Đồ án Tổng quan về mạng máy tính

B¸o c¸o TèT NGHIÖP TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Hµ néi 8-2002 LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật điện tử tin học đã thâu tóm nhiều lĩnh vực trong cách mạng khoa học ngày nay. Trong vài thập kỷ qua, nghành công nghiệp máy tính đã chứng tỏ tiềm năng to lớn của mình. Công nghệ máy tính không ngừng tiến bộ mạnh về các mặt thiết kế, chế tạo và ứng dụng, nó còn có những bước ngoặt trong vến đề tổ chức và sử dụng máy tính. Những máy tính cá nhân giờ đây đã bất tiện cho người sử dụng. Thay vào đó là các máy tính được nối mạng. Tính hiệu quả tiện lợi và những lợi ích kinh tế to lớn mà mạng máy tính đem lại đã làm thay đổi phương thức khai thác máy tính. Việc kết nối các mạng máy tính đã trở thành nhu cầu thiết thực và phổ biến cho những người sử dụng trên khắp hành tinh. Nội dung đồ án gồm hai phần chính sau: Phần I: Khái quát về mạng máy tính Phần II: Internet và các giao thức TCP/IP Phần I : Kh¸i quát vÒ m¹ng m¸y tÝnh . Chương I : Định nghĩa và sự ph¸t triÓn cña m¹ng m¸y tÝnh . Ngµy nay , ®a sè c¸c m¸y tÝnh ®Òu ®· ®­îc nèi m¹ng. M¹ng m¸y tÝnh kh«ng cßn xa l¹ víi mäi ng­êi n÷a . M¹ng m¸y tÝnh lµ tËp hîp cña c¸c m¸y tÝnh d­îc nèi víi nhau bëi c¸c ®­êng truyÒn vËt lý theo mét cÊu tróc nµo ®ã . M¹ng gióp cho ng­êi sö dông dÔ dµng trao ®æi th«ng tin víi nhau . ChÝnh v× vËy mµ m¹ng m¸y tÝnh ®· ®­îc sö dông réng r·i trong c¸c ngµnh, c¸c lÜnh vùc cña ®êi sèng x· héi : nh­ trong lÜnh vùc kinh doanh th­¬ng m¹i, qu¶ng c¸o, s¶n xuÊt, x©y dùng, kÕ to¸n vµ häc tËp … Mçi v¨n phßng ®Òu cã thÓ thiÕt kÕ cho m×nh mét m¹ng m¸y tÝnh riªng ®Ó phôc vô cho c«ng viÖc cña m×nh . Con ng­êi cã thÓ khai th¸ch tµi nguyªn chung tõ nh÷ng ®Þa lý kh¸c nhau. M¹ng m¸y tÝnh lµm cho con ng­êi cã thÓ tiÕt kiÖm ®­îc thêi gian vµ tÝnh kinh tÕ cao. Tõ nh­ng n¨m 60, trong ®ã c¸c tr¹m ®Çu cuèi ®­îc kÕt nèi víi mét m¸y tÝnh trung t©m ( Mainframe ). M¸y trung t©m lµm tÊt c¶ mäi viÖc tõ qu¶n lý c¸c thñ tôc cho ®Õn viÖc xö lý ng¾t trong c¸c tr¹m cuèi. M¹ng m¸y tÝnh nµy gäi lµ m¹ng xö lý. §Çu nh­ng n¨m 70, c¸c m¸y tÝnh ®· ®­îc kÕt nèi trùc tiÕp víi nhau t¹o thµnh mét m¹ng m¸y tÝnh. Môc ®Ých cña viÖc kÕt nèi nµy lµ ®Ó gi¶m t¶i vµ t¨ng ®é tin cËy. Trong giai ®o¹n nµy còng ®· xuÊt hiÖn kh¸i niÖm m¹ng truyÒn th«ng. Thµnh phÇn chÝnh lµ c¸c nót m¹ng ®­îc gäi lµ bé chuyÓn m¹ch ( Switching Unit).C¸c m¹ng ®­îc nèi víi nhau b»ng c¸c ®­êng truyÒn, c¸c mµy tÝnh c¸ nh©n ®­îc nèi trùc tiÕp vµo c¸c nót m¹ng ®Ó ng­êi sö dông cã thÓ trao ®æi th«ng tin víi nhau. Vµo những n¨m 80, nghµnh c«ng nghÖ ®iÖn tö ph¸t triÓn m¹nh mÏ, c¸c nót m¹ng trong mét m¹ng truyÒn th«ng ®ång thêi ®ãng vai trß c¸c m¸y tÝnh xử lý th«ng tin cña ng­êi sö dông, do vËy kh«ng cã sù kh¸c biÖt gi÷a m¹ng m¸y tÝnh vµ m¹ng truyÒn th«ng. Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña m¸y tÝnh c¸ nh©n vµ sù ph¸t triÓn cña th«ng tin, ngµy nay m¸y tÝnh trë nªn th«ng dông vµ ®a d¹ng.Sù ph¸t triÓn cña m¹ng m¸y tÝnh ®· gióp cho con ng­êi cã thÓ liªn l¹c víi nhau dÔ dµng vµ thuËn tiÖn h¬n. Chương II-Ph©n lo¹i m¹ng m¸y tÝnh 1.Theo kho¶ng c¸ch ®Þa lý 1.1-M¹ng côc bé – LAN M¹ng côc bé lµ m¹ng th­êng ®­îc cµi ®Æt trong mét v¨n phßng hay trong mét cao èc. M¹ng ®­îc thiÕt kÕ ®Ó cho phÐp nhiÒu m¸y tÝnh nhá cã thÓ chia sÎ tµi nguyªn. Kho¶ng c¸ch c¶u m¹ng th­êng d­íi 1km. M¹ng cã ­u ®iÓm lµ truyÒn d­c liÖu nhanh ,chi phÝ l¾p ®Æt thÊp, dÔ qu¶n lý m¹ng.C«ng nghÖ m¹ng côc bé- Lan trë thµnh c«ng nghÖ m¹ng phæ biÕn nhÊt cña c¸c m¹ng m¸y tÝnh hiÖn nay. LAN b©y giê kÕt nèi nhiÒu m¸y tÝnh h¬n bÊt kú m¹ng nµo kh¸c. M¹ng LAN sö dông nguyªn lý tham chiÕu ( c¬ së tham chiÕu ) nghÜa lµ sù truyÒn th«ng gi÷a mét tËp hîp nhiÒu m¸y tÝnh th× kh«ng ph¶i lµ ngÉu nhiªn, nh­ng nã ph¶i tu©n theo hai mÉu mùc: -NÕu mét cÆp m¸y tÝnh giao tiÕp mét lÇn th× cÆp nµy còng sÏ giao tiÕp l¹i trong mét t­¬ng lai gÇn vµ sau ®ã l¹i ®­îc lÆp l¹i mét c¸ch ®Þnh kú. ( c¬ së tham chiÕu t¹m thêi ®Ó ¸m chØ mèi quan hÖ theo thêi gian. NghÜa lµ mét m¸y tÝnh hÇu nh­ giao tiÕp víi c¸c m¸y tÝnh kh¸c ë gÇn nã h¬n lµ c¸c m¸y tÝnh ë kho¶ng c¸ch xa. -Mét m¸y tÝnh cã xu h­íng giao tiÕp hÇu hÕt víi c¸c m¸y kh¸c ë miÒn l©n cËn. ( c¬ së tham chiÕu vËt lý ®Ó nhÊn m¹nh mèi quan hÖ ®Þa d­. NghÜa lµ mét m¸y tÝnh hÇu nh­ giao tiÕp víi mét tËp hîp c¸ch m¸y tÝnh kh¸c theo h×nh thøc lÆp l¹i. 1.2- M¹ng ®« thÞ – MAN( Metropolitan Network ) M¹ng nµy sö dông ë ph¹m vi trung b×nh, c¸c m¸y tÝnh ®­îc nèi víi nhau trong mét khu vùc nhá, th­êng d­íi 50km. M¹ng diÖn réng WAN M¹ng nµy cã thÓ v­ît qua biªn giíi quèc gia , ghÐp nèi m¸y tÝnh trªn toµn cÇu. §©y lµ m¹ng diÖn réng Internet. 2-Ph©n lo¹i theo ph­¬ng thøc xö lý th«ng tin 2.1 Ph­¬ng thøc xö lý th«ng tin tËp trung ë ph­¬ng thøc nµy m¸y chñ ( server ) lµ n¬i xö lý th«ng tin chÝnh, cã nhiÖm vô thùc hiÖn c¸c yªu cÇu cña c¸c tr¹m lµm viÖc ( Workstation ) ®­a ®Õn nh­ xö lý c¸c tËp tin in Ên, ch¹y c¸c tr­¬ng tr×nh ­íng dông hay phôc vô qu¶n lý luång d÷ liÖu vµ th«ng ®iÖp email gi÷a m¹ng riªng m¸y chñ víi c¸c m¹ng kh¸c vµ cho phÐp mäi ng­êi ®Òu cã kh¶ n¨ng truy cËp ®Õn mäi tµi nguyªn trªn m¹ng. M¸y chñ th­êng ch¹y hÖ ®iÒu hµnh ®a nhiÖm ( multitask ) nh­ Unix, Windows NT… 2.2 Ph­¬ng thøc xö lý ph©n t¸n TÊt c¶ c¸c th«ng tin cña m¹ng l­u t¹i m¸y chñ sö dông hÖ ®iÒu hµnh Windows NT hoÆc Novelnetware. C¸c tr¹m lµm viÖc khi cÇnlÊy th«ng tin trªn m¸y chñ ®Ó xö lý. Nh­ vËy chóng cã thÓ truy cËp mäi tµi nguyªn trªn m¹ng ®ång thêi võa cã thÓ chia sÎ ®Üa cøng vµ kh¶ n¨ng xö lý th«ng tin ®¶m b¶o cho d÷ liÖu c¸ nh©n cã s½n khi cÇn. C¸c tr¹m lµm viÖc cã thÓ sö dông c¸c hÖ ®iÒu hµnh Windows 9x hay Windows NT. Lo¹i m¹ng nµy ®­îc dïng rÊt phæ biÕn. 3 Ph©n lo¹i theo topo m¹ng 3.1 M¹ng sao 3.2 M¹ng Bus 3.3 M¹ng Ring 4 Dùa vµo kü thuËt chuyÓn m¹ch -M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh (circuit switched network) Liªn l¹c th«ng qua m¹ng chuyªn m¹ch kªnh ®Æc tr­ng bëi viÖc cung cÊp c¸c ®­êng nèi cã ®Þnh gi÷a hai thuª bao, thÝ dô nh­ m¹ng ®iÖn tho¹i. Sù liªn l¹c qua m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh bao gåm ba giai ®o¹n: x¸c lËp, truyÒn sè liÖu vµ gi¶i phãng m¹ch. X¸c lËp m¹ch : tr­íc khi cã thÓ truyÒn sè liÖu, ®­êng truyÒn cÇn ®­îc thiÕt lËp. Tõ thuª bao truy nhËp vµo mét node. Node nµy cÇn ph¶i t×m c¸c nh¸nh ®i qua mét sè node kh¸c ®Ó ®Õn ®­îc thuª bao bÞ gäi. ViÖc t×m kiÕm nµy dùa vµo c¸c th«ng tin vÒ t×m ®­êng vµ c¸c th«ng tin kh¸c. cuèi cïng khi hai node thuéc thuª bao gäi vµ bÞ gäi ®­îc nèi víi nhau. Nã cÇn kiÓm tra xem node thuéc thuª bao bÞgäi cã b©n kh«ng. Nh­ vËy lµ con ®­êng nèi tõ thuª bao gäi®Õn thuª bao bÞ gäi ®· ®­îc thiÕt lËp. TruyÒn sè liÖu: th«ng tin b¾t ®Çu truyÒn tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm Ecã thÓ trong d¹ng sè hoÆc t­¬ng tù qua ®iÓm nèi m¹ch bªn trong mçi node. Sù nèi m¹ch cho phÐp truyÒn 2 chiÒu toµn phÇn vµ d÷ liÖu truyÒn 2 chiÒu. Gi¶i phãng m¹ch: sau khi hoµn thµnh sù truyÒn, cã tÝn hiÖu b¸o cña thuª bao gäi A hoÆc bÞ gäi E b¸o cho c¸c node trung gian gi¶i phãng sù nèi m¹ng. D­êng nèi tõ A ®Õn E kh«ng cßn n÷a. ®­êng nèi ®­îc thiÕt lËp tr­íc khi truyÒn d­c liÖu nh­ vËy lµ c¸c kªnh cÇn ph¶i dù tr÷ cho mçi c¹p thuª bao vµ ë mçi node còng ph¶i cã l­îng chuyÓn m¹ch t­¬ng øng bªn trong ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu chuyÓn m¹ch. Trong bé chuyÓn m¹ch, sè l­îng kªnh nèi ph¶i b¶o ®¶m suet c¶ qu¸ tr×nh yªu cÇu nèi cho dï cã hay kh«ng cã d÷ liÖu ®­îc truyÒn trªn mét ®­êng cè ®Þnh. ChuyÓn m¹ch kªnh cã 2 nh­îc ®iÓm: mét lµ hai thuª bao cÇn ph¶i ho¹t ®éng trong cïng thêi gian truyÒn. Hai lµ nh÷ng nguån cung cÊp còng ph¶i æn ®Þnh vµ cung cÊp qua m¹ng gi÷a hai thuª bao. -ChuyÓn m¹ch th«ng b¸o: HiÖn nay nh÷ng bøc ®iÖn b¸o, e-mail, files cña m¸y tÝnh ®­îc gäi lµ nh÷ng th«ng b¸o vµ nã ®­îc truyÒn qua m¹ng nh­ sù trao ®æi c¸c d÷ liÖu. Sù trao ®æi 2 chiÒu gi÷a c¸c thuª bao. Mét trong nh÷ng lo¹i m¹ch ®Ó phôc vô sù trao ®æi th«ng tin ®ã ®­îc gäi lµ chuyÓn m¹ch th«ng b¸o. Víi chuyÓn m¹ch th«ng b¸o, kh«ng tån t¹i sù thiÕt lËp vµ cung cÊp lé tr×nh cè ®Þnh gi÷a hai thuª bao. Mçi thuª bao muèn truyÒn mét th«ng b¸o. nã sÏ g¸n ®Þa chØ cña ng­êi nhËn vµo th«ng b¸o. th«ng b¸o sÏ ®­îc chuyÓn qua m¹ng tõ node nµy sang node kh¸c. T¹i mçi node th«ng b¸o ®­îc nhËn t¹m gi÷ vµ chuyÓn sang node kh¸c. C¸c node th«ng th­êng lµ c¸c m¸y tÝnh, nã gi÷ th«ng b¸o ë bé ®Öm. Thêi gian trÔ ë mçi bé ®Öm bao gåm c¶ thêi gian nhËn th«ng b¸o vµo node vµ thêi gian xÕp hµng chê ®Ó ®Õn l­ît m×nh ®­îc chuyÓn ®Õn node sau. HÖ thèng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o lµ hÖ thèng lu«n gi÷ vµ chuyÓn tiÕp. Nh÷ng ­u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch th«ng b¸o so víi chuyÓn m¹ch kªng lµ: -do th«ng b¸o cã thÓ t¹m gi÷ ë t¹i mét node nµo ®ã trªn ®­êng ®i, cao ®iÓm l­u th«ng sÏ gi¶m vµ kh«ng cÇn theo thêi gian thùc. ®­êng d©y sö dông hiÖu qu¶ h¬n. -kh«ng cÇn ®ång thêi æn ®Þnh cho c¶ bªn ph¸t vµ bªn thu. M¹ng cã thÓ t¹m gi÷ th«ng b¸o, khi bé thu ch­a s½n sµng. -Trong chuyÓn m¹ch kªnh mét sè cuéc gäi cã thÓ bÞ kho¸. M¹ng kh«ng nèi m¹ch khi thuª bao yªu cÇu (m¹ch ®· sö dông hÕt) cho ®Õn khi m¹ch hÕt bËn. Cßn m¹ng chuyÓn m¹ch th«ng b¸o bao giê còng ®­îc chÊp nhËn. -Trong chuyÓn m¹ch th«ng b¸o, mét th«ng b¸o ®ång thêi göi ®Õn chiÒu thuª bao nhËn cã thÓ sao chÐp th«ng b¸o ®Ó göi ®Õn ng­êi nhËn cÇn thiÕt. -Trong chuyÓn m¹ch th«ng b¸o cã thÓ thiÕt lËp sù ­u tiªn cho th«ng b¸o. cã nghÜa lµ t¹i mét node nµo ®ã, nhiÒu th«ng b¸o xÕp hµng nh­ng th«ng b¸o ­u tiªn ®­îc ®i tr­íc. -Cã