chuong 4 ethernet
TRANSCRIPT
CHƯƠNG IV: ETHERNET
I. Giới thiệu - Lịch sử
II. Các Mạng và thiết bị mạng Ethernet
III. Các thiết bị mạng và liên mạng
IV. Mạng WAN
I. Lịch sử Ethernet
• 1972– Thí nghiệm về hệ thống đầu tiên được thực hiện tại Xerox
PARC (Palo Alto Research Center )– Hệ thống mạng truyền 2,94Mbps dựa trên Ethernet
• 1979: Xây dựng chuẩn Ethernet II, tốc độ 10Mbps• 1981:
– Chuẩn IEEE 802.3 được chính thức được sử dụng– Digital Equipment, Intel, và Xerox cùng phát triển và đưa ra
phiên bản Ethernet Version 2.0, Ethernet II => chuẩn q. tế
• 1995: được IEEE chuẩn hóa thành Fast Ethernet
GV: Từ Thanh Trí
I. Lịch sử Ethernet
• Ngày nay, khái niệm Ethernet thường được sử dụng để chỉ một mạng LAN CSMA/CD, phù hợp với tiêu chuẩn 802.3, đặc điểm:– Hoạt động ở mức liên kết dữ liệu– Theo nguyên tắc CSMA/CD cảm biến sóng mang có
phát hiện đụng độ
• Thành phần chính:– Phần cứng mạng: Các thiết bị nối mạng – Giao thức điều khiển truy xuất đường truyền– Khung Ethernet: Đơn vị dữ liệu truyền trên mạng
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
CSMA/CD
Kiểm soát việc truyền và nhận khung trên mạng:• Phát: - Trạm phát lắng nghe tín hiêu trên cáp bằng cách cảm biến sóng
mang, nếu đường cáp rảnh, nó sẽ phát dữ liệu
- Tiếp tục kiểm tra tín hiệu phát từ các trạm khác: Nếu không có thì tiếp tục phát đến hết dữ liệu và chuyển sang trạng thái lắng nghe. Nếu có đụng độ thì phát tín hiệu (Jamming) thông báo cho các trạm khác => dừng phát trong 1 khoảng thời gian, hết đụng độ, phát tiếp
• Nhận: các trạm đều nhận được khung dữ liệu như nhau- Kiểm tra kích thước khung phải lớn hơn kích thước tối thiểu (64byte).- K.tra địa chỉ của trạm khớp với địa chỉ đích trên khung- Mã CRC (cyclic redundancy check) trong khung hợp lệ- Sau khi kiểm tra các điều kiện, dữ liệu của khung sẽ được chuyển cho chương trình ứng dụng ở mức trên
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
CSMA/CD (tiếp)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cấu trúc khung (Frame)
Ethernet-II( DIX 2.0)
7+1 6 6 2 46-1500 4
PreambleDest. Address
Source Address
Type Data FCS
IEEE 802.3
7 1 6 6 2 64-1500 4
PreambleStart
Frame Delimiter
Dest. Address
Source Address
Le
ng
th
802.2 Header &
DataFCS
Preamble 64bit Đồng bộ. Giúp xác định nơi bắt đầu khung
Dest.Address 48bit Địa chỉ vật lý máy sẽ nhận khung dữ liệu
Src.Address 48bit Địa chỉ vật lý máy phát khung dữ liệu
Type 16bit Xác định loại dữ liệu sử dụng ở giao thức trên
Data Dữ liệu từ giao thức mức trên.Tối đa1500byte
CRC, FCS 32bit Mã phát hiện lỗi trong khung dữ liệuĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Các loại địa chỉ khung Ethernet
- Địa chỉ Unicast: được dùng khi 1 trạm muốn truyền khung đến trạm khác trên mạng (1-1). Khi đó vùng địa chỉ nguồn và đích là địa chỉ của các trạm
- Địa chỉ Broadcast: dùng khi 1 trạm muốn truyền khung đến tất cả các trạm khác trên mạng (1-n). Khi đó vùng địa chỉ đích có tất cả các bit là (FF:FF:FF:FF:FF:FF)
- Địa chỉ Multicast: được dùng khi 1 trạm muốn truyền khung đến trạm khác trên 1 mạng con (subnet). Khi đó vùng địa đích có 3byte đầu tiên là 01:00:5E, các byte còn lại là địa chỉ nhóm
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Địa chỉ Broadcast
