Đề tài Mạng LAN và ứng dụng

ường truyền. Đặc tả dịch vụ Mac định nghĩa các dịch vụ mà IEEE 802.4 cung cấp cho tầng con LLC hoặc cho người sử dụng tầng cao hơn. Giao thức Mac là phần quan trọng nhất của IEEE 802.4, sử dụng phương pháp thẻ bài (token bus) để điều khiển truy cập đường truyền. Khuôn dạng khung dữ liệu dùng trong giao thức Mac của IEEE 802.4 có dạng tổng quát như hình 2.12 Hình 2.12: Khuôn dạng khung dữ liệu của IEEE 802.4 Trong đó: Preamble: Phần mào đầu gồm một hoặc nhiều Octet dùng cho người nhận để thiết lập đồng bộ bít. SD (start delimiter): bắt đầu của khung, có dạng NN0NN000 trong đó N là ký hiệu phi dữ liệu được chọn tuỳ theo việc mã hóa tín hiệu trên đường truyền. FC (Frame Control): Chỉ rằng khung này có chứa dữ liệu LLC hay không, hoặc nó là một khung điều khiển. IEEE 802.4 sử dụng 8 loại khung là Claim token, Solicit successor -1, Solicit successor-2, Who follow, Resolve contention, token, Set successor, LLC data. DA (Destination Address): Chỉ các trạm đích của khung. Nó có thể là một địa chỉ vật lý duy nhất (một trạm), một địa chỉ nhóm hoặc một địa chỉ tổng thể. Có thể chọn cài đặt địa chỉ 16 hoặc 48 bit thống nhất cho tất cả các trạm của mạng. SA (Source Address): Địa chỉ của trạm nguồn gửi khung đi. Độ dài của SA phải bằng độ dài chọn của DA. Data unit: Chứa dữ liệu LLC hoặc thông tin điều khiển. FCS (Frame check sequence): Mã kiểm soát lỗi CRC 32 bít cho tất cả các vùng trừ vùng Premble, SD, ED và bản thân FCS. ED (End delimiter): Chỉ kết thúc của một khung, có dạng NNINNIIE - trong đó I là Intermediate bit, nếu I = 1 chỉ rằng đây là khung cuối cùng được truyền bởi trạm. E là Error bit, một bộ lặp sẽ cho E = 1 khi nó phát hiện có một lỗi FCS. IEEE 802.5: Là đặc tả mạng Lan với topo dạng vòng dạng vòng sử dụng thẻ bài để điều khiển truy cập đường truyền. IEEE 802.5 cũng bao gồm cả tầng vật lý và tầng con Mac với các đặc tả sau: - Đặc tả dịch vụ Mac - Giao thức Mac - Đặc tả thực tế tầng vật lý - Đặc tả nối trạm Đặc tả dịch vụ Mac định nghĩa CCS dịch vụ mà IEEE 802.5 cung cấp cho tầng con LLC hoặc cho người sử dụng ở tầng cao hơn khác. Giao thức Mac là phần cốt lõi của IEEE 802.5. Khuôn dạng của khung dữ liệu dùng trong giao thức Mac của IEEE 802.5 sẽ trình bày trong phần kiến trúc mạng Token ring - Lan. IEEE 802.6: Là chuẩn đặc tả một mạng cục bộ tốc độ cao kết nối nhiều Lan thuộc các khu vực khác nhau của một đô thị và còn gọi là Man (Mạng đô thị). IEEE 802.9: Là chuẩn đặc tả một mạng tích hợp dữ liệu và tiếng nói bao gồm một kênh di bộ 10Mb/s cùng với kênh 64Kb/s (tổng cộng 6Mb/s). Dải thông tổng cộng là 16Mb/s. Chuẩn này được gọi là Isochronous Ethernet (Isonet) và nó được thiết kế cho môi trường có lưu lượng lưu thông lớn và cấp bách. IEEE 802.10: Là chuẩn đặc tả về an toàn thông tin trong các mạng Lan có khả năng liên tác (Interoperable). IEEE 802.11: Chuẩn đặc tả mạng Lan không dây (Wireless Lan), hiện đang được tiếp tục phát triển. Xu hướng lựa chọn phương pháp đa truy cập CSMA/CD được khẳng định. IEEE 802.12: Là chuẩn đặc tả mạng Lan dựa trên công nghệ đề xuất bởi AT&T, IBM và HP, gọi là 