thÓ kiÓm tra sai vµ qu¶n lý qu¸ tr×nh trong m¹ng th«ng b¸o. -M¹ng th«ng b¸o cã thÓ kh«ng quan t©m ®Õn tèc ®é tuyÒn cña c¸c thuª bao. 2 thuª bao cã tèc ®é kh¸c nhau cã thÓ lµm viÖc ®­îc víi nhau bëi v× thuª bao ®­îc nèi ®Õn node chø kh«ng ph¶i nèi trùc tiÕp víi nhau. ChuyÓn m¹ch gãi: ChuyÓn m¹ch gãi gÇn gièng víi chuyÓn m¹ch th«ng b¸o. chç kh¸c nhau c¬ b¶n lµ ®é dµi cña mçi khèi d÷ liÖu ®­a vµo m¹ng®­îc chÕ thµnh c¸c gãi vµ ®­îc göi ®i t¹i tõng thêi ®iÓm. Mçi gãi bao gåm d÷ liÖu vµ ®Þa chØ , c¸c th«ng b¸o cÇn thiÕt. C¸c gãi kh«ng ph¶i lµ c¸c files. Datagram: c¸c gãi lµ ®éc lËp gièng nh­ trong chuyÓn m¹ch th«ng b¸o, c¸c th«ng b¸o ®äc lËp víi nhau. Mçi gãi ®éc lËp ®­êng ®i cã thÓ kh«ng gièng nhau gäi lµ DATAGRAM. M¹ch ¶o (virtual Circuit)(VC): trong m¹ch ¶o sù nèi logic m¹ch ®­îc thiÕt lËp tr­íc khi truyÒn mçi gãi. Vµ mét trong 2 tr¹m sÏ chÊm døt kÕt nèi b»ng c¸ch truyÒn gãi CLEAR REQUEST. Cïng mét thêi gian mét tr¹m cã thÓ cã nhiÒu VC ®Õn mét tr¹m kh¸c. nh­ vËy tÝnh chÊt c¬ b¶n cña VC lµ ®­êng nèi logic gi÷a hai tr¹m ®­îc thiÕt lËp tr­íc khi truyÒn d÷ liÖu. ®iÒu ®ã kh«ng cã nghÜa lµ cã m«t con ®­êng cô thÓ nh­ trong chuyÓn m¹ch kªnh. Gãi ®­îc gi÷ ë mét node vµ s¾p hµng ®Ó ®­îc ®­a ra trªn ®­êng nèi. Chç kh¸c víi DG lµ trong VC, node kh«ngcÇn t×m ®­êngcho mçi gãi mµ nã chØ lµm mét lÇn cho mét lÇn nèi. NÕu node bÞ hang, mäi VC qua node ®Òu bá. Cßn víi DG nÕu node bÞ háng th× gãi t×m con ®­êng kh¸c. Chương III Ph­¬ng tiÖn truyÒn d÷ liÖu : M¹ng m¸y tÝnh sö dông nhiÒu ph­¬ng tiÖn truyÒn kh¸c nhau, bao gåm d©y ®ång, c¸c sîi quang, sãng v« tuyÕn, vi sãng, hång ngo¹i vµ tia laser. Mçi ph­¬ng tiÖn còng nh­ c«ng nghÖ truyÒn ®Òu cã c¸c ­u ®iÓm kh¸c nhau. 1-D©y ®ång HiÖn nay , c¸c m¹ng m¸y tÝnh c¬ b¶n ®Òu së dông c¸c lo¹i d©y kim lo¹i lµm ph­¬ng tiÖn s¬ cÊp ®Ó kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh víi nhau . Sö dông d©y ®ång sÏ cã hiÖu qu¶ kinh tÕ cao . V× d©y ®ång kh«ng ®¾t tiÒn vµ l¹i dÔ l¾p ®Æt. §a sè c¸c m¹ng ®Òu sö dông d©y ®ång v× ®iÖn trë cña nã thÊp cã nghÜa lµ tÝn hiÖu cã thÓ ®­îc truyÒn t¶i nhanh h¬n. C¸c lo¹i d©y ®­îc chän ®Ó sö dông cho c¸c m¹ng m¸y tÝnh sÏ ®­îc chän ®Ó gi¶m thiÓu hiÖn t­îng giao thoa . HiÖn t­îng giao thoa n¶y sinh do mét tiÕn hiÖu ®iÖn truyÒn qua mét d©y ho¹t ®éng nh­ mét tr¹m ph¸t sãng v« tuyÕn – d©y ph¸t ra mét n¨ng l­îng ®iÖn tö ,nã cã thÓ truyÒn qua kh«ng khÝ . §Ó gi¶m tèi thiÓu hiÖn t­îng nhiÔu tÝn hiÖu, c¸c m¹ng th­êng sö dông mét trong hai loÞa d©y c¬ b¶n: cÆp xo¾n vµ c¸p ®ång trôc. 1.1 CÆp xo¾n ( Twisted Pair Cable ) C¸p cÆp xo¾n th­êng ®­îc sö dông trong hÖ thèng ®iÖn tho¹i. C¸p cÆp xo¾n lµm thay ®æi tÝnh chÊt ®iÖn cña d©y, vµ gióp lµm cho d©y phï hîp víi viÖc sö dông trªn mét m¹ng. Chóng h¹n chÕ ®­îc n¨ng l­îng ®iÖn tõ mµ d©y ph¸t ra, gióp ng¨n ngõa sù nhiÔu tÝn hiÖu c¶u d©y ®Æt gÇn ®ã. Chóng cßn t¹o ra c¸c cÆp xo¾n nªn gi¶m thiÓu n¨ng l­îng sang ®iÖn tõ, viÖc xo¾n sÏ gióp ng¨n ngõa c¸c tÝn hiÖu trªn c¸c d©y kh¸c nhau khái ph¶i lµm nhiÔu cÆp xo¾n. -C¸p xo¾n trÇn (UTP ): Lo¹i nµy ®­îc sö dông rÊt phæ biÕn, nh­ trong m¹ng côc bé ( LAN). §é dµi tèi ®a cña c¸p lµ 100m, th­êng ph©n theo c¸c d¹ng sau: Tèc ®é Sè d©y xo¾n