FF-FF-FF-FF-FF-FFĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Các loại lỗi trên khung Ethernet
Runts: Kích thước khung < 64bytes, khung sẽ bị hủy.Ng.nhân: thường do đụng độ, nhiễu hoặc dây t.xúc kém Bad CRC: xảy ra khi khung ở máy thu không giống
với khung phát đi ở máy phát. CRC cũng khác nhau Long: Kích thước khung nhận được: 1518->6000byteNg.nhân: phần cứng, phần mềm mạng trên trạm phát có
vấn đềGiant: kích thước khung nhận được > 6000 byteNg.nhân: phần cứng, phần mềm mạng trên trạm phát có
vấn đề.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Bảng các mạng Ethernet
Tên gọiTên gọi của
lớp con MAC
Khoảng cách tối đa
Loại cáp
10Base5 802.3 500m 50-Ohm thick coaxial cable
10Base2 802.3 185 m 50-Ohm thin coaxial cable
10BaseT 802.3 100 m Category 3, 4, or 5 UTP
10BaseFL 802.3 2000 m Fiber
100BaseTx 802.3u 100 m Category 5 UTP
100BaseT4 802.3u 100 m Category 3 UTP
100BaseT2 802.3u 100 m Category 3, 4, or 5 UTP
100BaseFx 802.3u 400/2000 m Multimode fiber
100BaseFx 802.3u 10,000m Single-mode fiber
1000BaseSx 802.3z 220-550m Multimode fiber
1000BaseLx 802.3z 3000m Single-mode or multimode fiber
1000BaseCx 802.3z 25m Shielded copper
1000BaseT 802.3ab 100m Category 5 UTPĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
II. Các mạng và thiết bị Ethernet
Các chuẩn mạng Ethernet:• 10Base-5-Thicknet• 10Base-2-Thinnet• 10Base-T• Fast Ethernet:
– 100Base-TX– 100Base-FX
• Gigabit Ethernet– 1000Base-CX– 1000Base-LX– 1000Base-SX
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
1. Mạng10Base-5-Thick Ethernet (Thicknet)
Thông số kỹ thuật:
Cáp Đồng trục cứng (10mm)
Tốc độ truyền tối đa 10Mbps
Chiều dài tối đa 1 segment 500 m
K.Cách tối thiểu giữa 2 trạm 2,5m
Cấu hình lớn nhât 2500 m (5 đoạn, 4 repeater)
Số trạm làm việc tối đa 1000 (200 trạm/segment)x 5 seg
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
1. Mạng 10Base-5-Thicknet (tt)
Thiết bị kết nối: Cáp đồng trục cứng (RG-8) Cáp AUI (Attachment Unit Interface): cáp giao tiếp nối
giữa card mạng và đường trục cáp chính.
Chiều dài cáp tối đa 50m, sử dụng đầu nối DB-15. Tranceiver:Thiết bị chuyển đổi từ đầu DB-15 của cáp
AUI sang trục cáp chính. Kiểm tra tín hiệu CSMA/CD. Tranceiver Tap: đầu kim loại trên Tranceiver cho phép
gắn Tranceiver vào trục cáp chính
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp đồng trục cứng RG-8
1. Mạng 10Base-5-Thicknet (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
1. Mạng 10Base-5-Thicknet (tt)
ĐHSPKT
(Attachment Unit Interface)
GV: Từ Thanh Trí
Tranceiver
1. Mạng 10Base-5-Thicknet (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
1. Mạng 10Base-5-Thicknet (tt)M
ạng
và th
iết b
ị mạn
g 10
Bas
e-5
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
2. Mạng 10Base-2 -Thin Ethernet (Thinnet)
Thông số kỹ thuật:
Cáp Đồng trục mềm (5mm)
Tốc độ truyền tối đa 10Mbps
Chiều dài tối đa 1 segment 185 m
K.Cách tối thiểu giữa 2 trạm 0,5m
Cấu hình lớn nhât 925 m (5 đoạn, 4 repeater)
Số trạm làm việc tối đa 150 (30 trạm/segment)x 5 seg
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
2. Mạng 10Base-2-Thinnet (tt)
Thiết bị kết nối: Cáp đồng trục mềm lõi nhiều sợi hoặc 1 lõi Card mạng: giao tiếp giữa máy tính và cáp mạng.