100VG - AnyLan. Mạng này sử dụng topo hình sao và một phương pháp truy cập đường truyền có điều khiển tranh chấp. Khi có nhu cầu truyền dữ liệu một trạm sẽ gửi yêu cầu đến HUB và trạm chỉ có thể truyền dữ liệu khi HUB cho phép. 2- Các thành phần của mạng: Bộ chuyển tiếp Khi tín hiệu di chuyển trên đường cáp, chúng sẽ trở nên xuống cấp và méo mó trong một quá trình gọi là sự suy giảm (attenuation). Nếu cáp đủ dài, quá trình suy giảm cuối cùng sẽ làm cho tín hiệu không thể nhận diện đủ được. Bộ chuyển tiếp cho phép tín hiệu truyền xa hơn. Nguyên lý hoạt động: Bộ chuyển tiếp hoạt động tầng Physical (vật lý) trong mô hình OSI nhằm tái tạo tín hiệu mạng và truyền lại tín hiệu này đến những đoạn khác. Bộ chuyển tiếp nhận tín hiệu đã suy yếu từ một đoạn mạng, tái tạo và truyền đến đoạn mạng kế tiếp. Muốn chuyển dữ liệu qua bộ chuyển tiếp từ đoạn này sang đoạn mạng kế tiếp trong hình thái có ích, gói dữ liệu và giao thức Logical Link Control (LLC) phải giống nhau trên mỗi đoạn mạng. Điều này có nghĩa, bộ chuyển tiếp không thể liên lạc giữa, ví dụ như mạng Lan 802.3 (Ethernet) và 802.5 (Token ring). Bộ chuyển tiếp không dịch hoặc lọc bất kỳ tín hiệu nào. Để một bộ chuyển tiếp hoạt động, cả hai đoạn mạng nối bộ chuyển tiếp phải có cùng phương pháp truy cập. Hai phương pháp truy nhập phổ biến nhất là CSMA/CD và Token ring. Bộ chuyển tiếp không thể nối một phân đoạn mạng sử dụng CSMA/CD vào phân đoạn mạng sử dụng phương thức truy nhập Token ring. Nghĩa là, chúng không thể dịch gói Ethernet thành gói Token ring. Bộ chuyển tiếp có thể di chuyển gói dữ liệu từ phương tiện truyền vật lý này sang phương tiện truyền vật lý khác. Chúng có thể nhận một gói nếu bộ chuyển tiếp có khả năng chấp nhận kết nối vật lý. Một số bộ chuyển tiếp đa cổng đóng vai trò như một hub đa cổng và kết nối các loại phương tiện truyền dẫn khác nhau. Cân nhắc sử dụng bộ chuyển tiếp: Bộ chuyển tiếp là cách mở rộng mạng ít tốn kém nhất. Mặc dù là giải pháp khởi đầu lý tưởng, những chúng là thành phần mở rộng mạng thức thấp. Khi cần mở rộng mạng vật lý vượt qua giới hạn về khoảng cách hoặc điểm kết nối, nên xem xét sử dụng bộ chuyển tiếp để kết nối những đoạn mạng khi không có đoạn mạng nào trong hai đoạn phát sinh lượng thông lớn và khi chi phí đầu tư là yếu tố đáng quan tâm. Không cô lập và không lọc: Bộ chuyển tiếp truyền mỗi bit giữ liệu từ đoạn cáp này đến đoạn cáp khác, ngay cả khi dữ liệu bao gồm các gói hỏng hoặc gói sẽ không được dùng trên mạng. Điều này có nghĩa lỗi trên một đoạn mạng có thể làm hỏng các đoạn mạng khác. Bộ chuyển tiếp không đóng vai trò như một bộ lọc nhằm hạn chế luồng lưu thông có vấn đề. Cầu nối Tương tự như bộ chuyển tiếp, cầu nối có thể kết hợp nhiều đoạn mạng hoặc nhóm các mạng Lan. Tuy nhiên, cầu nối cũng có thể phân chia mạng nhằm cô lập lượng lưu thông và có lỗi. Ví dụ, nếu lưu lượng mạng thông từ một hoặc hai máy tính trở nên quá tải và làm giảm hiệu suất toàn mạng, cầu nối có thể cô lập máy tính hoặc bộ phận này. Cầu nối được sử dụng để: - Mở rộng khoảng cách của phân đoạn mạng. - Nhằm tăng số lượng máy tính trên mạng. - Làm giảm hiệu