Mô hình OSI

c¬ khÝ: Dïng æ c¾m 25 tiÕp ®iÓm DB-25. - VÒ ®iÖn: M· ho¸ dïng NRZ-L Quy ®Þnh møc ®iÖn ¸p: -15V → +15V DTE DCE DTE DCE Network C¸c chuÈn DTE - DCE quy ®Þnh c¸c ®Æc ®iÓm vÒ c¬ khÝ, ®iÖn vµ chøc n¨ng cña kÕt nèi gi÷a DTE vµ DCE 25 Logic "0": +3V → +15V Logic "1": -3V → -15V Vïng kh«ng x¸c ®Þnh: -3V → +3V H×nh 2.2 - Quy ®Þnh vÒ ®iÖn cña chuÈn RS-232C - Quy ®Þnh chøc n¨ng: Cã 4 trong sè 25 sîi d©y cña RS-232C ®−îc dïng cho chøc n¨ng d÷ liÖu. 21 sîi d©y cßn l¹i ®−îc dù tr÷ cho c¸c chøc n¨ng ®Þnh thêi, ®iÒu khiÓn, nèi ®Êt vµ kiÓm tra. Tèc ®é bit RS-232 quy ®Þnh cùc ®¹i lµ 20Kbps, trong thùc tÕ th−êng v−ît h¬n. KÕt nèi tuyÕn hai chiÒu ®ång thêi (Full Duplex) H×nh 2.3 - KÕt nèi hai chiÒu ®ång thêi DCEs lµ c¸c modem, DTEs lµ c¸c m¸y tÝnh. Ho¹t ®éng gåm 5 giai ®o¹n. TruyÒn hai chiÒu ®ång thêi nªn hÖ thèng cã tÝnh c¹nh tranh, tuy nhiªn mét bªn ®−îc quy −íc lµ khëi ®éng, mét bªn tr¶ lêi. Vïng thÕ ®−îc phÐp Vïng thÕ ®−îc phÐp Vïng kh«ng x¸c ®Þnh t +15V -15V +3V -3V 1 0 1 0 26 B−íc 1: Sù chuÈn bÞ cña giao diÖn cho truyÒn th«ng, ch©n 1 (che ch¾n), ch©n 7 (nèi ®Êt) gi÷a c¸c m¸y tÝnh DTE víi DCE t−¬ng øng. B−íc 2: B¶o ®¶m cho c¶ 4 thiÕt bÞ ®Òu s½n sµng. DTE göi tÝn hiÖu DTR (Data Terminal Ready) ë lèi 20 b¸o cho DCE nã ®· s½n sµng truyÒn tin. DCE nhËn DTR vµ tr¶ lêi tÝn hiÖu DSR (Data Send Ready) t¹i ch©n 6 b¸o r»ng ®· s½n sµng nhËn d÷ liÖu. B−íc 3: ThiÕt lËp kÕt nèi vËt lý gi÷a modem nhËn vµ modem göi. Bªn göi: DTE göi RTS (Request To Send) t¹i ch©n 4 tíi DCE cña nã th«ng b¸o yªu cÇu göi. DCE nµy truyÒn sãng mang ®Õn modem nhËn ®ang im lÆng. Bªn nhËn: Khi modem nhËn ph¸t hiÖn sãng mang nµy, nã kÝch ho¹t ch©n 8 b¸o tÝn hiÖu ®−êng d©y ®· nhËn ®−îc cho DTE nhËn r»ng phiªn truyÒn th«ng ®· b¾t ®Çu. Bªn göi: DCE sau khi göi sãng mang ®i, liÒn kÝch ho¹t ch©n 5 göi CTS (Clear To Send) th«ng b¸o cho DTE cña nã r»ng nã ®· lµm s¹ch, s½n sµng ®Ó nhËn d÷ liÖu truyÒn. Bªn nhËn: DCE bªn nhËn còng thùc hiÖn b−íc t−¬ng tù. B−íc 4: TruyÒn d÷ liÖu M¸y tÝnh göi b¾t ®Çu truyÒn d÷ liÖu tíi modem cña nã qua ch©n 2 hç trî bëi xung thêi gian ch©n 24. Modem biÕn ®æi tÝn hiÖu sè thµnh t−¬ng tù vµ göi nã. Modem ë xa kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu thµnh d÷ liÖu sè vµ chuyÓn vµo m¸y tÝnh cña nã th«ng qua ch©n 3 víi sù hç trî cña xung thêi gian t¹i ch©n 17. Còng t¹i thêi ®iÓm nµy, m¸y tÝnh nhËn cã thÓ thùc hiÖn viÖc göi d÷ liÖu qua ch©n 2 víi xung thêi gian hç trî ch©n 24. Qu¸ tr×nh tiÕn hµnh t−¬ng tù nh− m¸y tÝnh göi trªn. Nh− thÕ, thùc hiÖn ®−îc kh¶ n¨ng truyÒn hai chiÒu ®ång thêi Full Duplex. B−íc 5: Khi c¶ hai phÝa ®· hoµn tÊt truyÒn th«ng, c¶ hai m¸y tÝnh ®Òu ngõng kÝch ho¹t RTS, modem ngõng ph¸t tÝn hiÖu sãng mang ph¸t hiÖn ®−êng d©y vµ tÝn hiÖu CTS cña chóng. Null Modem Kh«ng cÇn dïng modem cã thÓ kÕt nèi hai thiÕt bÞ sè t−¬ng thÝch trªn kho¶ng c¸ch nhá. Khi ®ã, cÇn nèi chÐo c¸c sîi d©y (ch©n 2 cña DTE nµy víi ch©n 3 cña DTE kia vµ ng−îc l¹i). H×nh 2.4 - §Çu nèi c¸p kiÓu Null Modem 27 Ngoµi RS-232C, cßn nhiÒu chuÈn kh¸c nh»m kÕt nèi DTE víi DCE: RS-232, RS- 449, RS-422, RS-423, RS-530 ®Òu lµ c¶i tiÕn cña RS-232C. Ngoµi ra, X-21, X-25 kh«ng nh÷ng dïng ®Ó kÕt nèi DTE vµ DCE mµ cßn ®Ó kÕt nèi vµ hç trî truyÒn th«ng tèc ®é cao c¸c d÷ liÖu sè.
Modem Modem lµ kÕt hîp cña Modulator (sè → t−¬ng tù) vµ Demodulator (t−¬ng tù → sè), dïng kÕt nèi m¹ng qua ®−êng ®iÖn tho¹i. Modulator sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p m· ho¸ ASK, FSK, PSK, QAM ®Ó ®iÒu chÕ. Tèc ®é truyÒn: Tèc ®é d÷ liÖu cña mét liªn kÕt phô thuéc vµo lo¹i m·, kho¶ng thêi gian cña tÝn hiÖu, gi¸ trÞ ®iÖn ¸p sö dông vµ tÝnh chÊt vËt lý cña m«i tr−êng truyÒn. T¨ng tèc ®é sãng mang cã thÓ t¨ng tèc ®é truyÒn d÷ liÖu. Tuy nhiªn, m«i tr−êng cã ¶nh h−ëng lín nhÊt v× tÝnh chÊt ®iÖn cña nã chØ cã thÓ nhËn mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh c¸c thay ®æi tÝn hiÖu trong 1 gi©y. TÝn hiÖu qu¸ chËm sÏ kh«ng thÓ v−ît qua ®iÖn dung cña ®−êng truyÒn, cßn qu¸ nhanh cã thÓ bÞ c¶n trë bëi ®é c¶m øng ®−êng truyÒn. Kho¶ng giíi h¹n tÇn sè trªn vµ d−íi cña ®−êng truyÒn gäi lµ ®é réng b¨ng cña kªnh. C¸c ®−êng d©y ®iÖn tho¹i cã thÓ mang tÇn sè 600Hz - 3000Hz, ®é réng b¨ng lµ 2400Hz, sö dông ®Ó truyÒn tiÕng nãi. HiÖn nay, mét sè ®−êng ®iÖn tho¹i cã ®é réng b¨ng lín h¬n. Nãi chung ®é réng b¨ng cña tÝn hiÖu modem ph¶i nhá h¬n 2400Hz nµy. B¶ng 2.1 - Tãm t¾t tèc ®é bit cùc ®¹i víi ®−êng ®iÖn tho¹i hai sîi xo¾n Ph−¬ng ph¸p m· ho¸ (Encoding) Hai chiÒu kh«ng ®ång thêi (Half-Duplex) Hai chiÒu ®ång thêi (Full-Duplex) ASK, FSK, 2-PSK 2,400 1,200 4-PSK, 4-QAM 4,800 2,400 8-PSK, 8-QAM 7,200 3,600 16-QAM 9,600 4,800 32-QAM 12,000 6,000 64-QAM 14,400 7,200 128-QAM 16,800 8,400 256-QAM 19,200 9,600 C¸c chuÈn modem: 2 chuÈn tiªu biÓu Bell modems do c«ng ty Bell ®−a ra n¨m 1970, sau ®ã héi truyÒn th«ng quèc tÕ t¹o ra ITU-T modems. Bell modems Modems lo¹i 103-113: lµ s¶n phÈm th−¬ng m¹i sím nhÊt, truyÒn hai chiÒu ®ång thêi qua 2 sîi d©y ®iÖn tho¹i xo¾n, dïng m· FSK. N¬i göi: 1070Hz - logic "0" N¬i nhËn 2025Hz - logic "0" 1270Hz - logic "1" 2225Hz - logic "1" Ngoµi ra, modems lo¹i 202, 212, 201, 208, 209. ITU modems: Hai lo¹i: lo¹i t−¬ng ®−¬ng modems Bell vµ lo¹i kh«ng t−¬ng ®−¬ng. 28 B¶ng 2.2 - ITU modems t−¬ng ®−¬ng Bell modems ITU-T Bell Baud rate Bit rate §iÒu chÕ V21 103 300 300 FSK V22 212 600 1200 4-PSK V23 202 1200 1200 FSK V26 201 1200 2400 4-PSK V27 208 1600 4800 8-PSK V29 209 2400 9600 16-QAM - Lo¹i kh«ng t−¬ng ®−¬ng: + V22 bis: modem 2 tèc ®é 1200 dïng m· 4-DPSK (Diffirential PSK - kho¸ dÞch pha vi ph©n) vµ 2400bps dïng m· 16-QAM; baud rate lµ 600. + V32 bis, V32 Terbo, V33, V34 C¸c modem kÕt hîp víi viÖc nÐn d÷ liÖu lµm tèc ®é bit cã thÓ t¨ng lªn 2 ®Õn 4 lÇn. Ngoµi ra, ngµy nay cßn cã modem th«ng minh, lµ modem cã thÓ lµm ®−îc nhiÒu viÖc h¬n, chøa phÇn mÒm hç trî nhiÒu chøc n¨ng, ch¼ng h¹n tr¶ lêi vµ quay sè tù ®éng. b - M«i tr−êng truyÒn Mét m¹ng m¸y tÝnh ho¹t ®éng tèt ph¶i ®−îc x©y dùng trªn c¬ së mét nÒn mãng v÷ng ch¾c, trong m« h×nh OSI lµ ®−êng truyÒn vËt lý. Tèc ®é truyÒn, ®é chÝnh x¸c, tin cËy vµ an toµn m¹ng còng ®−îc quy ®Þnh chñ yÕu bëi líp vËt lý nµy. Hai lo¹i ®−êng truyÒn: - §−êng truyÒn h÷u tuyÕn: c¸p ®ång trôc, ®«i xo¾n vµ c¸p sîi quang. - §−êng truyÒn v« tuyÕn: radio, sãng cùc ng¾n vµ tia hång ngo¹i.
