ring, reinsert token oSingle-frame Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications t=0, A begins frame t=90, return of first bit t=400, transmit last bit t=490, reinsert token Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 25 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Thông lượng của token ring o Định nghĩa ƒ : Ring latency - thời gian để bit đi qua 1 vòng của ring'τ ƒ X: thời gian truyền khung tối đa cho phép trên 1 trạm o Multi-token operation ƒ Giả sử tất cả M trạm trong mạng đều truyền trong X sec. khi nhận được free token ƒ Đây là hệ thống hỏi vòng với thời gian phục vụ hạn chế 11MX Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications /Ma1/MX1MX ρ 'max +=+=+= '' ττ X a 'τ=' : Ring latency chuẩn hóa Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 o Single-token operation ƒ Thời gian truyền khung hiệu quả = ( )',τXmax ( ) ( ) /Maa1max 1XMmaxMXρ 'max +=+= ''' ττ o Single-frame operation ƒ Thời gian truyền khung hiệu quả = ,, 'τ+X ( ) ( )/M1a 1 XMMXρ 'max 11 ++=++= '' ττ Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 26 Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 9 Ví dụ o Single-frame ƒ IEEE 802.5 Token Ring LAN - 4 Mbps o Single-token ƒ IBM Token Ring - 4 Mbps o Multi-token ƒ IEEE 802.5 and IBM Ring LANs - 16 Mbps ƒ FDDI Ring - 50 Mbps (Fiber Distributed Data Interface) o Tất cả các mạng LAN này đều sử dụng cơ chế token priority Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Chương 2Chương 2. Mạng LAN và vấn đề lớp 1 và 2 • 802.11 wireless LAN 9Wireless communication có nhiều triển vọng o Dễ triển khai, giá thành thấp 2.4 o Có khả năng truy nhập thông tin mạng ở mọi nơi o Hỗ trợ các thiết bị cá nhân o Công suất tín hiệu thay đổi theo không gian và thời gian o Tín hiệu có thể bị truy nhập trái phép o Phổ tín hiệu bị giới hạn và thường được điều chỉnh Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 27 Chương 2Chương 2. Mạng