Chuyển đổi từ đầu DB-15 của cáp AUI sang trục cáp chính.
Kiểm tra tín hiệu CSMA/CD. BNC: Đầu nối cáp dạng BNC BNC-T: Nối giữa card mạng và cáp nối có dạng chữ T. Terminator: Điện trở kết thúc nối vào đầu BNC-T của 2
card mạng cuối cùng
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp đồng trục mềm lõi nhiều sợi (RG-58A/U) hoặc 1 lõi (RG-58/U)
2. Mạng 10Base-2-Thinnet (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Card mạng
2. Mạng 10Base-2-Thinnet (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Đầu nối BNC
2. Mạng 10Base-2-Thinnet (tt)
Đầu nối BNC-T
Terminator
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
2. Mạng 10Base-2-Thinnet (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Thông số kỹ thuật:
Cáp Xoắn không có vỏ bọc (UTP)
Tốc độ truyền tối đa 10Mbps
Chiều dài tối đa 1 segment 100 m
Số Hub kết nối 4
3. Mạng 10Base-T: Twisted-Pair Ethernet
• Thiết bị kết nối: - Cáp xoắn UTP 3 (4 cặp dây xoắn) - Đầu nối RJ-45: kết nối cáp với card mạng và cáp với Hub - Hub (Bộ tập trung): khi 1 trạm phát 1 gói tin đến Hub, Hub sẽ chuyển gói tin đến tất cả các cổng khác.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp UTP: Unshielded Twisted Pair
3. Mạng 10Base-T (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
3. Mạng 10Base-T (tt)
Hub:
- Một trạm phát 1 gói tin đến Hub, nó sẽ chuyển gói tin đến tất cả các cổng khác
- Có thể mở rộng mạng hình sao bằng cách ghép nhiều Hub để tăng số cổng giao tiếp với máy trạm.
- Cáp nối giữa các Hub được nối thông qua cổng Uplink
`
``
Hub
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Qui tắc nối cáp UTP:- Nối thẳng: Straitght-through
- PC-Hub- Hub-Hub qua cổng uplink- trạm/server/ router với switch hoặc hub
- Nối chéo: Cross-over- PC-PC- Hub-Hub- Switch-Switch
- Cáp Rollover: (console)- để cấu hình router hay Switch
3. Mạng 10Base-T (tt)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Straight-through Cable
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Straight-through Cable
Host or RouterHub or Switch
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Cross-over Cable
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Cross-over Cable
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Rollover Cable
• Dùng để nối cổng COM máy tính với cổng console của thiết bị, nhằm cấu hình thiết bị.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
UTP Rollover Cable
Rollover cable
Console port
Com1 or Com2 serial port
Máy tính với phần mềm terminal được cài sẵn (VD: hyper terminal)
Router
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Mô hình mạng Ethernet 10Base-T
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
4. Fast Ethernet
- Ethernet tốc độ cao
- tập tiêu chuẩn Ethernet sử dụng cho mạng LAN với tốc độc truyền 100Mbps.
- Sử dụng phương pháp CSMA/CD
- Cùng dạng khung dữ liệu giống Ethernet 10Mbps
- Tốc độ nhanh hơn 10Base-T nhờ Switch (thay cho Hub)
- Hoạt động: 1 trạm phát 1 khung, Switch sẽ chuyển đến đúng port (đúng địa chỉ đích trên khung) => cùng 1 lúc có thể có nhiều trạm phát mà không gây ra đụng độ (khác với Hub)
- Các tiêu chuẩn của Fast Ethernet là:
- 100Base-TX: gồm 100Base-T, 100Base-4T
- 100Base-FXĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
4. Fast Ethernet
Ưu điểm:
- Tương thích với Ethernet nên dễ tích hợp vào LAN 10Mbps
- Phát triển dựa trên Ethernet 10Mbps => ko cần đầu tư thêm cho thiết bị
- Có thể truyền dữ liệu âm thanh, hình ảnh, video với tốc độ cao gấp 10 lần Ethernet => đáp ứng nhiều yêu cầu đa dạng của LAN
- Dễ nâng cấp và tích hợp với Ethernet 10Mbps nhờ các bộ chuyển mạch tự động nhận
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
4. Fast Ethernet: 100Base-TX
Thông số kỹ thuật:
Cáp UTP Cat 5
Tốc độ truyền tối đa 100Mbps
Chiều dài tối đa 1 segment 100 m