M«i tr−êng truyÒn h÷u tuyÕn Chia lµm 3 lo¹i gåm c¸p sîi xo¾n, c¸p ®ång trôc, c¸p quang. C¸p sîi xo¾n vµ c¸p ®ång trôc lµ kim lo¹i, nhËn/truyÒn tÝn hiÖu d¹ng dßng ®iÖn. C¸p sîi quang lµ thñy tinh hoÆc chÊt dÎo, nhËn/truyÒn tÝn hiÖu d¹ng sãng ¸nh s¸ng. C¸p sîi xo¾n (Twisted Pair Cable) Cã hai d¹ng: - C¸p xo¾n kh«ng bäc kim (Unshielded) UTP - C¸p xo¾n cã bäc kim (Shielded) STP UTP - Lµ lo¹i phæ biÕn nhÊt trong truyÒn th«ng, kho¶ng tÇn sè 100Hz ÷ 5MHz, thÝch hîp cho c¶ truyÒn d÷ liÖu vµ giäng nãi. - C¸p UTP cã 4 ®«i d©y, mçi ®«i d©y ®−îc xo¾n l¹i, mçi d©y cã líp vá c¸ch ®iÖn víi mµu s¾c riªng. NÕu c¸c sîi d©y kh«ng xo¾n, nhiÔu ®iÖn tõ cã thÓ g©y ra ë mçi sîi d©y kh¸c nhau, dÉn ®Õn lµm háng tÝn hiÖu. Cßn khi hai sîi d©y xo¾n l¹i (tõ 2 ®Õn 12 xo¾n / 0.3m = 1 foot), mçi d©y chÞu t¹p nhiÔu nh− nhau nªn cã kh¶ n¨ng triÖt tiªu t¹p nhiÔu. Cµng nhiÒu vßng xo¾n trªn mét ®¬n vÞ ®é dµi, t¹p nhiÔu cµng ®−îc gi¶m. 29 H×nh 2.5- ¶nh h−ëng cña t¹p ©m lªn c¸p kh«ng xo¾n vµ c¸p xo¾n - §Ó gi¶m xuyªn ©m gi÷a c¸c ®«i d©y, sè lÇn xo¾n trong c¸c ®«i d©y lµ kh¸c nhau. C¸c ®«i d©y cì 22 hay 24, trë kh¸ng 100Ω. - UTP cã ®−êng kÝnh xÊp xØ 0.43cm, kÝch th−íc nhá rÊt tiÖn cho viÖc l¾p ®Æt. UTP ®−îc sö dông ngµy cµng nhiÒu, cã thÓ ®−îc dïng víi hÇu hÕt c¸c kiÕn tróc m¹ng. H×nh 2.6- UTP, tèc ®é vµ th«ng l−îng 10-100Mbps, chiÒu dµi tèi ®a 100m - UTP cã nhiÒu −u ®iÓm: gi¸ rÎ, mÒm dÎo, dÔ cµi ®Æt, ®Æc biÖt lµ ®−êng kÝnh nhá nªn kh«ng chiÕm nhiÒu kh«ng gian trong c¸c èng dÉn. Khi c¸p UTP l¾p ®Æt dïng ®Çu nèi RJ-45, c¸c nguån t¹p ©m ®−îc gi¶m ®¸ng kÓ, mét kÕt nèi ch¾c ch¾n rÊt dÔ thùc hiÖn. UTP lo¹i tèt ®−îc dïng trong c¸c m¹ng LAN (Ethernet, Token Ring...). - Nh−îc ®iÓm: dÔ bÞ ¶nh h−ëng bëi t¹p ©m ®iÖn h¬n c¸c m«i tr−êng lËp m¹ng kh¸c. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm cÇn khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ng¾n h¬n so víi c¸p ®ång trôc vµ c¸p quang. - Ph©n lo¹i UTP: chia 5 lo¹i theo chÊt l−îng: + Lo¹i 1: Dïng cho ®iÖn tho¹i, tèt cho tiÕng nãi. + Lo¹i 2: Cao cÊp h¬n, truyÒn tiÕng nãi vµ d÷ liÖu ë tèc ®é 4 Mbps. + Lo¹i 3: Yªu cÇu Ýt nhÊt xo¾n 3 lÇn/0.3m, tèc ®é truyÒn 10 Mbps, lµ c¸p chuÈn cho hÖ thèng ®iÖn tho¹i ngµy nay. + Lo¹i 4: Yªu cÇu Ýt nhÊt xo¾n 3 lÇn/0.3m, tèc ®é truyÒn 16 Mbps. + Lo¹i 5: Tèc ®é 100 Mbps. STP - Mçi ®«i d©y phÝa ngoµi bao bäc b»ng kim lo¹i máng hoÆc kim lo¹i tÕt thµnh l−íi ®Ó c¸ch ly. PhÇn bäc kim nµy nèi ®Êt, nh»m ng¨n chÆn sù th©m nhËp cña t¹p ©m ®iÖn tõ, Vá bäc c¸ch ®iÖn §«i d©y xo¾n 4 cÆp d©y mµu s¾c kh¸c nhau RJ-45 Connector 30 tiªu diÖt ®−îc tiÕng väng tõ ®−êng d©y nµy sang ®−êng d©y kia. 4 ®«i d©y l¹i ®−îc bäc trong mét bÖn l−íi b»ng kim lo¹i. STP lµ lo¹i c¸p 150Ω. - Theo ®Æc t¶ cho l¾p ®Æt m¹ng Ethernet, STP gi¶m ®−îc c¸c t¹p ©m tõ bªn trong vµ c¶ bªn ngoµi c¸p. STP mÆc dï cè g¾ng b¶o vÖ chèng l¹i tÊt c¶ c¸c t¹p ©m tõ bªn ngoµi tèt h¬n nh−ng ®¾t tiÒn vµ khã l¾p ®Æt h¬n UTP. H×nh 2.7- STP, tèc ®é vµ th«ng l−îng 10-100Mbps, chiÒu dµi tèi ®a 100m C¸p ®ång trôc - Cã thÓ truyÒn ®−îc tÇn sè cao h¬n c¸p xo¾n ®«i, tõ 100KHz ÷ 500MHz. - C¸p gåm mét sîi lâi r¾n ë trung t©m, ngoµi lµ líp vá c¸ch ®iÖn, tiÕp theo lµ líp vá dÉn kim lo¹i hay sîi kim lo¹i ®an l¹i. Líp nµy ch¾n t¹p ©m, võa lµm d©y dÉn thø hai ®Ó hoµn chØnh m¹ch, ®−îc bao b»ng mét vá c¸ch ®iÖn. Toµn bé cable ®−îc b¶o vÖ b»ng mét vá nhùa. - Trong m¹ng LAN, c¸p ®ång trôc cã vµi −u ®iÓm. Nã cã thÓ ch¹y ®−îc mét kho¶ng c¸ch kh¸ xa mµ kh«ng cÇn b¬m tÝn hiÖu nhê c¸c repeater (thiÕt bÞ t¸i sinh tÝn hiÖu. RÎ tiÒn h¬n c¸p quang, vµ lµ mét kü thuËt phæ biÕn. H×nh 2.8 - CÊu t¹o c¸p ®ång trôc - C¸c chuÈn cña c¸p ®ång trôc: Ph©n lo¹i theo n¨ng suÊt chi phèi v« tuyÕn (Radio Goverment Rating - RG) + RG-8, RG-9, RG-11: dïng cho Thick Ethernet + RG-58: dïng cho Thin Ethernet + RG-75: dïng cho TV c¸p. - DÔ l¾p ®Æt vµ gi¸ thµnh l¾p ®Æt rÎ. Nh−ng cÇn l−u ý l−íi kim lo¹i bao quanh d©y dÉn cÊu thµnh mét nöa m¹ch ®iÖn nªn ph¶i ®Æc biÖt cÈn thËn ®¶m b¶o nã tiÕp ®Êt. §iÒu nµy rÊt khã thùc hiÖn hoµn h¶o nªn mÆc dï ®−êng kÝnh nhá (0.35cm), Thinnet vÉn kh«ng ®−îc sö dông l©u dµi trong c¸c m¹ng Ethernet. C¸p sîi quang - Cã thÓ truyÒn ®−îc tÇn sè cao h¬n c¸p xo¾n ®«i, tõ 100KHz ÷ 500MHz. - C¸p quang sö dông c¬ chÕ ph¶n x¹ toµn phÇn dÉn ®−êng tia s¸ng qua kªnh. §ã lµ sîi thñy tinh hoÆc chÊt dÎo, bao bäc bëi còng b»ng thñy tinh hay chÊt dÎo cã chiÕt suÊt thÊp h¬n, chÕ t¹o ®¶m b¶o chØ x¶y ra ph¶n x¹ mµ kh«ng khóc x¹. - C¸c h×nh thøc truyÒn: + §a mode: NhiÒu tia s¸ng tõ nguån truyÒn qua lâi theo c¸c h−íng kh¸c nhau, Vá bäc c¸ch ®iÖn §«i d©y xo¾n 4 cÆp d©y mµu s¾c kh¸c nhau Vá bäc kim bao ngoµi BNC connector 31 tïy thuéc cÊu tróc lâi (hai lo¹i lµ lo¹i chØ sè b−íc cã nång ®é lâi ®Òu tõ t©m ®Õn bê vµ lo¹i chØ sè thoai tho¶i, cao nhÊt ë t©m, gi¶m thoai tho¶i vµ thÊp nhÊt ë bê). ChiÒu dµi tèi ®a cña sîi ®a mode 2000m. + §¬n mode: Dïng sîi chØ sè b−íc vµ nguån s¸ng héi tô cao ®Ó giíi h¹n chïm tia theo trôc hoµnh). Sù truyÒn c¸c tia hÇu nh− gièng nhau, cã thÓ bá qua sù trÔ gi÷a chóng. C¸c tia ®−îc nhËn cïng nhau, tæ hîp l¹i mµ kh«ng mÊt tÝn hiÖu. ChiÒu dµi tèi ®a cña sîi ®¬n mode 3000m. - ¦u ®iÓm c¸p quang so víi c¸p xo¾n vµ c¸p ®ång trôc: + Chèng t¹p ©m v× can nhiÔu tõ ¸nh s¸ng bªn ngoµi ®· bÞ chÆn l¹i. + Ýt lµm nhôt tÝn hiÖu, cã thÓ truyÒn hµng c©y sè mµ kh«ng cÇn khuÕch ®¹i. + §é réng b¨ng cao h¬n. - Nh−îc ®iÓm: gi¸ thµnh cao, cµi ®Æt b¶o d−ìng phøc t¹p, dÔ vì. H×nh 2.9 - CÊu t¹o c¸p quang c) TÝn hiÖu ®iÖn vµ an toµn ®iÖn trªn m¹ng
Sù lan truyÒn tÝn hiÖu trªn m¹ng Khi NIC (Network Interface Card) ®Æt mét ®iÖn ¸p hay xung ¸nh s¸ng vµo m«i tr−êng vËt lý, xung nµy t¹o c¸c sãng di chuyÓn däc m«i tr−êng. Sù lan truyÒn lµ toµn bé n¨ng l−îng, ®¹i diÖn cho bÝt 1, di chuyÓn tõ vÞ trÝ nµy sang vÞ trÝ kh¸c. Tèc ®é lan truyÒn phô thuéc vµo vËt liÖu, kiÕn tróc m«i tr−êng vµ c¸c tÇn sè cña c¸c xung tÝn hiÖu.
Sù suy gi¶m tÝn hiÖu m¹ng Sù suy gi¶m tÝn hiÖu m¹ng chñ yÕu phô thuéc vµo lo¹i c¸p vµ ®é dµi c¸p. Tuy nhiªn, cã nh÷ng tæn thÊt kh«ng thÓ tr¸nh khái g©y ra bëi ®iÖn trë. Sù suy gi¶m còng x¶y ra víi tÝn hiÖu quang do sîi quang hÊp thô vµ t¸n x¹ n¨ng l−îng ¸nh s¸ng khi xung lan truyÒn, ®iÒu nµy cã thÓ gi¶m thiÓu nhê b−íc sãng, lo¹i c¸p, mµu s¾c ¸nh s¸ng chän. Cã hai ph−¬ng ph¸p gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy: lùa chän vËt liÖu vµ cÊu tróc d©y dÉn hîp lý hoÆc dïng thiÕt bÞ nh− repeater sau mçi kho¶ng c¸ch nµo ®ã.
Sù ph¶n x¹ trong m¹ng Sù ph¶n x¹ x¶y ra khi c¸c xung ®iÖn truyÒn ®i vÊp ph¶i gi¸n ®o¹n, khi ®ã mét Ýt n¨ng l−îng cã thÓ bÞ ph¶n x¹ l¹i. NÕu kh«ng ®−îc kiÓm so¸t hîp lý, phÇn n¨ng l−îng nµy cã thÓ lµm nhiÔu c¸c bÝt truyÒn sau. Tïy vµo c¸p vµ c¸c kÕt nèi, sù ph¶n håi cã thÓ hay kh«ng lµ vÊn ®Ò cña m¹ng. Sù ph¶n x¹ còng x¶y ra víi tÝn hiÖu quang khi chóng gÆp sù gi¸n ®o¹n trong sîi thñy tinh. §Ó gi¶m thiÓu ph¶n x¹, m«i tr−êng cÇn cã trë kh¸ng riªng ®Ó phï hîp víi c¸c thµnh phÇn ®iÖn trong NIC. Cã thÓ gi¶i quyÕt vÇn ®Ò b»ng c¸ch ®¶m b¶o tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn lËp m¹ng ®−îc phèi hîp trë kh¸ng phï hîp. 32
T¹p ©m T¹p ©m lµ tÝn hiÖu ®iÖn tõ, ®iÖn ¸p hay quang kh«ng mong muèn, ¶nh h−ëng tíi tÝn hiÖu. Mäi tÝn hiÖu ®Òu cã t¹p ©m tõ nhiÒu nguån kh¸c nhau, ®iÒu quan träng lµ gi÷ cho tØ sè S/N (signal to noise) ë møc tèi ®a cã thÓ. Xuyªn ©m (Crosstalk) Xuyªn ©m lµ t¹p ©m ®iÖn trªn c¸p tõ c¸c d©y c¸p kh¸c. Next lµ xuyªn ©m ®Çu cuèi kÒ (near end crosstalk), x¶y ra khi hai d©y dÉn ®Æt gÇn nhau nh−ng kh«ng xo¾n vµo nhau. Next ®−îc gi¶i quyÕt nhê tu©n thñ nghiªm ngÆt c¸c thñ tôc kÕt cuèi chuÈn vµ dïng c¸c c¸p xo¾n cã chÊt l−îng. C¸p quang kh«ng chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÔu next. EMI/RFI (Electromagnetic Interference / Radio Frequency Interference) Mçi d©y dÉn trong c¸p ®ãng vai trß nh− mét ¨ng ten, hÊp thô c¸c tÝn hiÖu ®iÖn tõ c¸c d©y dÉn kh¸c trong c¸p vµ tõ c¸c nguån ®iÖn bªn ngoµi c¸p (¸nh s¸ng, ®éng c¬ ®iÖn, hÖ thèng v« tuyÕn...). C¸c lo¹i nhiÔu nµy ®−îc gäi lµ xuyªn nhiÔu ®iÖn tõ EMI vµ xuyªn nhiÔu tÇn sè radio RFI. C¸c nhiÔu nµy ¶nh h−ëng lín tíi m¹ng v× hÇu hÕt c¸c LAN ®Òu dïng c¸c tÇn sè trong miÒn 1-100 MHz, lµ miÒn tÇn sè cña c¸c tÝn hiÖu ph¸t thanh FM, tÝn hiÒu truyÒn h×nh vµ nhiÒu øng dông kh¸c. C¸c nhµ s¶n xuÊt th−êng dïng kü thuËt shielding vµ cancellation ®Ó chÕ t¹o c¸p nh»m lo¹i bá EMI vµ RFI. C¸p dïng shielding cã l−íi kim lo¹i bao quanh ng¨n mäi tÝn hiÖu nhiÔu, c¸ch nµy lµm t¨ng kÝch th−íc c¸p. Kü thuËt cancellation ®−îc dïng phæ biÕn h¬n. Dßng ®iÖn qua d©y t¹o ®iÖn tõ tr−êng nhá bao quanh sîi d©y, h−íng cña c¸c ®−êng søc tõ ®−îc x¸c ®Þnh bëi h−íng cña dßng ch¶y däc theo d©y. C¸c tr−êng ®iÖn tõ cña hai d©y ®Æt gÇn nhau trong m¹ch ®iÖn ng−îc chiÒu vµ triÖt tiªu nhau, chóng còng triÖt tiªu c¸c tr−êng ®iÖn tõ bªn ngoµi vµo. Khi xo¾n hai d©y l¹i víi nhau, cã thÓ t¨ng c−êng t¸c dông nµy. KÕt hîp cancellation vµ xo¾n d©y, c¸p cã thÓ cung cÊp mét ph−¬ng ph¸p tù b¶o vÖ hiÖu qu¶ cho c¸c ®«i c¸p trong m«i tr−êng m¹ng. NhiÔu nhiÖt NhiÔu nhiÖt ph¸t sinh do c¸c ®iÖn tö di chuyÓn ngÉu nhiªn, lµ nhiÔu kh«ng thÓ tr¸nh ®−îc trong truyÒn d÷ liÖu. Tuy nhiªn, ®©y lµ thµnh phÇn t¹p ©m rÊt nhá h¬n tÝn hiÖu khi truyÒn c¸c tÝn hiÖu cã biªn ®é ®ñ lín. T¹p ©m nguån AC vµ tham chiÕu ®Êt T¹p ©m do nguån AC vµ tham chiÕu ®Êt lµ t¹p ©m chñ yÕu trong lËp m¹ng. T¹p ©m tõ ®iÖn l−íi chÝnh nÕu kh«ng bÞ ng¨n chÆn hîp lý, cã thÓ g©y ra c¸c vÊn ®Ò m¹ng. Vá m¸y th«ng th−êng lµ ®iÓm tham chiÕu ®Êt cho tÝn hiÖu, còng lµ ®Êt cña ®−êng d©y AC. V× cã sù liªn hÖ nµy nªn c¸c vÊn ®Õ ®èi víi thÕ ®Êt cña nguån cã thÓ dÉn ®Õn nhiÔu hÖ thèng d÷ liÖu. NÕu c¸c d©y ®Êt trong c¸c æ c¾m ®iÖn ®ñ dµi, chóng cã thÓ ®ãng vai trß mét ¨ng ten cho t¹p ©m th©m nhËp, lµ c¸c nhiÔu ¶nh h−ëng tíi tÝn hiÖu sè. NhiÔu nµy khã ph¸t hiÖn vµ theo dâi. Tuy nhiªn, nhiÔu AC chØ ¶nh h−ëng tíi tÝn hiÖu trong d©y c¸p kim lo¹i, c¸p quang miÔn nhiÔu víi t¹p ©m nguån AC vµ tham chiÕu ®Êt. Lý t−ëng nhÊt lµ ®iÓm ®Êt cña tÝn hiÖu hoµn toµn c« lËp víi ®iÓm ®Êt cña l−íi ®iÖn, nh»m tr¸nh sù rß rØ nguån AC vµ c¸c xung ®iÖn ¸p vµo ®iÓm ®Êt cña tÝn hiÖu. Còng cã thÓ h¹n chÕ nhiÔu nµy b»ng c¸ch t¹o ®−êng ®Êt tèt cho c¸c thiÕt bÞ m¹ng, dïng biÕn ¸p riªng cho m¹ng LAN vµ sö dông hÖ thèng b¶o vÖ c¸c sù cè vÒ ®iÖn (UPS, APC Surge Protector, P-Tel2, P-Net2, P-Net 4, P-ISDN, P-SP25, PS9-DTE, PS9-DCE...) 23 2.1.2 - TÝn hiÖu vµ m· hãa tÝn hiÖu a) TÝn hiÖu Chøc n¨ng cña líp vËt lý lµ truyÒn d÷ liÖu, t¹i ®©y sÏ cô thÓ c¸c ®Æc t¶ vÒ ®iÖn gi÷a nguån vµ ®Ých. Khi ®−îc dÉn ®Õn c¸c tßa nhµ, ®iÖn ®−îc mang vµo c¸c m¸y tr¹m, c¸c server vµ c¸c thiÕt bÞ m¹ng th«ng qua c¸c d©y dÉn ngÇm trong t−êng hay trªn trÇn nhµ. Th«ng tin d¹ng giäng nãi, h×nh ¶nh, d÷ liÖu sè, ký tù hoÆc m·... sÏ di chuyÓn qua c¸c d©y dÉn vµ ®−îc ®¹i diÖn bëi c¸c xung ®iÖn trªn d©y kim lo¹i hay c¸c xung ¸nh s¸ng trªn c¸c sîi quang. Bªn göi cÇn ph¶i biÕn ®æi tÝn hiÖu thµnh d¹ng thÝch hîp vµ m· ho¸ (encryption) ®Ó truyÒn. Bªn nhËn, cÇn cã giai ®o¹n gi¶i m· (decryption) vµ chuyÓn trë l¹i d¹ng th«ng tin cã ý nghÜa ®Ó cã thÓ ®äc hiÓu ®−îc. H×nh 2.10 - S¬ ®å khèi biÕn ®æi th«ng tin sang tÝn hiÖu truyÒn TÝn hiÖu t−¬ng tù TÝn hiÖu tuÇn hoµn: Muèn truyÒn tin ®i xa, ph¶i biÕn ®æi biªn ®é, tÇn sè hay pha cña tÝn hiÖu cao tÇn n¨ng l−îng cao theo quy luËt biÕn ®æi cña th«ng tin, còng cã thÓ thay ®æi ®ång thêi hai hay c¶ ba ®¹i l−îng trªn. - Thay ®æi biªn ®é → ®iÒu biªn AM (Amplitude Modulation) - Thay ®æi tÇn sè → ®iÒu tÇn FM (Frequency Modulation) - Thay ®æi pha → ®iÒu pha PM (Phase Modulation) TÝn hiÖu kh«ng tuÇn hoµn: ph©n tÝch thµnh tÇn sè c¬ b¶n vµ c¸c häa ba 2f, 3f... - Phæ tÇn: tæ hîp tÊt c¶ tÝn hiÖu sãng sin t¹o nªn tÝn hiÖu ®ã. - §é réng b¨ng (Bandwidth): lµ ®é réng cña phæ tÇn, cã gi¸ trÞ b»ng tÇn sè cao nhÊt trõ tÇn sè thÊp nhÊt: W® = fmax - fmin TÝn hiÖu sè C¸c tÝn hiÖu sè th−êng kh«ng tuÇn hoµn nªn kh«ng dïng chu kú vµ tÇn sè ®Ó ®¹i diÖn mµ dïng kho¶ng c¸ch bit (thay chu kú) vµ tèc ®é bit (thay tÇn sè). - Kho¶ng c¸ch bit: kho¶ng thêi gian gi÷a hai bit. - Tèc ®é bit: sè kho¶ng bit trªn mét gi©y, tøc lµ sè bit göi trong mét gi©y. Ph©n tÝch tÝn hiÖu sè: gåm mét sè v« h¹n c¸c sãng sin ®¬n gi¶n gäi lµ c¸c hµi (harmonics), mçi hµi cã biªn ®é, pha vµ tÇn sè kh¸c nhau. §Ó nhËn vµ phôc håi chÝnh x¸c tÝn hiÖu sè, mäi thµnh phÇn tÇn sè ph¶i ®−îc truyÒn kh«ng mÊt m¸t trªn ®−êng truyÒn. Thùc tÕ kh«ng ®−êng truyÒn nµo cã kh¶ n¨ng ®ã. Tuy nhiªn, nÕu chØ göi ®i mét sè nhÊt ®Þnh c¸c tÇn sè cã biªn ®é v−ît mét møc nµo ®ã, ta cã thÓ håi phôc chÝnh x¸c tÝn hiÖu n¬i nhËn. Vïng tÇn sè ®ã ®−îc gäi lµ ®é réng b¨ng cña tÝn hiÖu sè. Sè T−¬ng tù V¨n b¶n, giäng nãi, h×nh ¶nh... V¨n b¶n, giäng nãi, h×nh ¶nh... Sè T−¬ng tù ThiÕt bÞ m· Th«ng tin TÝn hiÖu 24 H×nh 2.11 - §é réng b¨ng chÝnh Tèc ®é bit t¨ng, ®é réng b¨ng truyÒn ®−îc më réng. VÝ dô tèc ®é bit 1000 bps, ®é réng b¨ng tÝn hiÖu 200Hz. NÕu tèc ®é bit 2000 bps, ®é réng b¨ng lµ 400Hz. §é réng b¨ng m«i tr−êng vµ ®é réng b¨ng chÝnh cña tÝn hiÖu M«i tr−êng truyÒn víi ®é réng b¨ng riªng chØ cã kh¶ n¨ng truyÒn tÝn hiÖu sè mµ ®é réng b¨ng chÝnh nhá h¬n ®é réng b¨ng m«i tr−êng. V× thÕ, nÕu tèc ®é bit t¨ng th× ®é réng b¨ng cña tÝn hiÖu còng t¨ng. §é réng b¨ng m«i tr−êng còng ph¶i t¨ng theo ®Ó truyÒn ®−îc tÝn hiÖu. Do ®ã, ®é réng b¨ng m«i tr−êng quy ®Þnh giíi h¹n vÒ tèc ®é bit. Tèc ®é bit cùc ®¹i m«i tr−êng cã thÓ truyÒn gäi lµ kh¶ n¨ng kªnh cña m«i tr−êng. Kh¶ n¨ng kªnh phô thuéc vµo lo¹i kü thuËt m· ho¸ vµ tØ lÖ tÝn hiÖu/ t¹p cña hÖ thèng. Dïng tÝn hiÖu t−¬ng tù ®Ó truyÒn tÝn hiÖu sè VÝ dô: §é réng b¨ng nµo cÇn ®−îc sö dông ®Ó göi d÷ liÖu tèc ®é 10 bps b»ng mét tÝn hiÖu t−¬ng tù? Gi¶ sö mçi yÕu tè tÝn hiÖu lµ mét bit. T×m tÇn sè tÝn hiÖu t−¬ng tù khi tÝn hiÖu nµy thay ®æi nhiÒu nhÊt (®é réng b¨ng lín nhÊt). Tr−êng hîp xÊu nhÊt lµ c¸c logic "0" vµ "1" n»m xen kÏ nhau, ®é réng b¨ng lín nhÊt. Mçi tæ hîp 0-1 lµ mét chu kú. Do ®ã cã 5 chu kú/ gi©y, mçi chu kú tÝn hiÖu t−¬ng tù cã 2 bit sè. §é réng b¨ng yªu cÇu 5 Hz. b) M· ho¸ tÝn hiÖu D÷ liÖu ph¶i ®−îc m· ho¸ thµnh tÝn hiÖu tr−íc khi göi tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c. Th«ng tin m· phô thuéc vµo d¹ng gèc d÷ liÖu vµ vµo d¹ng mµ phÇn cøng truyÒn th«ng ®ßi hái. M· ho¸ tÝn hiÖu theo c¸c ph−¬ng thøc: H×nh 2.12 - M· hãa tÝn hiÖu t−¬ng tù 25 - Sè - Sè: Unipolar (®¬n cùc), Polar (m· cùc), BiPolar (hai cùc) - T−¬ng tù - Sè: PAM, PCM - Sè - T−¬ng tù: ASK, FSK, PSK, QAM - T−¬ng tù - T−¬ng tù Môc tiªu cña m· ho¸ lµ ®Ó t−¬ng thÝch víi m«i tr−êng truyÒn; n¬i nhËn dÔ ®ång bé; triÖt tiªu thµnh phÇn mét chiÒu trªn ®−êng truyÒn; gi¶m t¹p nhiÔu; gi¶m lçi.
M· sè - sè Unipolar - Mét møc thÕ ®¹i diÖn cho 0 vµ mét møc kh¸c ®¹i diÖn cho 1 (cã thÓ + hoÆc -) - ChØ cã mét ph©n cùc nªn chØ cã mét trong hai tr¹ng th¸i nhÞ ph©n ®−îc m· ho¸: th−êng lµ 1, tr¹ng th¸i kªnh cã thÕ 0V (®−êng kh«ng ph¶n øng) ®¹i diÖn cho 0. Hai vÊn ®Ò nan gi¶i lµ thµnh phÇn DC víi biªn ®é trung b×nh cña m· kh¸c 0, kh«ng thÓ truyÒn qua m«i tr−êng nh− vi ba hay biÕn thÕ. Vµ ®ång bé, khi tÝn hiÖu kh«ng thay ®æi (mét chuçi liªn tiÕp 1 hay 0), kh«ng biÕt ®©u lµ ®Çu vµ kÕt thóc 1 bit. §Ó kh¾c phôc, dïng mét ®−êng truyÒn ®ång thêi nh−ng mang xung ®ång hå lµm cho thiÕt bÞ nhËn ®ång bé thêi gian víi thêi gian tÝn hiÖu. §iÒu nµy kh«ng kinh tÕ. Polar Sö dông hai møc thÕ, 1 d−¬ng, 1 ©m, thµnh phÇn DC bÞ tr−ît tiªu. 3 ph−¬ng ph¸p m· cùc - NRZ (Non Return to Zero): møc tÝn hiÖu lu«n lµ d−¬ng hoÆc ©m, khi kh«ng truyÒn, ®−êng truyÒn im lÆng (møc 0). Cã hai kiÓu: + NRZ-L (Level) : møc thÕ ®¹i diÖn cho logic 0 vµ 1: (+) ↔ ”1”, (-) ↔ ”0” + NRZ-I (Inversion) : ®¶o møc thÕ (s−ên) ®Çu kho¶ng bit ↔ “1”, møc thÕ ↔ “0” H×nh 2.13 - M· NRZ - RZ (Return to Zero): ®Ó ®¶m b¶o ®ång bé, cÇn cã sù thay ®æi trªn mçi bit. N¬i nhËn c¨n cø vµo sù thay ®æi nµy x©y dùng, cËp nhËt vµ ®ång bé nhÞp cña nã. Kh¸c víi NRZ, RZ cÇn 3 gi¸ trÞ d−¬ng, ©m vµ zero. TÝn hiÖu kh«ng thay ®æi gi÷a c¸c bit mµ thay ®æi trong thêi gian kÐo dµi cña bit: (+) ↔ ”1”, (-) ↔ ”0”, dïng møc ®Ó ®¹i diÖn bit. Nöa ®−êng ë 1/2 kho¶ng bit vÒ zero, tøc lµ dïng s−ên ®Ó ®ång bé. 26 Nh−îc ®iÓm cña RZ: cÇn 2 lÇn thay ®æi tÝn hiÖu ë 1 bit → ®é réng b¨ng réng h¬n. H×nh 2.14 - M· RZ - Biphase (hai pha): lµ gi¶i ph¸p tèt nhÊt cho vÊn ®Ò ®ång bé. TÝn hiÖu thay ®æi gi÷a kho¶ng bit nh−ng kh«ng quay trë vÒ zero mµ tiÕp tôc ®æi h−íng. Còng nh− RZ, sù thay ®æi trong kho¶ng gi÷a nµy cho phÐp ®ång bé. Cã hai lo¹i biphase ®−îc dïng trong m¹ng lµ Manchester vµ Manchester ph©n biÖt. + Manchester: thao t¸c gi÷a mçi kho¶ng bit cho ®ång bé vµ ®¹i diÖn bit: (+) → (-) ↔ ”0” (s−ên ©m) (-) → (+) ↔ ”1” (s−ên d−¬ng) Dïng s−ên gi÷a kho¶ng bit ®Ó ®ång bé bit + Differential Manchester: sù cã mÆt vµ v¾ng mÆt cña b−íc chuyÓn ë ®Çu kho¶ng bit dïng ®Ó ®¹i diÖn bit: ChuyÓn møc ↔ ”0” Kh«ng chuyÓn møc ↔ ”1” Sù ®¶o chiÒu ë gi÷a kho¶ng bit cho ®ång bé. Nh− vËy ®Ó thÓ hiÖn bit “0” cÇn 2 lÇn thay ®æi tÝn hiÖu, bit “1” chØ cÇn 1 lÇn. H×nh 2.15 - M· Biphase Bipolar Gièng RZ sö dông 3 møc thÕ: (+), (-) vµ (0). Tuy nhiªn: Zero ↔ ”0” (+), (-) ↔ ”1” 27 → thÕ ©m, d−¬ng xen kÏ ®¹i diÖn cho "1" 3 lo¹i m· bipolar dïng nhiÒu trong truyÒn th«ng: AMI, B8ZS vµ HDB3: - AMI (Bipolar Alternate Mark Inversion): M· ®¶o dÊu lu©n phiªn Zero ↔ ”0” (+), (-) xen kÏ ↔ ”1” H×nh 2.16 - M· AMI NhËn xÐt: - Kh«ng cã ®ång bé. - Thµnh phÇn DC bÞ tr−ît tiªu ®iÖn ¸p cña "1" ®−îc thay ®æi. - NhËn biÕt "1" dÔ dµng → ®ång bé "1" thuËn lîi. - NÕu "0" liªn tiÕp → khã kh¨n cho ®ång bé → B8ZS vµ HDB3 - B8ZS (Bipolar 8 Zero Substitution): Sù thay thÕ l−ìng cùc cho 8 bit zero M· nµy gièng m· AMI, chØ kh¸c ë chç khi cã chuçi liªn tiÕp ≥ 8 bit "0", sÏ cã sù c−ìng bøc thay ®æi tÝn hiÖu ngay trong chuçi "0" ®ã. Thay ®æi c−ìng bøc tuú thuéc vµo cùc cña bit "1" ngay tr−íc bit "0" cña chuçi nµy. H×nh 2.17 - M· B8ZS ThiÕt bÞ nhËn xem xÐt c¸c cùc xen kÏ ®Ó nhËn biÕt bit "1". Nh−ng khi t×m thÊy sù thay ®æi 2 cùc ®øng liªn tiÕp bao quanh 3 logic "0", nã nhËn ra sù c−ìng bøc cè ý, vµ kh«ng xem ®ã lµ lçi. TiÕp theo thiÕt bÞ nhËn t×m cÆp c−ìng bøc thø 2. Khi ®ã nã liÒn biÕn ®æi c¶ 8 bit thµnh logic "0" vµ chuyÓn thµnh m· AMI th«ng th−êng..M· nµy ®ång bé tèt h¬n m· AMI, th−êng dïng khi cã ≥ 8 bit "0". - HDB3 (High Density Bipolar 3): M· l−ìng cùc mËt ®é cao. Cø 4 logic "0" liªn tiÕp sÏ cã c−ìng bøc thay ®æi tÝn hiÖu, cã 4 c¸ch thay thÕ tuú thuéc vµo cùc cña bit "1" tr−íc ®ã vµ vµo sè c¸c logic cña sù thay thÕ tr−íc ®ã. 28 H×nh 2.18 - M· HDB3 Nhê cã c−ìng bøc, bªn thu nhËn ra ®ã lµ sù cè ý vµ dïng nã ®Ó ®ång bé hÖ thèng. Bµi tËp: • Dïng m· B8ZS ®Ó m· chuçi bit 10000000000100. Gi¶ sö cùc bit "1" lµ d−¬ng. • Dïng m· HDB3 m· chuçi 10000000000100. Gi¶ sö tæng c¸c sè "1" tr−íc lµ lÎ, 1 ®Çu d−¬ng
M· t−¬ng tù - sè §iÒu chÕ biªn ®é xung (PAM: Pulse Amplitude Modulation) LÊy mÉu tÝn hiÖu t−¬ng tù theo mét tÇn sè x¸c ®Þnh → thu ®−îc c¸c xung biªn ®é kh¸c nhau. Tuy nhiªn c¸c biªn ®é lµ t−¬ng tù, kh«ng ph¶i sè nªn ph¶i ®iÒu chÕ b»ng ph−¬ng ph¸p m· xung PCM. H×nh 2.19 - §iÒu chÕ PAM §iÒu chÕ xung m· (PCM: Pulse Code Modulation) - Tho¹t ®Çu ph¶i l−îng tö ho¸ (quantize) c¸c xung PAM. L−îng tö lµ Ên ®Þnh mét sè nµo ®ã cho ®o¹n ®−îc lÊy mÉu. t 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 t 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 29 H×nh 2.20 - §iÒu chÕ PCM - Mçi gi¸ trÞ ®−îc chuyÓn thµnh nhÞ ph©n 7 bit t−¬ng ®−¬ng, bit thø 8 lµ bit dÊu (1 lµ sè ©m, 0 lµ sè d−¬ng). VÝ dô: +24 = 00011000, -15 = 10001111... - C¸c sè nhÞ ph©n chuyÓn thµnh tÝn hiÖu sè theo c¸c kü thuËt m· sè - sè trªn. → PCM gåm 4 qu¸ tr×nh: PAM → L−îng tö → M· nhÞ ph©n → M· sè - sè. Tèc ®é lÊy mÉu: Sù chÝnh x¸c khi håi phôc tÝn hiÖu phô thuéc vµo tèc ®é lÊy mÉu. Theo lý thuyÕt Nyquist, tèc ®é lÊy mÉu Ýt nhÊt ph¶i gÊp ®«i tÇn sè cao nhÊt tÝn hiÖu.
