Bài giảng Mạng máy tính: Các kiến trúc và công nghệ mạng

1BÀI 05: CÁC KIẾN TRÚC & CÔNG NGHỆMẠNG MẠNG MÁY TÍNH GV: Ths TRẦN VĂN THÀNH 2Nội dung „ Kiến trúc mạng (Topology) „ Công nghệ mạng 3Kiến trúc mạng „ Là các sơ đồ kết nối giữa các node trong mạng. Kiến trúc mạng bao gồm: „ Kiến trúc vật lý: sơ đồ đi dây giữa các node „ Kiến trúc logic: sơ đồ tín hiệu di chuyển giữa các node „ Kiến trúc tuyến (Bus) „ Kiến trúc sao (Star) „ Kiến trúc vòng (Ring) „ Kiến trúc lưới (Mesh) „ Kiến trúc tế bào (Cellular) „ Kiến trúc kết hợp star- bus „ Kiến trúc kết hợp star- ring 4Kiến trúc Bus „ Sơ đồ kết nối Bus 5Kiến trúc bus „ Tín hiệu đi trong mạng Bus „ Workstation 1 gởi cho Workstation 5 Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 Boä tieáp ñaát Terminator Boä tieáp ñaát Terminator 6Kiến trúc bus „ Tín hiệu đi trong mạng Bus - trường hợp có sự cố „ Workstation 1 gởi cho Workstation 5, tín hiệu khi đến đoạn bị đứt sẽ đi không được, và gây nghẽn mạch Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 Boä tieáp ñaát Terminator Boä tieáp ñaát Terminator 7Kiến trúc bus „ Kết nối đơn giản và phổ biến „ Dùng một sợi cáp kết nối trực tiếp tới tất cả các máy tính trong mạng „ Ưu điểm: giá thành rẻ, dễ lắp đặt, có khả năng mở rộng „ Khuyết điểm: khi lỗi xảy ra rất khó phát hiện (khi cáp mạng, đầu nối bị sự cố) 8Kiến trúc bus „ Kỹ thuật CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect) „ Workstation 1 gởi đến workstation 5 „ Workstation 3 gởi đến workstation 4 Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 Boä tieáp ñaát Terminator Boä tieáp ñaát Terminator 9Kiến trúc bus „ Kỹ thuật CSMA/CD „ Host muốn gởi dữ liệu. „ Tín hiệu trên đường truyền ? „ Chuẩn bị frame để gởi. „ Gởi Frame đi. „ Kiểm tra collision ? „ Tiếp tục gởi frame. „ Đã gởi xong dữ liệu ? „ Kết thúc gởi dữ liệu. „ Phát sinh tín hiệu tắt nghẽn (JAM) „ Số lần đã gởi tăng lên 1 „ Số lần đã gởi quá lớn ? „ Hủy bỏ việc truyền dữ liệu „ Dùng thuật toán backoff để tính toán thời gian chờ (t ms) „ Chờ t ms, sau đó gởi lại 10 Kiến trúc star „ Sơ đồ kết nối Star 11 Kiến trúc star „ Tín hiệu đi trong mạng Star „ Đi từ workstation 1 sang workstation 5. 12 Kiến trúc star „ Tín hiệu đi trong mạng Star - khi có sự cố „ Nếu 1 đoạn mạng bị sự cố thì không ảnh hưởng các máy khác 13 Kiến trúc star „ Kết nối tập trung các máy tính vào một thiết bị trung tâm (thường là Hub hoặc Switch) „ Ưu điểm: quản lý tập trung, một thiết bị trong mạng bị hỏng thì nó không ảnh hưởng tới những thiết bị khác „ Khuyết điểm: tốn nhiều dây, khi thiết bị trung tâm bị hỏng sẽ dẫn tới toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. 