lượng tắc nghẽn do số lượng máy tính nối vào mạng quá lớn. Cầu nối có thể tiếp nhận một mạng quá tải và chia nó ra thành hai mạng riêng biệt, nhằm giảm bớt lưu lượng truyền trên mỗi đoạn mạng và do đó mỗi mạng hoạt động sẽ hiệu quả hơn. Nối kết các đoạn mạng khác nhau như Ethernet và Token ring và truyền gói dữ liệu giữa chúng. Nguyên lý hoạt động: Cầu nối hoạt động tại tầng Data Link của mô hình OSI. Do hoạt động trở nên bất khả dung với chúng. Do đó, chúng không phân biệt giữa giao thức dọc theo mạng. Vì giao thức nào cũng di chuyển ngang qua cầu nối, nên tuỳ thuộc vào từng máy tính quyết định chúng có thể nhận diện được giao thức nào. Cầu nối hhoạt động tại tầng Mac và đôi khi được xem như cầu nối tầng Mac. Cầu nối tầng Mac có nhiệm vụ: - Lắng nghe tất cả lưu thông trên mạng. - Kiểm tra địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của mỗi gói dữ liệu. - Xây dựng bảng định tuyến (routing table) khi có sẵn thông tin. - Chuyển gói dữ liệu đi theo cách thức: Nếu đích đến không được liệt kê trong bảng định tuyến, cầu nối sẽ chuyển gói dữ liệu đến mọi đoạn mạng, hoặc nếu đích đến được liệt kê trong bảng định tuyến, cầu nối sẽ chuyển gói dữ liệu đến đoạn mạng đó (trừ khi đó cũng chính là đoạn mạng chứa địa chỉ nguồn). Cầu nối hoạt động trên nguyên tắc mỗi nút mạng có địa chỉ riêng. Một cầu nối chuyển đi các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ nút đến. Cầu nối thực sự có đôi chút thông minh vì chúng biết rõ cần chuyển dữ liệu đến đâu. Khi lượng dữ liệu lưu thông qua cầu nối, thông tin về địa chỉ máy tính được lưu trữ trong Ram của cầu nối. Cầu nối sử dụng Ram này xây dựng bảng định tuyến dựa trên địa chỉ nguồn. Ban đầu, bảng định tuyến hoàn toàn rỗng. Khi các nút truyền gói dữ liệu, địa chỉ nguồn được sao chép vào bảng định tuyến. Với thông tin địa chỉ này cầu nối sẽ biết được máy tính nào đang ở trên đoạn mạng nào. Cầu nối hoạt động ở tầng cao hơn hoạt động của bộ chuyển tiếp trong mô hình OSI. Điều này có nghĩa cầu nối "thông minh" hơn bộ chuyển tiếp và cung cấp nhiều chức năng truyền dữ liệu hơn. Cầu nối giống bộ chuyển tiếp ở chỗ chúng có thể phục hội lại dữ liệu nhưng cầu nối phục hồi dữ liệu ở mức gói dữ liệu. Điều này có nghĩa cầu nối có thể gửi gói dữ liệu đi xa hơn qua việc sử dụng các phương tiện truyền khoảng cách xa khác nhau. Cân nhắc sử dụng cầu nối: Cầu nối có tất cả các chức năng của bộ chuyển tiếp, nhưng cũng dung nạp nhiều nút hơn. Chúng cung cấp hiệu suất mạng cao hơn bộ chuyển tiếp. Bởi vì mạng đã được chia nhỏ, nên sẽ có ít máy tính tranh chấp tài nguyên có sẵn trên mỗi đoạn mạng Xem xét theo hướng khác, nếu một mạng Ethernet lớn được chia làm hai đoạn mạng nối với nhau bằng một cầu nối, mỗi đoạn mới sẽ truyền tải ít gói dữ liệu hơn, tình trạng đụng độ ít hơn và do đó hoạt động hiệu quả hơn. Mặc dù mỗi mạng nằm tách biệt nhau, cầu nối sẽ chuyển tải lưu lượng thích hợp qua lại giữa chúng với nhau. Cài đặt cầu nối: Cầu nối có thể là một thiết bị cách biệt, độc lập (cầu nối ngoài) hoặc có thể được cài đặt một hay nhiều cầu nối bên trong. Người quản trị mạng thích sử dụng cầu nối vì: - Dễ cài đặt - Linh hoạt và có khả năng thích ứng cao. - Chi phí tương đối rẻ. Bộ định tuyến Trong môi trường gồm nhiều đoạn mạng với giao thức và kiến trúc mạng khác nhau, cầu nối có thể không đảm bảo truyền thông nhanh chóng trong tất cả các đoạn mạng. Mạng có độ phức tạp cỡ này cần một thiết bị không những biết địa chỉ của mỗi đoạn mạng, mà còn quyết định tuyến đường tốt nhất để truyền dữ liệu và sàng lọc lượng phát quảng bá trên đoạn mạng cục bộ. Thiết bị như thế gọi là bộ định tuyến. Bộ định tuyến hoạt động ở tại tầng Network của mô hình OSI. Nghĩa là chúng có thể chuyển đổi và định tuyến gói dữ liệu qua nhiều mạng. Bộ định tuyến đọc thông tin địa chỉ mạng phức tạp trong gói và vì chúng hoạt động tại tầng coa hơn so với cầu nối trong mô hình OSI, nên chúng truy cập thêm nhiều những thông tin khác. Bộ định tuyến được sử dụng trong các trường hợp mạng phức tạp vì chúng cung cấp chức năng quản lý lưu lượng thông tốt hơn cầu nối và không thực hiện phát quảng bá. Các bộ định tuyến có thể chia sẻ thông tin trạng thái và thông tin định tuyến với nhau và sử dụng thông tin này để bỏ qua các kết nối hỏng hoặc chậm. Brouter Brouter là sự kết hợp các đặc tính tối ưu của cả cầu nối lẫn bộ định tuyến. Nó có thể hoạt động như một bộ định tuyến cho một giao thức và nối liền mọi giao thức còn lại. Brouter có thể: - Định tuyến các giao thức có thể định tuyến được chọn. - Bắc cầu giao thức không thể định tuyến. - Cung cấp khả năng hoạt động liên mạng dễ quản lý và rẻ tiền hơn là sử dụng cầu nối hoặc bộ định tuyến riêng rẽ. Cổng giao tiếp (Gateway). Cổng giao tiếp cho phép truyền thông giữa các kiến trúc mạng và môi trường khác nhau. Chúng đóng gói lại và biến đổi dữ liệu được truyền từ môi trường này đến môi trường khác, sao cho các môi trường có thể hiểu dữ liệu của nhau. Cổng giao tiếp tái đóng gói thông tin nhằm đáp ứng các yêu cầu của hệ thống đích. Cổng giao tiếp có thể thay đổi dạng thức một thông điệp theo một trình truyền. Ví dụ cổng giao tiếp e-mail chẳng hạn X.400 nhận thông điệp theo một dạng thức, dịch nó và gửi tiếp đi theo dạng thức X.400 được nơi nhận sử dụng và ngược lại. Một cổng giao tiếp liên kết hai hệ thống không sử dụng cùng: - Giao thức truyền thông - Cấu trúc định dạng dữ liệu - Ngôn ngữ - Kiến trúc mạng Cổng thức giao tiếp liên kết các mạng không đồng nhất. Chúng thay đổi dạng thức dữ liệu cho phù hợp với chương trình ứng dụng tại đầu nhận. Nguyên lý hoạt động: Cổng giao tiếp chuyên dùng cho các tác vụ cụ thể, nghĩa là chúng được dành riêng cho một dạng truyền tải cụ thể. Chúng thường được tham chiếu đến theo tên tác vụ cụ thể của chúng (ví dụ cổng giao tiếp giữa Windows NT của Microsoft vớiư SNA của IBM). Cổng giao tiếp nhận dữ liệu từ một môi trường, tước bỏ chồng giao thức cũ và đóng gói lại trong chồng giao thức của mạng đích. Để xử lý dữ liệu, cổng phải: - Tách giữ liệu đến khỏi cổng giao thức đầy đủ của mạng. - Đóng gói dữ liệu truyền đi trong giao thức đầy đủ của mạng khác cho phép tiến hành cuộc truyền. Một số cổng giao tiếp dùng toàn bộ 7 tầng của mô hình OSI, nhưng cổng giao tiếp thường thực hiện việc chuyển