M· sè - t−¬ng tù Cã Ýt nhÊt 3 c¬ cÊu m· sè - t−¬ng tù: kho¸ ®iÒu chØnh biªn ®é (ASK-Khãa ®Þnh biªn), kho¸ dÞch tÇn (FSK), kho¸ dÞch pha (PSK). HoÆc cã thÓ biÕn ®æi c¶ biªn ®é vµ pha gäi lµ ®iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph−¬ng (QAM-Quadrature Amplitude Modulation). QAM hiÖu qu¶ nhÊt, ®−îc sö dông trong c¸c modem hiÖn ®¹i m· sè - t−¬ng tù. Baud rate vµ Bit rate: - Bit rate: sè bit ®−îc truyÒn trong thêi gian 1 gi©y. - Baud rate: sè ®¬n vÞ tÝn hiÖu trong 1 gi©y ®ßi hái ®Ó ®¹i diÖn cho sè bit ®ã. Tèc ®é bit = Tèc ®é baud × sè bit thÓ hiÖn qua mét ®¬n vÞ tÝn hiÖu Sãng mang (Carrier Signal): Khi truyÒn t−¬ng tù, thiÕt bÞ göi t¹o ra tÝn hiÖu cao tÇn (sãng mang) lµm nÒn cho th«ng tin. ThiÕt bÞ nhËn ph¶i ®iÒu chØnh hoµ hîp víi tÇn sè sãng mang göi tíi. 23 ASK (Amplitude Shift Keying) H×nh 2.21 - §iÒu chÕ ASK - Biªn ®é tÝn hiÖu biÕn ®æi ®Ó thÓ hiÖn "0" vµ "1", tÇn sè vµ pha kh«ng ®æi. - Tèc ®é truyÒn ASK bÞ giíi h¹n bëi tÝnh chÊt vËt lý cña m«i tr−êng. Nh−îc ®iÓm cña ASK lµ nh¹y víi nhiÒu t¹p ©m (¶nh h−ëng ®Õn biªn ®é ®iÒu chÕ). - ASK cßn gäi lµ OOK (On Off Keying), dïng 0V ®Ó thÓ hiÖn 1 gi¸ trÞ bit nªn −u ®iÓm lµ gi¶m n¨ng l−îng truyÒn. - §é réng b¨ng ASK: fc lµ tÇn sè sãng mang, Nbaud lµ tèc ®é baud (sè ®¬n vÞ tÝn hiÖu trong 1 gi©y ®ßi hái ®Ó ®¹i diÖn cho sè bit). TriÓn khai tÝn hiÖu ®· m· ASK thu ®−îc phæ c¸c tÇn sè ®¬n gi¶n: fc - Nbaud/2 vµ fc + Nbaud/2 fc - 3Nbaud/2 vµ fc + 3Nbaud/2... Thùc tÕ chØ cã tÇn sè sãng mang vµ c¸c tÇn sè l©n cËn lµ cÇn thiÕt. Do ®ã, ®é réng b¨ng ASK ®−îc tÝnh: BW = (1+d)×Nbaud Tr−êng hîp tèi thiÓu d = 0 → BW = Nbaud FSK (Frequency Shift Keying) H×nh 2.22 - §iÒu chÕ FSK 24 - TÇn sè thay ®æi ®Ó thÓ hiÖn "0" vµ "1", biªn ®é vµ pha kh«ng ®æi. TÇn sè trong kho¶ng bit kh«ng ®æi vµ phô thuéc vµo logic lµ "0" hay "1". - FSK tr¸nh ®−îc t¹p ©m. N¬i nhËn t×m sù thay ®æi vÒ tÇn sè mµ kh«ng chó ý ®Õn ®iÖn thÕ. H¹n chÕ cña FSK lµ kh¶ n¨ng cña m«i tr−êng. - §é réng b¨ng FSK: fc0 lµ tÇn sè sãng mang cho bit "0", fc1 cho bit "1". Phæ FSK lµ tæ hîp 2 phæ ASK quanh fc0 vµ fc1: BW = (fc0 + fc1) + Nbaud PSK (Phase Shift Keying) H×nh 2.23 - §iÒu chÕ 2-PSK Gi¶n ®å sao PSK: Bit Pha 0 00 1 1800 Ph−¬ng ph¸p nµy gäi lµ 2-PSK hoÆc PSK nhÞ ph©n v× cã 2 pha kh¸c nhau. - Sù thay ®æi pha thÓ hiÖn "0" vµ "1", biªn ®é vµ tÇn sè kh«ng ®æi. VÝ dô nÕu pha 00 lµ "0" th× pha 1800 lµ "1". Pha tÝn hiÖu trong kho¶ng bit kh«ng ®æi. - PSK kh«ng nh¹y víi nh÷ng t¹p ©m ¶nh h−ëng ®Õn ASK vµ kh«ng giíi h¹n ®é réng b¨ng nh− ®èi víi FSK. Nh− vËy, mét sù thay ®æi tÝn hiÖu dï nhá, thiÕt bÞ vÉn cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn. H×nh 2.24 - §iÒu chÕ 4-PSK 1 0 01 00 10 11 25 Gi¶n ®å sao PSK: CÆp bit Pha 00 00 01 900 10 1800 11 2700 Kü thuËt nµy gäi lµ 4-PSK, truyÒn d÷ liÖu nhanh h¬n 2 lÇn 2-PSK. 8-PSK, tÝn hiÖu dÞch pha 450, mçi lÇn dÞch thÓ hiÖn 3 bit, nhanh h¬n 3 lÇn 2-PSK. Tri bit Pha 000 00 001 450 010 900 011 1350 100 1800 101 2250 110 2700 111 3150 - §é réng b¨ng PSK: §é réng b¨ng tèi thiÓu truyÒn PSK gièng ASK, Nbaud. Tèc ®é cùc ®¹i trong PSK lín h¬n trong ASK. Nh− vËy khi Baud rate trong PSK vµ ASK cïng chiÕm mét ®é réng b¨ng, th× bit rate trong PSK sÏ lµ 2 hoÆc nhiÒu lÇn lín h¬n. QAM (Quadrature Amplitude Modulation) PSK bÞ giíi h¹n bit rate v× ph©n biÖt sù kh¸c pha bÐ th−êng gÆp khã kh¨n. V× thÕ, thay ®æi 2 trong 3 ®Æc tr−ng sãng sin, v× FSK cã ®é réng b¨ng giíi h¹n nªn chØ kÕt hîp ASK víi PSK → QAM: thùc hiÖn ®iÒu chÕ biªn ®é cÇu ph−¬ng. H×nh 2.25 - §iÒu chÕ QAM 010 000 100 110 001 011 101 111 26 - §é réng b¨ng PSK: BW còng cã yªu cÇu nh− cña ASK vµ PSK. B¶ng 2.3 - So s¸nh bit rate vµ baud rate M· §¬n vÞ Bit/Baud Baud rate Bit rate ASK, FSK, 2-PSK Bit 1 N N 4-PSK, 4-QAM Dibit 2 N 2N 8-PSK, 8-QAM Tribit 3 N 3N 16-QAM Quadbit 4 N 4N 32-QAM Pentabit 5 N 5N 64-QAM Hexabit 6 N 6N 128-QAM Septabit 7 N 7N 256-QAM Octabit 8 N 8N
M· t−¬ng tù - t−¬ng tù: AM, FM, PM - AM: Biªn ®é sãng mang thay ®æi theo biªn ®é cña tÝn hiÖu ®iÒu chÕ. §é réng BW: b»ng 2 lÇn BW cña tÝn hiÖu ®iÒu chÕ. Th«ng th−êng, BWtÝn hiÖu audio = 5KHz → BWAM = 10KHz - FM: TÇn sè sãng mang thay ®æi theo møc thÕ cña tÝn hiÖu ®iÒu chÕ. TÝn hiÖu audio cña truyÒn th«ng qu¶ng b¸ theo stereo hÇu hÕt lµ 15KHz. Mçi tr¹m FM cã ®é réng b¨ng tèi thiÓu lµ 150KHz. Sãng mang cña FM n»m ë vÞ trÝ bÊt kú trong gi¶i 88-108MHz (cã thÓ lµm viÖc 100 ®é réng b¨ng FM). - PM: §iÒu chÕ pha ®−îc dïng xen kÏ víi ®iÒu chÕ FM ®Ó phÇn cøng ®ì phøc t¹p. Pha cña sãng mang ®−îc ®iÒu chÕ theo møc thÕ cña tÝn hiÖu ®iÒu chÕ. 2.2 Líp liªn kÕt d÷ liÖu Líp liªn kÕt d÷ liÖu lµ líp thø 2 trong m« h×nh OSI. Vai trß chøc n¨ng cña líp nµy lµ cung cÊp ph−¬ng tiÖn ®Ó truyÒn th«ng tin qua liªn kÕt vËt lý víi c¸c c¬ chÕ ®ång bé hãa, ®ång bé luång d÷ liÖu vµ kiÓm so¸t lçi. NhiÖm vô cña nã lµ cung cÊp mét khung tin ®Ó chøa ®ùng c¸c gãi tin cña líp 3, råi truyÒn qua liªn kÕt vËt lý. Giao thøc ®−îc x©y dùng cho líp liªn kÕt d÷ liÖu cã thÓ chia thµnh hai lo¹i: ®ång bé vµ dÞ bé. Lo¹i ®ång bé ®−îc chia thµnh hai nhãm: ®Þnh h−íng ký tù vµ ®Þnh h−íng bÝt.