14 Kiến trúc ring „ Các máy tính được đấu nối với nhau thành vòng khép kín, dùng thẻ bài điện tử (token) để điều khiển việc truyền dữ liệu Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 RING 15 Kiến trúc ring „ Tín hiệu đi trong mạng vòng (Ring) „ Đi từ Workstation 2 đến Workstation 5 Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 RING 16 Kiến trúc ring „ Tín hiệu đi trong mạng vòng (Ring) - khi có sự cố Workstation 1 Workstation 2 Workstation 3 Workstation 5Workstation 4 RING 17 Kiến trúc ring „ Kỹ thuật Token Ring „ Bắt đầu „ Chờ thẻ bài (Token) „ Giữ thẻ bài „ Có muốn gởi dữ liệu ? „ Gởi dữ liệu đi „ Đã hết thời gian cho phép ? „ Giải phóng thẻ bài „ Kết thúc 18 Kiến trúc lưới „ Từng cặp máy tính được kết nối trực tiếp với nhau tạo thành một lưới mạng 19 Kiến trúc Cellular „ Mỗi một tế bào mạng có một trạm trung tâm phục vụ cho các thuê bao trong vùng, các thuê bao kết nối với trạm phục vụ bằng tín hiệu radio 20 Kiến trúc kết hợp star-bus „ Mô hình kết hợp kiến trúc mạng sao và kiến trúc mạng bus 21 Kiến trúc kết hợp star-ring „ Mô hình kết nối 22 Các công nghệ mạng „ Công nghệ Ethernet „ Công nghệ FDDI 23 Công nghệ Ethernet „ Được phát triển bởi Xerox, Digital, Intel vào đầu thập niên 1970 „ Tốc độ ban đầu 2,94 Mbps sau đó phát triển lên tốc độ 10Mbps „ Thường có cấu hình star hoặc bus „ Sử dụng kỹ thuật IEEE 802.3 „ Tốc độ truyền 10-100Mbps „ Sử dụng cáp : thin cable (thinknet), thick cable (thicknet), UTP, STP, FTP. 24 Công nghệ Ethernet „ Tên của chuẩn Ethernet thể hiện 3 đặc điểm: „ Con số đầu tiên thể hiện tốc độ truyền tối đa „ Từ tiếp theo thể hiện tín hiệu dải tần cơ sở được sử dụng có cần phải thực hiện điều chế hay không ? (Base hoặc Broad) „ Các ký tự còn lại thể hiện loại cáp được sử dụng „ Ví dụ: Chuẩn 10Base2 „ Tốc độ truyền tối đa là 10Mbps „ Sử dụng tín hiệu Baseband „ Sử dụng cáp Thinnet 25 Công nghệ Ethernet „ Các loại Ethernet băng tầng cơ sở „ 10Base2: tốc độ 10, chiều dài cáp nhỏ hơn 200 m, dùng cáp thinnet (cáp đồng trục mảnh) „ 10Base5: tốc độ 10, chiều dài cáp nhỏ hơn 500 m, dùng cáp thicknet (cáp đồng trục dày) „ 10BaseT: tốc độ 10, dùng cáp xoắn đôi (Twisted- Pair) 26 Công nghệ Ethernet „ 10BaseFL: tốc độ 10, dùng cáp quang (Fiber optic) „ 100BaseT: tốc độ 100, dùng cáp xoắn đôi (Twisted-Pair) „ 100BaseX: tốc độ 100, dùng cho multiple media type „ 100VG-AnyLAN: tốc độ 100, dùng voice grade. 27 Công nghệ FDDI „ Fiber Distributed Data Interconnection (FDDI) là công nghệ mạng vòng tín bài (token) truyền dữ liệu tốc độ cao 100Mbps, có thể đạt tốc độ 1Gbps „ Dùng cáp quang để kết nối hai vòng ring 28 Tín hiệu di chuyển trong mạng FDDI Cách hoạt động bình thường: T T T T T T Cách hoạt động „ Thẻ bài được luân chuyển trên cả vòng „ Máy muốn truyền dữ liệu thì phải giữ được thẻ bài. „ Bình thường, thẻ bài chỉ hoạt động trên một vòng. 29 Tín hiệu di chuyển trong mạng FDDI T T TT T T Cách hoạt động khi có sự cố: „ Khi có sự cố (đứt cáp trên cả 2 vòng), thiết bị đấu nối sẽ tự phát hiện sự cố và sẽ ghép 2 vòng thành 1 vòng kín. Vì vậy, tín hiệu sẽ hoàn toàn không đi qua đoạn mạng bị sự cố 30 HẾT