K.Cách tối đa giữa trạm -Hub/Switch 100m
K.Cách tối đa giữa Hub-Switch 225m
IEEE-spec 802.3u
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Mô hình mạng Ethernet: 100Base-TX
Figure 2
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
4. Fast Ethernet: 100Base-FX
Thông số kỹ thuật:
Cáp Fiber
Tốc độ truyền tối đa 100Mbps
Chiều dài tối đa 1 seg – full duplex
Chiều dài tối đa 1 seg – half duplex
2000m
412m
K.Cách tối đa giữa trạm -Hub/Switch 412m
K.Cách tối đa giữa các Repeater 20km(m.mode),10km(sm)
IEEE-spec 802.3u
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
5. Gigabit Ethernet (GbE)
• Sử dụng cáp quang• Tốc độ truyền 1Gbps.• Dùng làm trục chính để nối các LAN Fast Ethernet• Một số chuẩn:
– 1000Base-CX– 1000Base-LX– 1000Base-SX
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
5. Gigabit Ethernet (GbE): 1000Base-CX
• Được xây dựng dựa trên chuẩn 802.3z• Sử dụng cáp xoắn STP• Khoảng cách truyền tối đa giữa trạm và GbE
Switch/Hub là 25m• Thường sử dụng kết nối giữa Switch – Switch; Switch – Server
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
5. Gigabit Ethernet (GbE): 1000Base-LX
• Được xây dựng dựa trên chuẩn 802.3z• Sử dụng cáp quang đa mode hoặc đơn mode• Tín hiệu truyền trên cáp là tín hiệu laser, λ=1300nm (dài)• Chế độ truyền song công trên cáp quang 2 lõi• Chiều dài segment tối đa phụ thuộc vào chất lượng cáp
Loại cáp Chiều dài Segment
Đơn mode 10µm 10km
Đa mode 50µm 550m
Đa mode 62,5µm 440m
Thường sử dụng kết nối giữa Switch – Switch; Switch – Server
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
5. Gigabit Ethernet (GbE): 1000Base-SX
• Được xây dựng dựa trên chuẩn 802.3z
• Sử dụng cáp quang đa mode
• Tín hiệu truyền trên cáp là tín hiệu laser, λ=850nm (ngắn)
• Chế độ truyền song công trên cáp quang 2 lõi
• Chiều dài segment tối đa phụ thuộc vào chất lượng cáp
Loại cáp Chiều dài Segment
Đa mode 50µm 500m
Đa mode 62,5µm 420m
Thường sử dụng kết nối giữa các Hub tốc độ cao; Ethernet Switch hoặc Router.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp Quang
Fiber Optic Cabling
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp Quang
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Cáp Quang
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
ST and SC Connectors
• Kiểu connector được sử dụng nhiều nhất Subscriber Connector (SC connector).
• Với single-mode kiểu Straight Tip (ST) connector thường xuyên được sử dụng
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Các mạng Ethernet: 1000Base-T
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Các mạng Ethernet: 1000Base-SX-LX(fiber)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
III. Các thiết bị mạng và liên mạng
1. Repeater
2. Hub
3. Bridge
4. Switch
5. Router
6. Brouter
7. Gateway
8. Modem
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
1. Repeater
một bộ khuyếch đại tín hiệu giữa 2 cổng của 2 segmentDùng trong Bus để mở rộng k.cách tối đa trên busRepeater làm việc tại tầng Vật lý mô hình OSI. Repeater là giải pháp hiệu quả nhất trong truyền tín hiệu
bị yếu điRepeater không phải là lựa chọn cho việc truyền tin cậy
về chất lượng đường truyền. Do không phân biệt được tín hiệu mà nó phải xử lý là gì, có thể là một khung dữ liệu hỏng hay thậm chí cả tín hiệu nhiễu
Repeater không thích hợp cho quy tắc truy cập CSMA/CD vì nó không biết lắng nghe tín hiệu trên đường truyền trước khi tín hiệu đó được truyền đi tiếp.
là lựa chọn cho việc mở rộng mạng dựa vào các yếu tố: rẻ tiền, phù hợp nhu cầu mở rộng độ dài của cáp mạng.
1. Repeater
Mô hình ứng dụng của Repeater.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
2. Hub
• Có chức năng giống như Repeater nhưng nhiều cổng giao tiếp hơn
• cho phép nhiều thiết bị mạng kết nối tập trung với nhau tại một điểm.