Giao thøc dÞ bé Giao thøc dÞ bé sö dông ph−¬ng thøc truyÒn dÞ bé, truyÒn mçi ký tù trong mét chuçi bÝt ®éc lËp, chóng ®−îc ®ãng khung bëi c¸c bÝt “start” vµ “stop”. Khi truyÒn kh«ng cÇn cã sù ®ång bé liªn tôc gi÷a n¬i göi vµ n¬i nhËn. Nã cho phÐp mét ký tù d÷ liÖu ®−îc truyÒn ®i bÊt cø lóc nµo. N¬i nhËn kh«ng cÇn biÕt chÝnh x¸c khi nµo mét ®¬n vÞ d÷ liÖu ®−îc göi, nã chØ cÇn biÕt chç b¾t ®Çu vµ chç kÕt thóc ®¬n vÞ d÷ liÖu ®ã qua c¸c bÝt “start” vµ “stop” nãi trªn. Ph−¬ng ph¸p nµy cã tèc ®é thÊp, ®−îc sö dông trong c¸c modem: XMODEM, YMODEM, ZMODEM ®Ó truyÒn d÷ liÖu m¸y tÝnh PC qua m¹ng ®iÖn tho¹i.
Giao thøc ®ång bé Ph−¬ng thøc truyÒn ®ång bé kh«ng dïng c¸c bit “start” vµ “stop” ®Ó ®ãng khung mét ký tù mµ chÌn c¸c ký tù ®Æc biÖt SYN (Synchronization), EOT (End of Transmission), hay mét cê flag gi÷a c¸c d÷ liÖu ®Ó b¸o mét d÷ liÖu ®ang ®Õn hoÆc ®· 27 ®Õn. §ång bé víi hÖ thèng truyÒn th«ng ë hai møc: - Møc vËt lý: gi÷ ®ång bé gi÷a ®ång hå cña ng−êi göi vµ ng−êi nhËn - Møc liªn kÕt d÷ liÖu: ®Ó ph©n biÖt gi÷a d÷ liÖu víi flag vµ vïng th«ng tin ®iÒu khiÓn. 2.2.1 Giao thøc ®Þnh h−íng ký tù Giao thøc ®Þnh h−íng ký tù ®−îc x©y dùng dùa trªn c¸c ký tù ®Æc biÖt cña bé m· chuÈn ASCII hoÆc EBCDIC. Bé giao thøc nµy ®−îc sö dông cho cÊu h×nh ®iÓm - ®iÓm hoÆc nhiÒu ®iÓm. Nã chñ yÕu ®−îc sö dông trong ph−¬ng thøc hai chiÒu lu©n phiªn. Trong ph−¬ng thøc nµy, sö dông giao thøc BSC cña IBM. Giao thøc ®−îc x©y dùng dùa trªn bé m· chuÈn EBCDIC. Giao thøc BSC ®−îc ISO lÊy lµm c¬ së x©y dùng giao thøc Basic mode dùa trªn bé m· chuÈn ASCII. Mét ®¬n vÞ d÷ liÖu (frame) dïng trong giao thøc nµy cã khu«n d¹ng nh− sau: - PhÇn Header: chøa ®ùng th«ng tin ®iÒu khiÓn, bao gåm thø tù cña frame vµ ®Þa chØ ®Ých. - BCC (Block Check Character) lµ vïng 8 bÝt kiÓm tra lçi theo bÝt ch½n lÎ (theo chiÒu däc) cho c¸c ký tù vïng text, ®èi víi Basic mode, hoÆc 16 bit kiÓm tra lçi theo ph−¬ng ph¸p CRC - 16 cho vïng text (tr−êng hîp BSC). Tr−êng hîp d÷ liÖu qu¸ dµi, cÇn t¸ch thµnh nhiÒu khèi, mçi khèi ®−îc coi lµ mét frame vµ cÊu tróc theo khu«n d¹ng trªn, ë phÇn header sÏ ®¸nh thø tù cña khèi. V× giao thøc nµy chØ sö dông tèt cho ph−¬ng thøc b¸n song c«ng, nªn hiÖn nay Ýt ®−îc sö dông. ë ®©y chØ giíi thiÖu tãm l−îc ®Ó b¹n ®äc cã thÓ tham kh¶o, mang tÝnh hÖ thèng. 2.2.2 Giao thøc ®Þnh h−íng bit: Trong phÇn nµy, sÏ giíi thiÖu giao thøc HDLC ( High-Level Data Link Control), lµ giao thøc chuÈn cho líp liªn kÕt d÷ liÖu, cã vÞ trÝ quan träng nhÊt, ®−îc ph¸t triÓn bëi ISO (ISO 3309, ISO433). Nã ®−îc øng dông cho cÊu h×nh ®iÓm - ®iÓm, vµ nhiÒu ®iÓm, cho phÐp khai th¸c hai chiÒu ®ång thêi, hai chiÒu lu©n phiªn. HDLC lµ giao thøc ®iÒu khiÓn ë møc cao, do ISO ph¸t triÓn vµo n¨m 1979 trªn c¬ së SDLC. N¨m 1981, ITV-T ®· ph¸t triÓn hµng lo¹t giao thøc trªn c¬ së HDLC gäi lµ thñ tôc th©m nhËp liªn kÕt (CAPs, LAPB, LAPD, LAPX...). C¸c thñ tôc kh¸c nh− chuyÓn m¹ch khung ... còng ®−îc ITV-T vµ ANSI ph¸t triÓn tõ HDLC ®Ó lµm c¸c thñ tôc th©m nhËp c¸c LAN. Cã thÓ nãi mäi giao thøc ®Þnh h−íng bÝt hiÖn nay ®Òu t¸ch ra tõ HDLC hoÆc cã nguån gèc tõ HDLC. Nh− vËy, qua HDLC, ta sÏ hiÓu ®−îc c¸c giao thøc kh¸c. HÖ thèng sö dông HDLC ®−îc ®Æc tr−ng bëi lo¹i tr¹m, bëi cÊu h×nh, hoÆc bëi d¹ng tr¶ lêi. - Lo¹i tr¹m: HDLC kh¸c nhau trong 3 lo¹i tr¹m: chñ ( s¬ cÊp), tí (thø cÊp) vµ tæ hîp. 28 - CÊu h×nh: cÊu h×nh liªn quan ®Õn phÇn cøng trªn ®−êng liªn kÕt. C¸c thiÕt bÞ cã thÓ tæ chøc thµnh s¬ cÊp, thø cÊp, hoÆc ngang hµng. C¸c thiÕt bÞ ngang hµng cã thÓ ho¹t ®éng võa nh− s¬ cÊp, võa nh− thø cÊp, tïy theo d¹ng trao ®æi ®−îc chän. CÊu tróc ®¬n vÞ d÷ liÖu cña HDLC: Mçi khung HDLC cã 6 tr−êng: cê (Flag), ®Þa chØ (Address), ®iÒu khiÓn (Control), th«ng tin (Information), tr−êng ghi m· kiÓm so¸t lçi (FCS). - Flag lµ vïng m· ®ãng khung cho frame, ®¸nh dÊu b¾t ®Çu vµ kÕt thóc cña frame. Tr−êng cê cã 8 bÝt “01111110”, nã ®ång nhÊt ë b¾t ®Çu vµ kÕt thóc cña frame vµ dïng lµm mÉu ®ång bé cho thiÕt bÞ nhËn. §Ó tr¸nh lÉn gi÷a m· cê vµ néi dung frame, ng−êi ta dïng thñ thuËt nhåi bÝt “0” sau 5 bit “1” liªn tiÕp. Khi truyÒn ®i, cø sau 5 bÝt “1” liªn tiÕp th× tù ®éng chÌn vµo mét bÝt “0”. ThÝ dô: “011111110” ph¶i chuyÓn thµnh “0111110110” víi bÝt “0” ®−îc chÌn vµo vÞ trÝ thø 6 ®Ó tr¸nh nhÇm lÉn víi m· cê. - Address: lµ tr−êng ®Þa chØ. Tr−êng ®Þa chØ cã thÓ lµ 1 byte hoÆc 2 byte (tr−êng hîp më réng). §©y lµ ®ia chØ ®Ých cña frame. - Information: lµ vïng ®Ó ghi th«ng tin cÇn truyÒn ®i (gãi líp 3). Vïng nµy cã kÝch th−íc kh«ng x¸c ®Þnh. - FCS (Frame Check Sequence): lµ vïng ghi m· kiÓm so¸t lçi cho néi dung cña frame, sö dông ph−¬ng ph¸p CRC víi ®a thøc sinh: x16 + x12 + x5 + 1 Vïng nµy cã thÓ lµ 1 byte trong tr−êng hîp chuÈn vµ 2 byte trong tr−êng hîp më réng. HDLC sö dông 3 lo¹i frame chÝnh: frame U, frame S, vµ frame I. Ba frame nµy ®−îc ®Þnh d¹ng ë vïng Control. Ta xÐt néi dung vïng Control cña c¸c lo¹i frame HDLC trong tr−êng hîp chuÈn ë b¶ng 2.4 d−íi ®©y: B¶ng 2.4: §Þnh d¹ng c¸c frame cña HDLC ë vïng Control Lo¹i frame C¸c bÝt ë vïng Control 1 2 3 4 5 6 7 8 Frame U 1 1 M M P/F M M M Frame S 0 N(S) P/F N(R) Frame I 1 0 S S P/F N(R) C¸c bÝt ®Çu ë vïng Control ®−îc dïng ®Ó ®Þnh danh c¸c lo¹i frame. Frame U (Unnumbered frame): §−îc ®Þnh danh bëi hai bÝt thø nhÊt vµ thø 2 cña vïng Control: “11”. §©y lµ frame ®iÒu khiÓn, dïng ®Ó khëi ®éng, duy tr× vµ gi¶i phãng liªn kÕt d÷ liÖu. Cã 5 bÝt ®Ó ®Þnh danh c¸c lo¹i frame U. Nh− vËy, cã tÊt c¶ 25 = 32 frame U. Nh−ng chØ 29 cã 5 frame ®−îc sö dông phæ biÕn. Trong ®ã, 3 frame dïng ®Ó khëi ®éng liªn kÕt vµ quy ®Þnh ph−¬ng thøc trao ®æi lµ : SNRM, SARM, SABM. - Ph−¬ng thøc tr¶ lêi chuÈn SNRM (Set Normal Response Mode): ph−¬ng thøc nµy dïng trong tr−êng hîp cÊu h×nh kh«ng c©n b»ng, nghÜa lµ cã mét tr¹m ®iÒu khiÓn chung gäi lµ tr¹m chñ (hay s¬ cÊp). C¸c tr¹m cßn l¹i gäi lµ tr¹m tí (thø cÊp) bÞ ®iÒu khiÓn bëi tr¹m chñ. C¸c tr¹m thø cÊp chØ ®−îc truyÒn tin khi tr¹m s¬ cÊp cho phÐp hoÆc yªu cÇu. - Ph−¬ng thøc tr¶ lêi dÞ bé SARM (Set Asynchronous Response Mode): ph−¬ng thøc nµy sö dông cho cÊu h×nh ®èi xøng. Mçi tr¹m vËt lý cã hai tr¹m logic, mét tr¹m lµ s¬ cÊp, mét lµ thø cÊp. Nh÷ng ®−êng riªng rÏ kÕt nèi s¬ cÊp cña tr¹m vËt lý nµy