đổi giao thức tại tầng Application. Tuy nhiên, mức độ tính năng thay đổi đáng kể giữa các loại cổng giao tiếp. Cổng giao tiếp máy Mainframe: Một ứng dụng phổ biến của cổng giao tiếp là biên dịch giữa các môi trường máy tính cá nhân (máy PC), máy mini hoặc máy mainframe. Một cổng giao tiếp chủ (host) nối kết các máy tính mạng Lan với hệ thống mainframe và máy tính mini vốn không nhận biết được các máy tính thông minh nối vào mạng Lan. Trong môi trường mạng Lan, thường có một máy tính được chỉ định làm máy tính cổng giao tiếp (gateway computer). Các chương trình ứng dụng đặc biệt trong máy tính để bàn truy nhập mainframe bằng cách liên lạc với môi trường mainframe thông qua máy tính cổng giao tiếp. Người dùng có thể truy cập tài nguyên trên mainframe như thể tài nguyên này đang tồn tại trên chính nó. Một số yếu tố cần xem xét khi thực hiện cổng giao tiếp là: - Chúng không đặt một lực lượng dữ liệu quá lớn lên các mạch truyền thông liên mạng. - Chúng thi hành từng tác vụ cụ thể một cách hiệu quả. - Chi phí đắt Card mạng Card mạng đóng vai trò như giao diện hoặc kết nối vật lý giữa máy tính và cáp mạng. Những card này được lắp vào khe mở rộng bên trong mỗi máy tính và máy phục vụ trên mạng. Vai trò của card mạng là: - Chuẩn bị dữ liệu cho cáp mạng. - Gửi dữ liệu đến máy tính khác - Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. Với những card mạng kỹ thuật cao hơn, nó có thể chứa các thủ tục phần mềm ngắn được lưu trữ trong bộ nhớ chỉ đọc để thực hiện các chức năng Logical link Control và Media Acess Cotrol (chức năng tầng Data Link của mô hình OSI). Trước khi dữ liệu có thể gửi lên mạng, card mạng phải chuyển đổi dữ liệu từ dạng thức mà máy tính có thể hiểu được (dạng logic) sang dạng thức có thể truyền qua cáp (dạng vật lý) như tín hiệu điện tử với cáp đồng trục và các xung ánh sáng với cáp quan. Card mạng phải chuyển các chuỗi bit song song từ máy tính sang các chuỗi bit nối tiếp để có thể đưa lên đường truyền và ngược lại. Việc phát giữ liệu đi lên cáp thực sự là do máy thu - phát (transceiver) thực hiện. Card mạng có thể có máy thu phát gắn bên trong, cũng có thể máy thu phát tách rời khỏi card mạng. Card mạng có ảnh hưởng đến hiệu suất thi hành của toàn mạng. Nếu card có tốc độ chậm, dữ liệu không truyền nhận nhanh chóng trên mạng. Nếu mạng cần dùng máy phục vụ thì nó phải được trang bị card mạng có hiệu suất cao nhất khả dĩ. Bộ tập trung (HUB) HUB là một trong những yếu tố quan trọng nhất của mạng LAN liên kết nối dây trung cảu mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua HUB. HUB thường được dùng để nối mạng thông qua các cổng cắm của nhóm mà người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao. Một HUB thông thường có nhiều cổng với người sử dụng để gắn máy tính với các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm của mạng. Khi tín hiệu được truyền từ trạm tới HUB, nó được lặp lại trên khắp các cổng khác của HUB. Các HUB thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý HUB. Có nhiều loại HUB: Nếu phân loại theo phần cứng thì có + HUB đơn (stand alone HUB) + HUB modul (modular