Môc ®Ých H¹ng 1 ThÊp 2 d©y TruyÒn ©m thanh H¹ng 2 4Mbps 4 d©y TruyÒn d÷ liÖu H¹ng 3 10Mbps 4 d©y TruyÒn d÷ liÖu H¹ng 4 16Mbps 4 d©y TruyÒn d÷ liÖu H¹ng 5 100Mbps 4 d©y TruyÒn d÷ liÖu Nh­îc ®iÓm: do kh«ng cã vá bäc nªn th­êng g©y nhiÒu xuyªn ©m. -C¸p xo¾n ®«i cã vá bäc (STP) : c¸p nµy cã chÊt l­îng tèt h¬n vµ tr¸nh ®­îc nhiÔu xuyªn ©m vµ c¸c t¸c ®éng tõ bªn ngoµi. C¸p xo¾n ®«i th­êng ®­îc dïng t¹i nh­ng m¹ng m¸y tÝnh ®¬n gi¶n, dÔ l¾p ®Æt v× tÝn hiÖu kh«ng thÓ truyÒn ®­îc ®i xa víi vËn tèc cao. C¸p ®ång trôc ( Coaxial Cable ) C¸p ®ång trôc cã cÊu t¹o gåm bèn líp : Líp c¸ch ®iÖn ë bªn ngoµi cïng TiÕp ®ã lµ ®Õn líp ch¾n kim lo¹i VËt liÖu c¸ch ®iÖn Lâi ®ång Líp ch¾n kim lo¹i nÆng trong mét c¸p ®ång trôc t¹o nªn mét h×nh trô bao quanh d©y bªn trong nh»m cung cÊp mét rµo ch¾nng¨n hiÖn t­îng ph¸t x¹ ®iÖn tõ. Rµo ch¾n nµy c« lËp d©y bªn trong theo hai c¸ch: b¶o vÖ d©y khái n¨ng l­îng ®iÖn tõ lµm nhiÔu tÝn hiÖu, vµ gi÷ cho c¸c tÝn hiÖu ë d©y trong khái ph¸t ra n¨ng l­îng ®iÖn tõ cã thÓ g©y ¶nh h­ëng ®Õn c¸c d©y kh¸c. Bëi v× nã bao quanh d©y lâi trªn tÊt c¶ mäi phÝa, nªn líp trong mét c¸p ®ång trôc cã hiÖu qu¶ h¬n. C¸p nµy cã thÓ ®Æt song song víi c¸p kh¸c hoÆc ®­îc uèn vµ xo¾n quanh c¸c gãc. Líp ch¾n nµy lu«n gi÷ nguyªn vÞ trÝ. C¸p ®ång trôc cung cÊp tÝnh n¨ng b¶o vÖ hiÖu qu¶ h¬n lµ cÆp d©y xo¾n. C¸p ®ång trôc th­êng cã hai lo¹i: -Lo¹i c¸p m¶nh( thinnet ): Lo¹i nµy cã ®­êng kÝnh kho¶ng 0,5 cm , mÒm vµ dÔ kÐo d©y nªn ta cã thÓ dïng nã ë bÊt kú kiÓu l¾p ®Æt nµo. TÝn hiÖu truyÒn trªn c¸p cã thÓ ®i xa ®Õn 185m , mét c¸p cã kh¶ n¨ng nèi 30 tr¹m lµm viÖc kh¸c nhau bao gåm c¶ thiªt bÞ nèi gi÷a c¸c m¹ng nh­ Repeater, Brigdes … NÕu c¶ hÖ thèng sö dông lo¹i c¸p nµy th× ®é dµi c¶ hÖ thèng lín nhÊt lµ 910m. Lâi d©y cã thÓ lµ ®Æc ho¹ch lµ d©y bÖn. C¸p dïng cho Bus chÝnh cña Ethernet 10Base-2 -Lo¹i c¸p dµy ( thicknet ) §­êng kÝnh kho¶ng 1,3cm vµ cÊu t¹o t­¬ng ®èi cøng. Lo¹i nµy dïng cho m¹ng rÊt phæ biÕn lµ Ethernet. Lâi ®ång cµng dµy th× tÝn hiÖu cµng truyÒn ®i xa (cã thÓ xa tíi 500m ). C¸p nµy cßn dïng lµm trôc c¸p chÝnh nèi nhiÒu m¹ng quy m« nhá. ThiÕt bÞ nèi gi÷a c¸p trôc vµ c¸p m¸y tÝnh th­êng lµ transiver, kho¶ng c¸ch tèi thiÓu gi÷a hai transiver lµ 2,5m vµ ®é dµi tèi ®a tõ nã ®Õn m¸y tÝnh lµ 50m. Mét c¸p cã kh¶ n¨ng nèi 100 tr¹m lµm viÖc kh¸c nhau. Cuèi c¸p sö dông bé phËn chèng håi ©m lµ Terminator. C¸c d¹ng chuÈn cho m¹ng sö dông c¸p ®ång trôc: RG-8, RG-11 50ohm Dïng cho m¹ng thin Ethernet RG-58 50ohm Dïng cho m¹ng thick Ethernet RG-59 75ohm Sö dông cho truyÒn h×nh c¸p RG-62 93ohm Dïng cho m¹ng Ring 2-Sîi thuû tinh (Optical Fiber ) Sîi thuû tinh hay cßn gäi lµ sîi quang. Lo¹i ph­¬ng tiÖn nµy sö dông ¸nh s¸ng ®Ó truyÒn d÷ liÖu. Sîi thuû tinh ®­îc bäc trong mét líp nhùa gióp cho sîi nµy uèn cong ®­îcmµ kh«ng bÞ g·y. Mét bé ph¸t d÷ liÖu n»m ë mét ®Çu cña mét sîi sö dông mét diode ph¸t s¸ng( light emitting diode- LED) hoÆc mét laser ®Ó gëi c¸c xung ¸nh s¸ng xuèng sîi nµy. Mét bé nhËn n»m ë ®Çu kia sö dông transister nh¹y ¸nh s¸ng ®Ó dß t×m sung. C¸p quang th× cã bèn ®iÓm thuËn lîi h¬n so víi c¸p ®ång trôc. Chóng sö dông ¸nh s¸ngcho nªn kh«ng g©y ra hiÖn t­îng nhiÔu ®iÖn tõ nh­ ë d©y c¸p kh¸c. V× sö dông xung ¸nh s¸ng nªn c¸p quang cã thÓ truyÒn tÝn hiÖu ®i xa h¬n lµ d©y ®ång. ¸nh s¸ng cã thÓ t¹o m· nhiÒu th«ng tin h¬n lµ c¸c tÝn hiÖu ®iÖn . Kh«ng nh­ lµ d©y diÖn khi cÇn ®Õn mét cÆp d©y ®­îc nèi vµo mét m¹ch ®iÖn hoµn chØnh, c¸p quang chØ cÇn mét sîi ®¬n ®Ó truyÒn d÷ liÖu tõ m¸y nµy ®Õn m¸y kh¸c. Sîi quang kh«ng thÓ uèn cong theo gãc vu«ng nh­ng cã thÓ cuèn trßn víi b¸n kÝnh nhá h¬n 2 inch Sîi quang còng cã vµi nh­îc ®iÓm. -ViÖc l¾p ®Æt mét sîi yªu cÇu ph¶i cã thiÕt bÞ ®Æc biÖtnh»m ®¸nh bãng c¸c ®Çu cuèi ®Ó cho phÐp ¸nh s¸ng chuyÓn qua -NÕu mét sîi bÞ g·y trong vá bäc nhùa ( bÞ uèn theo gãc 90 ®é ) th× viÖc t×m vÞ trÝ bÞ g·y lµ ®iÒu khã kh¨n. V× cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ ®Æc biÖt ®Ó nèi l¹i sao cho ¸nh s¸ng vÉn ph¶n x¹ qua ®ã b×nh th­êng ®­îc. C¸p quang cã tèc ®é truyÒn d÷ liÖu rÊt cao , kho¶ng 100Mbps vµ cã ®é b¶o mËt cao nªn hiÖn ®ang ®­îc sö dông réng r·i. Ngoµi ra ng­êi ta cßn sö dông nh÷ng ph­¬ng tiÖn kh«ng d©y ®Ó truyÒn d÷ liÖu. 3-V« tuyÕn Con ng­êi truyÒn d÷ liÖu b»ng c¸ch ph¸t x¹ ®iÖn tõ ®Ó truyÒn d÷ liÖu hay cßn gäi lµ truyÒn d­íi d¹ng RF. Kh«ng nh­ m¹ng sö dông d©y hay sîi quang, c¸c m¹ng sö dông sù truyÒn t¶i RF th× kh«ng yªu cÇu mét nèi kÕt thÓ h×nh gi÷a c¸c m¸y tÝnh. Thay vµo ®ã lµ mét ¨ngten víi nhiÖm vô truyÒn vµ nhËn RF. Kh¶ n¨ng truyÒn vµ nhËn sang phô thuéc vµo ¨ngten. 4-VÖ tinh C«ng nhgÖ RF kÕt hîp víi c¸c vÖ tinh sÏ cung cÊp sù giao tiÕp qua kho¶ng c¸ch dµi h¬n. VÖ tinh sÏ chøa mét transponder bao gåm mét bé nhËn sãnh vµ ph¸t sang. Transponder nhÊnãng tÝn hiÖu truyÒn ®Õn, khuÕch ®¹i nã vµ truyÒn tÝn hiÖu khuÕch ®¹i ®ã vÒ mÆt ®Êt theo h­íng kh¸c ®Õn tr¹m thu ph¸t sang kh¸c d­íi maÑt ®Êt. Nh­ng viÖc ®­a vÖ tinh vµo quü ®¹o lµ mét viÖc tèn kÐm nªn th­êng mét vÖ tinh th­êng chøa nhiÒu transponder ho¹t ®éng ®éc lËp víi nhau( kho¶ng 6 ®Õn 12 ). Vµ mçi transponder sö dông mét tÇn sè v« tuyÕn kh¸c nhau ®Ó t¹o ra nhiÒu choc n¨ng giao tiÕp cïng mét lóc. -C¸c vÖ tinh ®Þa h×nh ( Geostationary Earth Orbit – GEO ) VÖ tinh ®Þa h×nh lµ lo¹i vÖ tinh ®­îc ®Æt vµo trong quü ®¹o ®ång bé mét c¸ch chÝnh x¸c víi sù quay cña tr¸i ®Êt. NghÜa lµ khi nh×n tõ tr¸i ®Êt th× ta thÊy vÖ tinh lu«n ë t¹i mét vÞ trÝ x¸c ®Þnh trªn bÇu trêi vµo bÊt kú thêi ®iÓm nµo. Kho¶ng c¸ch yªu cÇu ®èi víi quü ®¹odi chuyÓn ®ång bé víi ®Þa cÇu nµy gÇn b»ng 36.000 km. -C¸c vÖ tinh quü ®¹o thÊp ( Low earth orbit _ LEO ) C¸c vÖ tinh nµy quay quanh mét quü ®¹o ë phÝa trªn ®Þa cÇu hµng tr¨m dÆm ( th­êng tõ 200 ®Õn 400 dÆm ). §iÓm bÊt lîi cña LEO lµ tèc ®é mµ vÖ tinh chuyÓn ®éng. V× chu kú quay cña nã nhanh h¬n chu kú quay cña tr¸i ®Êt nªn LEO kh«ng ®øng yªn t¹i mét ®iÓm so víi bÒ mÆt tr¸i ®Êt. Tõ ®ã cã thÓ g©y nªn c¸c sù cè : nã chØ ®­îc sö dông khi mµ ®i qua hai tr¹m trªn mÆt ®Êt, vµ viÖc tËn dông ­u ®iÓm tèi ®a cña nã ®ßi hái ph¶i cã c¸c hÖ thèng kiÓm so¸t phøc t¹p vèn di chuyÓn c¸c tr¹m trªn tr¸i ®Êt ®Ó chóng h­íng trùc tiÕp ®Õn vÖ tinh. V× vËy thay v× phãng mét vÖ tinh th× ng­êi ta sÏ phãng nhiÒu vÖ tinh lªn quü ®¹o sao cho lu«n cã Ýt nhÊt mét vÖ tinh di chuyÓn qua hai tr¹m d­íi m¹et ®Êt. Nh­ vËy viÖc truyÒn, thu tÝn hiÖu sÏ ®­îc liªn