víi thø cÊp tr¹m vËt lý kh¸c. CÊu h×nh nµy gièng cÊu h×nh kh«ng c©n b»ng, trõ tr−êng hîp ®iÒu khiÓn kh«ng liªn tiÕp. Nãi c¸ch kh¸c, ë ®©y vÉn cßn tån t¹i tr¹m chñ vµ c¸c tr¹m tí, nh−ng c¸c tr¹m tí ®−îc më réng quyÒn h¬n. C¸c tr¹m tí cã quyÒn truyÒn tin, kh«ng cÇn tr¹m chñ cho phÐp. - Ph−¬ng thøc dÞ bé c©n b»ng SARM (Set Asynchronous Balance Mode): ph−¬ng thøc nµy dïng trong cÊu h×nh c©n b»ng, lµ cÊu h×nh hai tr¹m kÕt nèi ®iÓm - ®iÓm lo¹i tæ hîp. ë ®©y kh«ng tån t¹i tr¹m chñ, c¸c tr¹m nèi víi nhau b»ng ®−êng d©y vµ ®−êng nµy ®−îc ®iÒu khiÓn bëi c¶ hai tr¹m, c¸c tr¹m ®Òu ngang hµng nh− nhau. Hai frame cßn l¹i lµ DISC vµ UA. - Frame gi¶i phãng liªn kÕt DISC (DISConnect): frame nµy sö dông ®Ó gi¶i phãng liªn kÕt d÷ liÖu, hoÆc tõ chèi liªn kÕt. - Frame UA (Unnumbered Acknowledgment): ®©y lµ c¬ chÕ b¸o nhËn, chÊp nhËn, dïng ®Ó tr¶ lêi c¸c frame kh¸c. Frame U lµ frame kh«ng ®¸nh sè, c¸c frame U chØ trao ®æi víi nhau, kh«ng trao ®æi víi frame kh¸c. Frame I (Information frame): Dïng ®Ó truyÒn d÷ liÖu vµ th«ng tin ®iÒu khiÓn nã. §©y lµ frame ®¬n gi¶n nhÊt. Frame cã hai tr−êng N(S) vµ N(R). Trong ®ã, tr−êng N(S) lµ sè thø tù cña frame truyÒn ®i. Cßn frame N(R) lµ sè thø tù cña frame I mµ tr¹m chê nhËn, ®ång thêi ¸m chØ ®· nhËn tèt c¸c frame I thø N(R)-1. Frame S (Supervisor frame): §©y còng lµ frame ®iÒu khiÓn, ®−îc dïng ®Ó kiÓm so¸t luång d÷ liÖu trong qu¸ tr×nh truyÒn tin vµ ®iÒu khiÓn lçi. VËy frame S ®Ó gi¸m s¸t sù truyÒn tin, liªn quan ®Õn ®iÒu khiÓn luång cho frame I, nã dïng ®Ó chuyÓn giao sè liÖu qua ®−êng truyÒn. Cã 4 frame S trong b¶ng 4.5. B¶ng 2.5: C¸c lo¹i frame S C¸c bÝt S Lo¹i frame S 00 RR (Receiver Ready) 01 REJ (Reject) 10 RNR (Receiver Not Ready) 11 SREJ - Frame RR: dïng ®Ó th«ng b¸o s½n sµng nhËn frame I thø N(R) vµ b¸o nhËn tèt c¸c frame ®Õn N(R)-1 - Frame RNR: dïng ®Ó th«ng b¸o tr¹m kh«ng thÓ nhËn frame I thø N(R), cßn c¸c frame N(R)-1 ®· nhËn tèt. Tr−êng hîp nµy xÈy ra khi tr¹m thu kh«ng thu 30 thªm ®−îc n÷a, hoÆc gÆp sù cè. - Frame REJ: dïng ®Ó yªu cÇu truyÒn (hoÆc truyÒn l¹i) c¸c frame I thø N(R) trë ®i vµ b¸o ®· nhËn tèt c¸c frame I ®Õn N(R)-1. - Frame SREJ: khi dïng frame nµy, lµ yªu cÇu truyÒn l¹i mét frame I thø N(R) nµo ®ã, v× bÞ mÊt hoÆc nghi ngê cã lçi, ®ång thêi x¸c nhËn ®· thu tèt c¸c frame I kh¸c. Tr−êng P/F (Poll/Final) lµ ®¬n bÝt: nã cã ý nghÜa chØ khi cã gi¸ trÞ “1” vµ cã ý nghÜa lµ th¨m dß (Poll) vµ kÕt thóc (Final). Mang ý nghÜa th¨m dß khi frame göi tõ thiÕt bÞ s¬ cÊp tíi thø cÊp (®Þa chØ tr−êng lµ ®Þa chØ thiÕt bÞ nhËn). Mang ý nghÜa kÕt thóc khi khung göi tõ thø cÊp tíi s¬ cÊp (tr−êng ®Þa chØ lµ ®Þa chØ cña thiÕt bÞ göi). 2.3 - Líp m¹ng Líp m¹ng (Network layer) ®−îc xem lµ phøc t¹p nhÊt trong c¸c líp cña m« h×nh OSI. Líp m¹ng cung cÊp ph−¬ng tiÖn ®Ó truyÒn c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu qua m¹ng, liªn m¹ng. V× vËy, líp nµy ph¶i tháa m·n yªu cÇu cña nhiÒu kiÓu m¹ng vµ c¸c dÞch vô m¹ng. Hai chøc n¨ng chñ yÕu cña líp m¹ng lµ: Chän ®−êng (routing) vµ chuyÓn m¹ch (relaying). Ngoµi ra, líp m¹ng còng thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng kh¸c còng nh− ë c¸c líp kh¸c: thiÕt lËp, duy tr× vµ gi¶i phãng c¸c liªn kÕt logic, kiÓm so¸t lçi, kiÓm so¸t luång d÷ liÖu, dån kªnh/ph©n kªnh... 2.3.1 Kü thuËt chän ®−êng (Routing) Chän ®−êng lµ sù lùa chän mét tuyÕn ®−êng ®Ó truyÒn mét ®¬n vÞ d÷ liÖu tõ tr¹m nguån ®Õn tr¹m ®Ých. C¸c nhiÖm vô cÇn thùc hiÖn: - QuyÕt ®Þnh chän ®−êng víi nh÷ng tiªu chuÈn tèi −u - CËp nhËt th«ng tin chän ®−êng Mét sè yÕu tè cÇn quan t©m ®Õn hai nhiÖm vô trªn: - Sù ph©n t¸n cña c¸c chøc n¨ng chän ®−êng trªn c¸c nót cña m¹ng - Sù thÝch nghi víi tr¹ng th¸i hiÖn hµnh cña m¹ng - C¸c tiªu chuÈn tèi −u ®Ó chän ®−êng. Dùa trªn yÕu tè ®Çu tiªn, cã kü thuËt chän ®−êng tËp trung (centralized routing) hoÆc ph©n t¸n (distributed routing). Dùa trªn yÕu tè thø hai, cã kü thuËt chän ®−êng tÜnh (static routing) hoÆc thÝch nghi (adaptatif routing). Víi yÕu tè thø 3 sÏ x¸c ®Þnh bëi ng−êi qu¶n lý hoÆc ng−êi thiÕt kÕ m¹ng: + §é trÔ trung b×nh cña viÖc truyÒn gãi tin + Sè l−îng nót trung gian gi÷a nguån vµ ®Ých cña gãi tin + §é an toµn cña viÖc truyÒn tin + C−íc phÝ truyÒn tin... ViÖc chän tiªu chuÈn tèi −u phô thuéc vµo nhiÒu cÊu tróc m¹ng (topo, th«ng l−îng, môc ®Ých sö dông...). C¸c tiªu chuÈn nµy còng cã thÓ thay ®æi v× cÊu tróc m¹ng còng cã thÓ thay ®æi. 31 Kü thuËt chän ®−êng tËp trung vµ kü thuËt chän ®−êng ph©n t¸n Mét hoÆc mét vµi trung t©m ®iÒu khiÓn m¹ng thùc hiÖn viÖc chän ®−êng, sau ®ã göi c¸c b¶ng chän ®−êng (routing table) tíi tÊt c¶ c¸c nót m¹ng däc theo con ®−êng ®· chän. Th«ng tin tæng thÓ cña m¹ng cÇn dïng cho viÖc chän ®−êng chØ ®−îc cÊt gi÷ t¹i trung t©m ®iÒu khiÓn m¹ng. C¸c nót m¹ng cã thÓ kh«ng göi th«ng tin tr¹ng th¸i, cã thÓ göi ®Þnh kú hoÆc chØ göi khi mét sù kiÖn nµo ®ã x¶y ra vÒ trung t©m. Trung t©m sÏ cËp nhËt l¹i c¸c b¶ng chän ®−êng theo c¸c th«ng tin nµy. Kü thuËt chän ®−êng ph©n t¸n sÏ kh«ng tån t¹i c¸c trung t©m ®iÒu khiÓn. QuyÕt ®Þnh chän ®−êng ®−îc thùc hiÖn t¹i mçi nót cña m¹ng. §iÒu nµy ®ßi hái viÖc trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c nót. Kü thuËt chän ®−êng thÝch nghi vµ kü thuËt chän ®−êng kh«ng thÝch nghi Kü thuËt chän ®−êng kh«ng thÝch nghi (tÜnh) ®−îc thùc hiÖn mµ kh«ng cã sù trao ®æi th«ng tin, kh«ng cËp nhËt th«ng tin. Tiªu chuÈn ®Ó chän ®−êng vµ b¶n th©n tuyÕn ®−êng ®−îc chän mét lÇn cho toµn cuéc truyÒn, kh«ng hÒ cã sù thay ®æi gi÷a chõng. Kü thuËt nµy ®¬n gi¶n nªn ®−îc sö dông réng r·i, ®Æc biÖt trong c¸c m¹ng æn ®Þnh Kü thuËt chän ®−êng thÝch nghi (®éng) ®−îc quan t©m do kh¶ n¨ng ®¸p øng ®èi víi c¸c tr¹ng th¸i kh¸c nhau cña m¹ng. Víi kü thuËt nµy, m¹ng cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c con ®−êng kh¸c nhau ®Ó ®Ò phßng sù cè vµ thÝch nghi nhanh chãng víi nh÷ng thay ®æi trªn m¹ng. §Ó thùc hiÖn ®−îc kü thuËt nµy, c¸c th«ng tin ®−îc ®o l−êng vµ trao ®æi: + C¸c tr¹ng th¸i cña ®−êng truyÒn + C¸c ®é trÔ truyÒn dÉn + Møc ®é l−u th«ng + C¸c tµi nguyªn kh¶ dông... 2.3.2 Giao thøc X25 PLP N¨m 1976, CCITT ®· c«ng bè khuyÕn nghÞ vÒ hä giao thøc X25 sö dông cho 3 líp 1, 2, 3 trong c¸c m¹ng chuyÓn m¹ch gãi c«ng céng. Trong ®ã: X25.1 