• Hub lặp lại bất kỳ tín hiệu nào nhận được từ một cổng bất kỳ và gửi tín hiệu đó đến tất cả các cổng còn lại.
• Hub thông thường có từ 4 đến 24 cổng giao tiếp, thường sử dụng trong những mạng Ethernet 10BaseT.
• Hub làm việc tại tầng tầng Vật lý trong mô hình OSI .• Hub 2 loại chính:
– Passive Hub – và Active Hub.– Intelligent Hub
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
2. Hub
ĐHSPKT
- Passive Hub: Kết nối tất cả các cổng giao giao tiếp mạng lại với nhau trên nó, chuyển tín hiệu điện từ cổng giao tiếp này qua cổng giao tiếp khác. Không có chức năng khuyếch đại tín hiệu và xử lý tín hiệu do cấu tạo không chứa các linh kiện điện tử và nguồn cung cấp điện.- Active Hub : Cấu tạo có các linh kiện điện tử và nguồn cung cấp điện riêng trên nó. Do đó tín hiệu sẽ được khuyếch đại và làm sạch trước khi gửi đến các cổng giao tiếp khác. Trong các loại Active Hub có 1 loại được gọi là Intelligent Hub.- Intelligent Hub được cấu tạo thêm bộ vi xử lý và bộ nhớ cho phép người quản trị có thể điều khiển mọi hoạt động của hệ thống mạng từ xa, ngoài ra còn có chức năng chuyển tín hiệu đến đúng cổng cần chuyển, và chức năng định tuyến đường truyền.
GV: Từ Thanh Trí
3. Bridge
• dùng để nối những cấu trúc liên kết mạng giống nhau hoặc khác nhau, hay để phân chia mạng thành những phân đoạn mạng nhằm giảm lưu thông trên mạng.
• hoạt động ở tầng 2-tầng Data Link trong mô hình OSI.• Có 2 loại Bridge: Bridge vận chuyển và Bridge biên dịch.• Kiểm soát lưu thông mạng tại điểm giao nhau giữa hai phân
đoạn mạng. Điều này làm giảm cơ hội phát sinh lỗi trong 1 phân đoạn, tránh ảnh huởng đến các phân đoạn khác.
• Chuyển traffic một cách thông minh (hơn hub)– Giảm thiểu những traffic không cần thiết– Giảm collision (xung đột)– Lọc (Filters) traffic dựa theo địa chỉ MAC
• Lưu trữ một bảng địa chỉ MAC
• Hiện nay ít được sử dụng– Tương tự như công nghệ chuyển mạch (switching)
Bridge vận chuyển: sử dụng để nối 2 mạng cục bộ sử dụng cùng giao thức truyền thông ở tầng Data Link. Không có khả năng thay đổi cấu trúc gói tin mà chỉ xem xét địa chỉ nhận và gửi rồi chuyến gói đó đến đích cần chuyển. Bidge biên dịch: nối 2 mạng cục bộ sử dụng 2 công nghệ mạng khác nhau. Ví dụ Ethernet và Token Ring.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Hoạt động của Bridge
• Khi tiếp nhận những gói dữ liệu, Bridge sẽ lọc những gói dữ liệu đó và chỉ chuyển những gói cần thiết. Điều này thực hiện được nhờ vào việc Bridge lưu bảng địa chỉ MAC của các máy trạm ở mỗi đầu kết nối, khi nhận được gói dữ liệu nó phân tích và xác nhận được địa chỉ nơi gửi, nơi nhận của gói đó. Dựa trên bảng địa chỉ phía nhận nó sẽ quyết định có gửi gói đó đi hay không. • Nếu địa chỉ nơi gửi chưa có trong bảng địa chỉ MAC của Bridge, nó sẽ lưu địa chỉ đó vào trong bảng MAC.• Nếu địa chỉ nơi nhận mà có trong danh sách bảng địa chỉ MAC ở đầu nhận thì nó cho là địa chỉ ở phần mạng phía gửi nên nó không chuyển, nếu khác nó sẽ chuyển gói dữ liệu sang phần mạng bên kia.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Hoạt động của Bridge : Lọc (Filter)
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
3. Bridge
Bridge phần mềm: dùng một máy tính kết nối mạng và cấu hình cho máy tính đó hoạt động với chức năng như một Bridge.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
4. Switch
Switch kết nối các đoạn mạng LAN Switch là sự kết hợp hài hòa về kỹ thuật giữa Bridge và Hub. Cơ chế hoạt
động của Switch rất giống Hub. Switch sẽ cố gắng theo dõi những địa chỉ MAC được gán trên mỗi cổng
giao tiếp của nó và định ra đường đi chỉ giành cho một địa chỉ nào đó đã định trước đến chính xác một cổng nào đó mà nó cho là thích hợp, giải quyết tình trạng giảm băng thông khi thông lượng mạng tăng lên.