tôc. Ngoµi ra mçi vÖ tinh cßn ®­îc trang bÞ thªm mét thiÕt bÞ dïng ®Ó giao tiÕp gi÷a c¸c vÖ tinh víi nhau trong m¶ng vÖ tinh. 5-C¸c ph­¬ng tiÖn truyÒn d÷ liÖu kh¸c -Vi sãng truyÒn tÝn hiÖu d­íi d¹ng vi sãng lµ phiªn b¶n tÇn sè cao cña truyÒn sãng v« tuyÕn. Nh­ng kh¸c ë mét ®iÓm lµ thay v× truyÒn theo mäi h­íng th× viÖc truyÒn t¶i ë vi sãng cã thÓ nh¾m vµo mét h­íng, ng¨n kh«ng cho nh÷ng h­íng kh¸c cã thÓ nhËn ®­îc tÝn hiÖu. Ngoµi ra thi viÖc truyÒn t¶i ë vi sãng cã thÓ t¶i nhiÒu th«ng tin h¬n lµ viÖc truyÒn t¶i b»ng RF ë tÇn sè thÊp. Nh­ng viÖc truyÒn d÷ liÖu ë vi sãng ®ßi hái ph¶i cã mét ®­êng truyÒn râ rµng gi÷a bé truyÒn vµ bé nhËn. V× vËy ph¶i cã nh÷ng th¸p cao h¬n nh÷ng tµo nhµ dïng lµm n¬i ®Æt bé truyÒn vµ nhËn. -Hång ngo¹i ViÖc truyÒn tia hang ngo¹i bÞ giíi h¹n trong mét kh«ng gian nhá, vµ ph¶i truyÒn th¼ng trùc tiÕp tíi bé nhËn. M¹ng m¸y tÝnh cã thÓ sö dông c«ng nghÖ hång ngo¹i ®Ó truyÒn d÷ liÖu. VÝ dô nh­ ®Ó cug cÊp viÖc truy cËp m¹ng cho mét c¨n phßng gåm nhiÒu m¸y tÝnh. C¸c m¸y tÝnh vÉn giao tiÕp víi m¹ng b»ng tia hång ngo¹i trong khi ®ang ®­îc di chuyÓn trong phßng. Vµ m¹ng hång ngo¹i ®Æc biÖt thÝch øng víi nh÷ng m¸y tÝnh x¸ch tay nhá v× chóng kh«ng ®ßi hái ph¶i cã ¨ngten. -Laser Sö dông mét chïm s¸ng truyÒn d÷ liÖu qua kh«ng khÝ. Mét liªn kÕt truyÒn th«ng sö dông ¸nh s¸ng bao gåm hai site, ë ®ã mçi site cã mét bé truyÒn vµ mét bé nhËn. ThiÕt bÞ nµy th­êng ®­îc ®Þnh vÞ cè ®Þnh trªn ngän th¸p, vµ ®­îc canh sao cho bé truyÒn ë t¹i mét vÞ trÝ ®Ó nã truyÒn chïm tia s¸ng trùc tiÕp ®Õn bé nhËn t¹i vÞ trÝ kh¸c. Bé truyÒn sö dông mét tia laser ®Ó t¹o nªn chïm s¸ng bëi chïm tia laser sÏ héi tô trªn mét kho¶ng c¸ch dµi. Vµ ¸nh s¸ng trªn mét tia laser ph¶i di chuyÓn trªn mét ®­êng th¼ng. Cho nªn viÖc truyÒn còng cã thÓ bÞ h¹n chÕ do chïm tia laser kh«ng thÓ xuyªn qua c©y cá hay gÆp thêi tiÕt xÊu. Chương IV: Sù truyÒn kh«ng ®ång bé (RS 232) 1 Giíi thiÖu: Do chóng lµ nh÷ng thiÕt bÞ kü thuËt sè, nªn viÖc truyÒn d÷ liÖu tõ m¸y tÝnh nµy sang m¸y tÝnh kh¸c trong kho¶ng c¸ch ng¾n lµ b»ng dßng ®iÖn . Nã còng ®ång nghÜa víi viÖc truyÒn c¸c bit th«ng qua ph­¬ng tiÖn truyÒn t¶i c¬ b¶n. TruyÒn kh«ng ®ång bé lµ nÕu ng­êi nhËn vµ ng­êi göi kh«ng cÇn ph¶i phèi hîp víi nhau tr­íc khi truyÒn d÷ liÖu (tøc lµ ng­êi nhËn vµ ng­êi göi kh«ng ®ång bé ho¸ tr­íc mçi mét lÇn truyÒn d÷ liÖu). Nh­ vËy lóc sö dông sù truyÒn th«ng kh«ng ®ång bé, mét ng­êi göi cã thÓ chê ®îi l©u hay nhanh lµ tuú ý gi÷a c¸c lÇn truyÒn, vµ cã thÓ truyÒn d÷ liÖu bÊt cø lóc nµo s½n sµng. Trong mét hÖ thèng kh«ng ®ång bé, ng­êi nhËn ph¶i chuÈn bÞ nhËn d÷ liÖu bÊt cø lóc nµo nã ®­îc chuyÓn ®Õn. Sù truyÒn th«ng kh«ng ®ång bé ®Æc biÖy h÷u Ých cho nh÷ng thiÕt bÞ ch¼ng h¹n nh­ mét bµn phÝm ë ®ã nh÷ng d÷ liÖu ®­îc t¹o ra lóc cã ng­êi tiÕp xóc víi nã vµ kh«ng cã d÷ liÖu nµo ®­îc truyÒn nÕu kh«ng cã ai tiÕp xóc vµo nã. Mét phÇn cøng truyÒn th«ng ®­îc xÕp vµo lo¹i kh«ng ®ång bé nÕu tÝn hiÖu ®iÖn do bé truyÒn göi ®i kh«ng chøa th«ng tin mµ bé nhËn cã thÓ sö dông ®Ó x¸c ®Þnh n¬i nµo th× c¸c bit th× c¸c bit b¾t ®Çu vµ n¬i nµo th× kÕt thóc. Thay v× vËy, phÇn cøng ®· ®­îc cÊu t¹o ®Ó chÊp nhËn vµ chuyÓn dÞch tÝn hiÖu göi ®i