HUB) rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức năng quản lý, Modular có từ 4-14 ổ cắm có thể lắp thêm Modun Ethernet 10BASET. + HUB phân tầng (stackable HUB) là lý tưởng cho những cơ quan muốn đầu tư tối thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này. + HUB thụ động (Passive HUB) HUB thụ động không chứa các linh kiện điện tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng. + HUB chủ động (Active HUB) HUB chủ động có chứa các linh kiện điện tử có thể khuếch đại tín hiệu và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị mạng. Quá trình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của HUB chủ động cao hơn nhiều so với HUB bị động. Về căn bản trong mạng Ethernet, Bub hoạt động như một Repet. Bộ chuyển mạch (Switch) Bộ chuyển mạch là một dạng khác của cầu nối nó được cải tiến hơn cầu nối, có nhiểu cổng và dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm độ trễ của việc chuyển khung dữ liệu. 2.5- Hệ điều hành mạng Ngoài khả năng của một hệ điều hành thông thường nó còn hỗ trợ nhiều chức năng làm việc trong môi trường mạng như chia sẻ tài nguyên, quản lý người dùng, quản lý mạng. Hầu hết các hệ điều hành mạng không chỉ cho phép dùng chung tài nguyên mà còn có khả năng quyết định mức độ dùng chung (nghĩa là chỉ cho phép những tài nguyên nào đó được dùng chia sẻ với những nhóm người dùng trên mạng). Nhà quản lý mạng dùng hệ điều hành mạng để tạo những đặc quyền cho người dùng hệ điều hành mạng kiểm soát; hệ điều hành này sẽ cho biết ai được quyền sử dụng mạng. Ban phát hoặc tước đoạt đặc quyền của người dùng mạng. Một số hề điều hành mạng bậc cao có chứa tập những công cụ quản lý có chức năng hỗ trợ nhà quản trị mạng theo dõi hoạt động mạng. Nếu có vấn đề nảy sinh trên mạng, nhóm công cụ quản lý có thể dò tìm dấu hiệu của vấn đề và biểu diễn chúng dưới dạng đồ thị hoặc dạng thức khác. Điều này cho phép nhà quản trị mạng có biện pháp xử lý thích hợp trước khi vấn đề đó làm ngưng hoạt động mạng. Ngoài các công cụ làm việc với mạng do hệ điều hành cung cấp, người dùng còn có thể có được chúng từ các phần mềm ứng dụng mạng do nhiều nhà sản xuất tạo ra. Chương III: Mô hình hệ thống mở OsI Mô hình 0SI: Vào năm 1978, Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế (Internatioanal Standard organization - ISO) ban hành tập hợp đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc nối kết những thiết bị không cùng chủng loại. Ban đầu tài liệu này áp dụng cho những hệ thống mở với nhau do chúng có thể dùng chung giao thức và tiêu chuẩn để trao đổi thông tin. Ghi chú: Các chuyên gia mạng cần biết những tổ chức tiêu chuẩn chính và ảnh hưởng của họ đối với truyền thông mạng Vào năm 1984, ISO phát hành bán sửa đổi mô hình này và gọi là mô hình tham chiếu mạng hệ mở (Open Systems iterconnection - OSI). Bản sửa đổi năm 1984 trở thành tiêu chuẩn quốc tế và dùng như hướng dẫn mạng. Mô hình này là hướng dẫn thông dụng và nổi tiếng nhất trong việc mô tả môi trường mạng. Hãng bán thiết kế sản phẩm mạng dựa trên những đặc điểm kỹ thuật của mô hình OSI. Mô hình OSI mô tả phương thức hoạt động của