hoạt động ở tầng Data Link trong mô hình OSI. Switch được xem như la Bridge nhiều cổng và coi như không có collision
domain (vùng xung đột) Sử dụng bảng MAC để quyết định Frame sẽ được chuyển tới đoạn mạng
nào. Switch thường được thay thế hub và vẫn sử dụng hệ thống cáp mạng cũ. Tốc độ cao hơn Bridge. Hỗ trợ rất nhiều tính năng mới, đặc biệt là VLAN
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Hoạt động của Switch
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Hoạt động của Switch : Bảng MAC
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Hoạt động của Switch (tiếp ..)
• Mỗi cổng của Switch hoạt động như một Bridge nhỏ
• Có nhiều đường dẫn cho Frame trong một Switch, Frame có thể chạy trực tiếp giữa hai cổng bất kỳ
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Các điểm mạnh của LAN Switching
• Cho phép nhiều người sử dụng trao đổi thông tin đồng thời
• Không có xung đột, sử dụng tối đa băng thông
• Chạy nhanh hơn Bridge rất nhiều vì thực hiện chuyển mạch bằng phần cứng, Bridge hoạt động chủ yếu bằng phần mềm
• Tiết kiệm khi nâng cấp hệ thống– Chỉ cần thay thế hub cũ bằng switch, và vẫn sử dụng được hệ
thống cáp mạng cũ• hỗ trợ nhiều công nghệ mới (ví dụ mạng LAN ảo)
Mô hình chia VLAN
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
5. Router - Bộ định tuyến
• kết nối nhiều phân đoạn mạng, hay nhiều kiểu mạng (kiến trúc và công nghệ #) vào trong cùng một mạng tương tác.
• Thường có một bộ xử lí, bộ nhớ, và hai hay nhiều cổng giao tiếp ra/vào
• định tuyến đường đi cho việc truyền thông trên mạng , khả năng vận chuyển dữ liệu với mức độ thông minh cao: xác định đường đi ngắn nhất cho việc gửi dữ liệu.
• làm việc ở tầng 3-tầng Mạng-Network trong mô hình OSI.• Lợi thế của việc dùng Router hơn Bridge (vì Routers là sự kết
hợp của Bridge và Switch), vì Router có thể xác định đường đi tốt nhất cho dữ liệu đi từ điểm bắt đầu đến đích của nó. Cũng giống như Bridge, Router có khả năng lọc nhiễu tuy nhiên nó làm việc chậm hơn Bridge vì nó thông minh hơn do phải phân tích mỗi gói dữ liệu qua nó. Giá thành của Router cao
• Ưng dụng trong các kết nối LAN-LAN, LAN-WAN, WAN-WAN, xây dựng một mạng WAN (từ 2 router trở lên), kết nối 2 mạng LAN vật lý thành một LAN logic, kết nối giữa 2 ISP với nhau.ĐHSPK
TGV: Từ Thanh Trí
5. Router
Mô hình ứng dụng thực tế của Router.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
6. Brouter
• là một ý tưởng tài tình vì nó là sự kết hợp các tính năng tốt nhất của Bridge và Router. Được dùng để kết nối những phân đoạn mạng khác nhau và cũng chỉ định tuyến cho 1 giao thức cụ thể nào đó.
• Bridge làm việc tại tầng Data Link ,Router làm việc tại tầng Network của mô hình OSI.
• Đầu tiên Brouter kiểm tra những gói dữ liệu đi vào, xác định xem giao thức của gói đó có thể định tuyến hay không.