t−¬ng øng víi X21 X25.2 t−¬ng øng víi LAP-B §èi víi X25.3, ®Õn n¨m 1984, CCITT vµ ISO ®· phèi hîp ban hµnh chuÈn X25PLP (X25 Packet Level Protocol) cho líp 3 ®Æc t¶ c¸c giao diÖn DTE/DTE vµ DTE/DCE, trong ®ã DCE ®ãng vai trß nót m¹ng chuyÓn m¹ch gãi X25. X25 PLP ®Þnh nghÜa 2 lo¹i liªn kÕt logic. - VC (Virtual Circuit): lµ liªn kÕt ¶o cã tÝnh t¹m thêi ®−îc thiÕt lËp vµ xãa bá bëi c¸c thñ tôc cña X25 PLP - PVC (Permanent Virtual Circuit): lµ liªn kÕt ¶o ®−îc thiÕt lËp vÜnh viÔn trªn m¹ng kh«ng cÇn c¸c thñ tôc cña X25 PLP C¸c thñ tôc chÝnh cña X25 PLP X25 PLP cã 6 thñ tôc chÝnh lµ: - Call Setup : thiÕt lËp liªn kÕt - Clearing : xãa bá liªn kÕt - Data : truyÒn d÷ liÖu th−êng - Interrupt : truyÒn d÷ liÖu khÈn - Reset : khëi ®éng l¹i mét liªn kÕt - Restart : khëi ®éng l¹i giao diÖn 32 Ngoµi ra, X25 PLP cßn cung cÊp h¬n 40 thñ tôc phô (facility) cho ng−êi sö dông. C¸c thñ tôc nµy cã mét sè cã thÓ ®−îc cung cÊp bëi m¹ng, nh−ng mét sè kh¸c l¹i cã thÓ ®−îc dïng bëi mét ng−êi sö dông cô thÓ theo yªu cÇu. Mét sè thñ tôc phô ®−îc chän ®Ó dïng trong mét giao ®o¹n tháa thuËn tr−íc, mét sè kh¸c l¹i ®−îc yªu cÇu trªn tõng liªn kÕt, lóc ®ã chóng chØ cã hiÖu lùc víi liªn kÕt ®ã. 2.4 Líp giao vËn Líp giao vËn n»m mét trong 4 líp thÊp (líp vËt lý, líp liªn kÕt d÷ liÖu, líp m¹ng, líp giao vËn) ®Ó so s¸nh víi 3 líp cao (líp phiªn, líp tr×nh diÔn, líp øng dông). C¸c líp thÊp quan t©m ®Õn viÖc truyÒn d÷ liÖu gi÷a c¸c hÖ thèng cuèi (end systems) qua ph−¬ng tiÖn truyÒn th«ng. Cßn c¸c líp cao tËp trung ®¸p øng c¸c yªu cÇu vµ c¸c øng dông cña ng−êi sö dông. Víi tªn cña líp giao vËn, sÏ cung cÊp c¸c dÞch vô truyÒn d÷ liÖu sao cho c¸c chi tiÕt cô thÓ cña ph−¬ng tiÖn truyÒn th«ng ®−îc sö dông bªn d−íi trë nªn “trong suèt” ®èi víi c¸c líp cao. Nãi c¸ch kh¸c, líp giao vËn che ch¾n mäi ho¹t ®éng cña c¸c líp thÊp, kh«ng ®Ó ¶nh h−ëng g× tíi c¸c líp phÝa trªn. NhiÖm vô cña líp giao vËn v× vËy rÊt phøc t¹p, ph¶i tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng thÝch øng víi mét ph¹m vi rÊt réng c¸c ®Æc tr−ng cña m¹ng. Ch¼ng h¹n mét m¹ng cã thÓ cã liªn kÕt, kh«ng liªn kÕt, tin cËy hay kh«ng tin cËy... Víi c¸c lo¹i m¹ng kh¸c nhau, vai trß cña líp giao vËn còng kh¸c nhau. CCITT vµ ISO ®· ®Þnh nghÜa 3 lo¹i m¹ng lµ lo¹i A, lo¹i B, vµ lo¹i C. Víi 3 lo¹i m¹ng nµy, víi nh÷ng chÊt l−îng gãi tin truyÒn lµ kh¸c nhau. §Ó ®¶m b¶o chÊt l−îng m¹ng, líp giao vËn sÏ ®−a thªm vµo c¸c dÞch vô thÝch hîp vµ cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o viÖc phôc håi (recovery) nÕu gãi tin bÞ mÊt hay cã lçi truyÒn... Giao thøc chuÈn cña líp giao vËn Líp giao vËn cã 5 giao thøc: - Giao thøc líp 0: Líp ®¬n gi¶n (simple class) - Giao thøc líp 1: Líp håi phôc lçi c¬ b¶n (basic error recovery class) - Giao thøc líp 2: Líp dån kªnh (multiplexing class) - Giao thøc líp 3: Líp håi phôc lçi vµ dån kªnh (error recovery and multiplexing class) - Giao thøc líp 4: Ph¸t hiÖn vµ phôc håi lçi (error detection and recovery class) Víi nh÷ng tªn ®−îc ®Æt cho tõng giao thøc, ta ®· thÊy ®−îc phÇn nµo chøc n¨ng cña c¸c giao thøc sö dông, vµ tõ ®ã, tuú theo tõng lo¹i m¹ng, sÏ sö dông cô thÓ lo¹i giao thøc nµo cho phï hîp. 2.5 Líp phiªn, líp tr×nh diÔn, líp øng dông 2.5.1 Líp phiªn Líp phiªn lµ líp thÊp nhÊt trong nhãm c¸c líp cao. Môc tiªu cña líp nµy lµ cung cÊp cho ng−êi sö dông c¸c chøc n¨ng cÇn thiÕt ®Ó qu¶n trÞ c¸c phiªn øng dông. C¸c c«ng viÖc cô thÓ lµ: - ThiÕt lËp, duy tr× vµ gi¶i phãng c¸c phiªn giao dÞch gi÷a viÖc trao ®æi d÷ liÖu gi÷a c¸c øng dông. - Cung cÊp c¸c ®iÓm ®ång bé hãa ®Ó kiÓm so¸t viÖc trao ®æi d÷ liÖu 33 - §Æt ra c¸c quy ®Þnh cho c¸c t−¬ng t¸c gi÷a c¸c øng dông cña ng−êi sö dông - C¬ chÕ lÊy l−ît cho qu¸ tr×nh trao ®æi d÷ liÖu. V× r»ng viÖc trao ®æi d÷ liÖu cã thÓ lµ hai chiÒu ®ång thêi, hai chiÒu lu©n phiªn, hay mét chiÒu. Víi ph−¬ng thøc hai chiÒu lu©n phiªn th× hai bªn sö dông ph¶i lÊy l−ît cho c¸c lÇn truyÒn d÷ liÖu. C¸c dÞch vô mµ tÇng phiªn cung cÊp cho ng−êi sö dông tÇng phiªn ®Ó nh»m ®¹t ®−îc: - ThiÕt lËp mét liªn kÕt víi ng−êi sö dông tÇng phiªn kh¸c, thùc hiÖn trao ®æi d÷ liÖu ®ång bé, hñy bá liªn kÕt khi kh«ng dïng ®Õn n÷a - Th−¬ng l−îng vÒ viÖc dïng thÎ bµi (token) ®Ó trao ®æi d÷ liÖu, ®ång bé hãa, hñy bá liªn kÕt, quy ®Þnh ph−¬ng thøc truyÒn d÷ liÖu lµ ®¬n c«ng hay song c«ng. - ThiÕt lËp c¸c ®iÓm ®ång bé. Khi x¶y ra sù cè, cã thÓ håi phôc giao dÞch tõ mét ®iÓm ®ång bé ®· x¸c lËp. - Cã kh¶ n¨ng ng¾t mét héi tho¹i vµ kh«i phôc l¹i tõ mét ®iÓm x¸c ®Þnh tr−íc. 2.5.2 Líp tr×nh diÔn Líp tr×nh diÔn ®¶m b¶o cho c¸c hÖ thèng cuèi cã thÓ truyÒn th«ng cã kÕt qu¶ ngay c¶ khi chóng sö dông c¸c biÓu diÔn d÷ liÖu kh¸c nhau. Líp nµy sÏ cung cÊp mét biÓu diÔn chung ®Ó dïng trong truyÒn th«ng vµ cho phÐp chuyÓn ®æi tõ biÓu diÔn côc bé sang biÓu diÔn chung ®ã. T−¬ng øng víi c¸c biÓu diÔn ®ã sÏ cã có ph¸p th«ng tin dïng bëi thùc thÓ øng dông nguån, có ph¸p th«ng tin dïng bëi thùc thÓ øng dông ®Ých vµ có ph¸p th«ng tin dïng cho c¸c thùc thÓ líp tr×nh diÖn. Có ph¸p th«ng tin cho líp tr×nh diÖn nµy gäi lµ có ph¸p truyÒn (transfer syntax). Có ph¸p truyÒn nµy kh«ng cè ®Þnh cho mäi ho¹t ®éng trao ®æi d÷ liÖu. ViÖc th−¬ng l−îng có ph¸p ®−îc tiÕn hµnh trong giai ®o¹n thiÕt lËp liªn kÕt vµ có ph¸p cã thÓ ph¶i thay ®æi trong giao dÞch cña liªn kÕt. DÞch vô OSI cho tÇng tr×nh diÖn cã hai lo¹i: - Mét lo¹i bao gåm c¸c dÞch vô liªn quan ®Õn biÓu diÔn d÷ liÖu cña ng−êi sö dông ®Ó ®¶m b¶o cho hai thùc thÓ øng dông cã thÓ trao ®æi d÷ liÖu thµnh c«ng ngay c¶ khi chóng sö dông c¸c biÓu diÔn côc bé kh¸c nhau (th−¬ng l−îng vÒ có ph¸p truyÒn vµ chuyÓn ®æi d÷ liÖu). - Lo¹i 2 bao gåm c¸c dÞch vô cho phÐp c¸c thùc thÓ øng dông cã thÓ sö dông c¸c dÞch vô tÇng phiªn ®Ó qu¶n lý héi tho¹i 2.5.3 Líp øng dông Líp nµy lµ ranh giíi gi÷a m«i tr−êng nèi kÕt c¸c hÖ thèng më víi c¸c tiÕn tr×nh øng dông (Application process). V× lµ tÇng cao nhÊt nªn líp øng dông nµy kh«ng cung cÊp mét dÞch vô nµo cho c¸c tÇng cao h¬n. Mét øng dông cña mét hÖ thèng më nµo ®ã muèn trao ®æi th«ng tin ph¶i th«ng qua líp øng dông. Líp øng dông víi c¸c thùc thÓ øng dông (Application Entity) sÏ cung cÊp c¸c ph−¬ng tiÖn cÇn thiÕt ®Ó c¸c øng dông cã thÓ truy nhËp vµo m«i tr−êng OSI.