phần cứng và phần mềm mạng trong kiến trúc phân tầng và cung cấp khung tham chiếu mô tả các thành phần mạng hoạt động ra sao. Kiến trúc phân tầng. Mô hình OSI là kiến trúc chia truyền thông mạng thành 7 tầng. Mỗi tầng bao gồm những hoạt động thiết bị và giao thức mạng khác nhau 7. Application Layer 6. Presentation Layer 5. Session Layer 4. Transport Layer 3. Networt Layer 2. Data Link Layer 1. Physical Layer Hình 7.1- Mô hình OSI 7 tầng Hình 7.1 minh hoạ kiến trúc phân tầng của mô hình OSI. Phân tầng nhằm định rõ chức năng và dịch vụ ở các cấp độ khác nhau. Mỗi tầng OSI có những chức năng mạng định rõ. Và các chức năng của mỗi tầng giao tiếp với chức năng của tầng ngay bên trên hoặc ngay bên dưới nó. Chẳng hạn tầng Sesstion tương tác với tầng Presentation (Biểu diễn) và tầng Transport (vận tải). Tầng thấp nhất (1 và 2) định rõ phương tiện vật lý của mạng và các tác vụ liên quan, như đưa bit dữ liệu lên card mạng và cáp. Tầng cao nhất định nghĩa cách thức chương trình ứng dụng truy cập các dịch vụ truyền thông. Tầng càng cao nhiệm vụ của tầng càng trở nên phức tạp. Mỗi tầng cung cấp dịch vụ hoặc hoạt động chuẩn bị dữ liệu để chuyển giao qua mạng đến máy tính khác. Các tầng được phân chia bằng những ranh giới được gọi là giao diện. Mọi yêu cầu đều được chuyển từ tầng máy này qua giao diện rồi đến tầng tiếp theo. Mỗi tầng xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn và hoạt động của tầng bên dưới. Mối quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI. Mục đích của mỗi tầng là cung cấp dịch vụ cho tầng ngay bên trên và bảo vệ tầng trên tránh khỏi những chi tiết về các dịch vụ thực sự được thi hành như thế nào. Các tầng được thiết lập theo cách thức qua đó mỗi tầng hoạt động như thể nó đang giao tiếp với tầng đối tác của nó trong máy tính khác. Đây là dạng giao tiếp ảo hay còn gọi là giao tiếp logíc giữa những tầng đồng mức. Như minh hoạ ở hình 7.2. Thật sự là giao tiếp xảy ra giữa các tầng kế cận nhau trên một máy tính. ở mỗi tầng có một phần mềm thi hành một số chức năng mạng nhất định theo một tập hợp giao thức nhất định. Hình 7.2- Mối quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI Trước khi dữ liệu được chuyển từ tầng này qua tầng khác. Nó được chia thành nhiều gói (Packet). Gói là đơn vị thông tin được truyền như một khối từ thiết bị này tới thiết bị khác trong mạng. Mạng chuyển gói từ tầng phần mềm này sang tầng phần mềm khác theo thứ tự tầng. ở mỗi tầng phần mềm bổ sung thông tin định dạng hay địa chỉ (Address) cho gói. Điều này làm cho gói được chuyển giao đúng nơi trên mạng. ở đầu nhận gói đi qua các tầng theo thứ tự ngược lại. Một phần mềm tiện ích trên từng tầng sẽ đọc thông tin này trên gói, tước bỏ thông tin đi rồi chuyển gói lên tầng tiếp theo. Khi gói được chuyển đến tầng Application (ứng dụng). Mọi thông tin địa chỉ đã bị tước đi và gói trở lại dạng thức ban đầu mà máy nhận có thể đọc được. Ngoại trừ tầng thấp nhất trong mô hình mạng, không tầng nào có thể chuyển trực tiếp thông tin sang tầng đối tác của mình trên máy tính khác. Thông tin trên máy tính ở đầu gửi phải được chuyển qua mọi