• Nếu Router xác định gói dữ liệu đó có thể định tuyến nó sẽ dựa vào bảng định tuyến để định ra đường đi cho gói đó, ngược lại nó sẽ dựa vào bảng địa chỉ MAC để xác định nơi nhận thích hợp.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
7. Gateway
• Là thiết bị trung gian dùng để nối kết những mạng khác nhau cả về kiến trúc lẫn môi trường mạng. Gateway được hiểu như cổng ra vào chính của một mạng LAN kết nối với mạng khác bên ngoài.
• Có thể đó là thiết bị phần cứng chuyên dụng nhưng thường là một server cung cấp kết nối cho các máy mà nó quản lý đi ra bên ngoài giao tiếp với một mạng khác.
• thiết bị mạng phức tạp nhất vì nó xử lý thông tin ở tất cả các tầng trong mô hình OSI nhưng thường thì ở tầng 7-Application vì ở đó nó chuyển đổi dữ liệu và đóng gói lại cho phù hợp với những yêu cầu của địa chỉ đích đến =>Gateway chậm hơn những thiết bị kết nối mạng khác và tốn kém hơn.
• Gateway kiểm soát tất cả các luồng dữ liệu đi ra và vào mạng bên trong nhằm ngăn chặn những kết nối bất hợp pháp, cho phép người quản trị chia sẻ một số dịch vụ trên nó (như chia sẻ internet).
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
7. Gateway
Mô hình ứng dụng của Gateway.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
8. Modem
o chuyển đổi dữ liệu định dạng số -> dạng tương tự cho một quá trình truyền từ môi trường tín hiệu số qua môi trường tín hiệu tương tự và sau đó trở môi trường tín hiệu số ở phía nhận cuối cùng.
o Tên gọi Modem: MOdulator/DEModulator –Bộ điều biến/Bộ giải điều biến.o Việc giao tiếp của Modem với PC có hai loại: Internal và Externalo Loại Internal: giao tiếp với máy tính bằng các khe cắm mở rộng trên Bo
mạch chính của máy tính như khe ISA, PCI. Trong khi đó loại External giao tiếp với máy tính bằng các cổng như COM, USB. Cả 2 loại đều hỗ trợ tốc độ truy cập lên đến 56Kb/s.
o Phương tiện truyền dẫn của Modem: cáp điện thoại, dùng đầu RJ-11 để giao tiếp.
o Dùng để kết nối Internet bằng kết nối Dial-up-dịch vụ quay số thông qua mạng điện thoại công cộng.
o Kết nối các mạng LAN ở những khu vực địa lý khác nhau => một mạng WAN.
o Hỗ trợ công tác quản trị từ xa bằng dịch vụ RAS-Remote Access Service (Dịch vụ truy cập từ xa).., giúp cho nhà quản trị mạng quản lý dễ dàng hệ thống mạng của mình từ xa.
o Chi phí cho việc sử dụng Modem là rất thấp, xong hiệu quả rất lớn
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
8. Modem
Mô hình ứng dụng của Modem.
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Media Access Control (MAC)
• Kỹ thuật Shared-media broadcast. • MAC trong Ethernet thực hiện ba chức năng
sau:– Gửi và nhận các Frame – Kiểm tra địa chỉ MAC xem có hợp lệ không trước khi
chuyển lên tầng trên (OSI) xử lí tiếp – Kiểu tra xem FRAME có lỗi hay không
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
• Còn gọi là Ethernet address• Địa chỉ lớp 2 – Data Link, gồm 6 byte: = 48 bit, thường
được biểu diễn bằng 12 số hexa (cơ số 16), trong đó 24 bit đầu là mã số của công ty sản xuất Card mạng đó (cisco, 3com, planet,…); còn 24 bit sau là số seri của từng Card mạng đối với một hãng sản xuất.– Ví dụ: 00-0B-CD-33-26-9D
• Thiết bị nào cần MAC Address ? – Layer 2 trở lên (bridge, switch, NIC).
• Xem MAC Address trên Windows– winipcfg (Win9x), ipconfig/all (Win2K,XP)
ĐỊA CHỈ MAC
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí
Access Router
A1-44-D5-1F-AA-4C
D4-47-55-C4-B6-9F
To InternetEthernet Switch/Hub
B2-CD-13-5B-E4-65
C3-2D-55-3B-A9-4F
BroadbandModem
Client ClientServer
Server
ĐỊA CHỈ MAC
ĐHSPKT
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN KHÁC
• Segment mạng• VLAN• WAN
ĐHSPKTGV: Từ Thanh Trí