tầng thấp hơn. Thông tin này sau đó truyền qua cáp mạng đến máy tính nhận rồi được chuyển lên từng tầng mạng của máy tính đó. Cho tới khi đến được cùng tầng đã gửi thông tin trên máy tính đầu gửi. Lấy VD nếu tầng Network (mạng) gửi thông tin từ máy tính A thông tin này sẽ chạy xuống tầng Data Link (liên kết dữ liệu) và Physical (vật lý) ở máy tính đầu gửi. Truyền qua cáp chạy từ tầng Physical và Data Link ở máy đầu nhận, đến đích của nó là tầng Network trên máy tính B. Trong môi trường máy khách/ máy phục vụ, loại thông tin gửi từ tầng network trên máy tính A sang tầng Network trên máy tính B có thể là địa chỉ mạng và không chừng cũng có một số thông tin kiểm lỗi được thêm vào máy. Tương tác giữa các tầng kế cận diễn ra qua một giao diện. Giao diện định rõ tầng mạng dưới sẽ cung cấp những dịch vụ nào cho tầng trên. Và định rõ những dịch vụ này sẽ được truy nhập như thế nào. Ngoài ra mỗi tầng trên một máy tính hoạt động như thể chúng đang giao tiếp trực tiếp với tầng tương ứng trên máy tính khác. Tầng Application (ứng dụng) Tầng thứ 7 và cao nhất trong mô hình OSI là tầng Application (ứng dụng). Nó đóng vai trò như cửa sổ dành cho hoạt động xử lý của trình ứng dụng nhăm truy nhập các dịch vụ. Tầng này biểu diễn những dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng dụng người dùng, chẳng hạn phần mềm chuyển tập tin, truy nhập cơ sở dữ liệu và E-mail. Tầng thấp hơn hỗ trợ những tác vụ được thực hiện ở mức ứng dụng. Tầng Application xử lý truy nhập mạng chung kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Tầng presentation (biểu diễn) Tầng thứ 6, tầng presentation (biểu diễn) quyết định dạng thức dùng trao đổi dữ liệu giữa các máy tính mạng. Người ta có thể gọi đây là bộ dịch mạng. ở máy tính gửi tầng này diễn dịch dữ liệu từ dạng thức do tầng Application gửi xuống sang dạng thức trung gian mà ứng dụng nào cũng có thể biết. ở máy tính nhận tầng này diễn dịch dạng thức trung gian thành dạng thức thích hợp cho tầng Application của máy tính cá nhân. Tầng presentation chịu trách nhiệm chuyển đổi giao thức, diễn dịch dữ liệu, mã hoá dữ liệu, thay đổi hay chuyển đổi bộ ký tự và mở rộng lệnh đồ hoạ. Tầng presentation cũng quản lý các cấp đội nén dữ liệu nhằm giảm số Bít cần truyền. Bộ đổi hướng (Redirector) hoạt động ở tầng này . Mục đích của bộ đổi hướng là đổi hướng các hoạt động nhập/xuất đê gửi đến các tài nguyên trên máy phục vụ. Tầng Session (hội) Tầng thứ 5 tức tầng session cho phép hai chương trình ứng dụng trên các máy tính khác nhau thiết lập sử dụng và chấm dứt một nối kết gọi là phiên làm việc (Session). Tầng này thi hành thủ tục nhận biết tên và thực hiện các chức năng cần thiết như (bảo mật), cho phép hai chương trình ứng dụng giao tiếp với nhau qua mạng. Tầng Session cung cấp sự đồng bộ hoá (Synchgonzation) giữa các tác vụ người dùng bằng cách đặt các điểm kiểm tra (check point) vào luồng dữ liệu. Bằng cách này nếu mạng không hoạt động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại. Tầng này cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu v.v... Tầng Transport (Vận tải) Tầng thứ tư là tầng