do phÇn cøng t¹o ra. HÖ thèng truyÒn th«ng ®iÖn tö ®¬n gi¶n nhÊt sÏ sö dông dßng ®iÖn nhá ®Ó t¹o m· cho d÷ liÖu. Hai thiÕt bÞ ®iÖn ®­îc kÕt nèi bëi mét d©y. §iÖn ¸p ©m cã thÓ ®­îc dïng ®Ó diÔn t¶ sè 1, vµ ®iÖn ¸p d­¬ng lµ sè 0. §Ó truyÒn mét bit 0, thiÕt bÞ göi ph¶i ®Æt mét ®iÖn ¸p d­¬ng trªn d©y trong mét thêi gian ng¾n råi ®­a d©y sang diÖn ¸p 0. ThiÕt bÞ nhËn nhËn biÕt ®­îc ®iÖn ¸p d­¬ng vµ ghi nhËn co mét 0 ®ang chuyÓn ®Õn. T­¬ng tù nh­ vËy,®Ó göi 1bit, c¸c thiÕt bÞ göi ph¶i ®Æt mét ®iÖn ¸p ©m trªn d©y trong mét thêi gian ng¾n råi ®­a d©y chuyÓn sang ®iÖn ¸p 0. H×nh minh häa c¸ch mµ ®iÖn ¸p d­¬ng vµ ®iÖn ¸p ©m cã thÓ ®­îc dïng ®Ó t×m c¸c bit ngang qua mét d©y. 2 C¸c tiªu chuÈn ®Ó truyÒn th«ng Ng­êi göi ph¶i chê ®îi trong mét thêi gian ®ñ l©u ®Ó phÇn cøng nhËn c¶m nghiÖm ®­îc ®iÖn ¸p, nh­ng viÖc chê ®îi trong mét thêi gian l©u nh­ thÕ th× cÇn ph¶i cã mét kho¶ng thêi gian phung phÝ. §Ó ®¶m b¶o lµ c¸c phÇn cøng truyÒn th«ng ®­îc t¹o ra bëi nhiÒu nhµ cung cÊp kh¸c nhau sÏ ho¹t ®éng víi nhau, c¸c ®Æc tr­ng dµnh cho c¸c thiÕt bÞ truyÒn th«ng ph¶i ®­îc chuÈn ho¸. C¸c tæ chøc ch¼ng h¹n nh­ HiÖp Héi C«ng NghiÖp §iÖnTö (Electronic Industries association (EIA)), HiÖp Héi ViÔn Th«ng Quèc TÕ (International Telecommunications Union (ITU)), vµ Häc viÖn c¸c kü s­ §iÖn vµ §iÖn Tö (institute for Electrical and Electronic Engineers (IEEE)) ®· ®­a ra c¸c ®Æc tr­ng dµnh cho c¸c thiÕt bÞ truyÒn th«ng trong c¸c tµi liÖu gäi lµ c¸c tiªu chuÈn. Mét tiªu chuÈn ®Ó chØ ®Þnh c¶ thêi gian dïng cho c¸c tÝn hiÖu lÉn chi tiÕt ®iÖn cña ®iÖn ¸p cña dßng ®iÖn . Hai nhµ cung cÊp ®· tho¶ thuËn theo mét tiªu chuÈn ®· cho, th× thiÕt bÞ cña hä sÏ cïng ho¹t ®éng víi nhau. VÝ dô : phô lôc II sÏ biÓu thÞ c¸c bit ®­îc g¸n cho mçi mét ký tù bëi tiªu chuÈn ASCII. Mét tiªu chuÈn ®Æc biÖt ®­îc t¹o ra bëi EIA ®· h×nh thµnh vµ ®­îc chÊp nhËn réng r·i nh»m truyÒn c¸c ký tù ngang qua c¸c d©y ®ång gi÷a mét m¸y tÝnh víi mét thiÕt bÞ nh­ Modem, bµn phÝm hoÆc thiÕt bÞ ®Çu cuèi. Tiªu chuÈn EIA ®· chuÈn ho¸ RS-232-C (RS 232) chØ ®Þnh chi tiÕt vÒ nèi kÕt thÓ h×nh ( tøc lµ nèi kÕt phÇn ng¾n h¬n 50feet chiÒu dµi) còng nh­ c¸c chi tiÕt vÒ ®iÖn (tøc lµ hai ®iÖn ¸p ®­îc dïng ®Ó truyÒn t¶i d÷ liÖu tõ -15v cho ®Õn +15v). Bëi RS 232 ®­îc thiÕt kÕ ®Ó sö dông víi c¸c thiÕt bÞ nh­ c¸c Modem hay c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi, nh­ng nã ph¶i chØ ®Þnh viÖc truyÒn t¶i d÷ liÖu. MÆc dï nã cã thÓ dïng ®Ó göi c¸c ký tù 8 bit, RS-232 th­êng ®­îc cÊu h×nh ®Ó mçi mét ký tù cã thÓ chøa 7 bit d÷ liÖu. RS-232 x¸c ®Þnh c¸c ph­¬ng ph¸p truyÒn th«ng nèi tiÕp, truyÒn th«ng kh«ng ®ång bé. Sù truyÒn th«ng ®­îc gäi l¸ nèi tiÕp (serial) lµ do bëi c¸c bit truyÒn trªn d©y theo h×nh thøc lÇn l­ît. RS –232 cho phÐp mét ng­êi göi, truyÒn mét ký tù t¹i thêi ®iÓm bÊt kú vµ chê ®îi trong mét kho¶ng thêi gian tuú ý tr­íc khi göi ký tù kh¸c. ViÖc truyÒn t¶i mét ký tù sÏ lµ mét h×nh thøc truyÒn t¶i kh«ng ®ång bé bëi v× ng­êi göi vµ ng­êi nhËn kh«ng tho¶ thuËn víi nhau tr­íc khi truyÒn d÷ liÖu. Tuy nhiªn, mét khi ®· b¾t ®Çu göi ký tù , th× thiÕt bÞ truyÒn ph¶i göi tÊt c¶ c¸c bit lÇn l­îy mµ kh«ng cã sù tr× ho·n gi÷a chóng. Quan träng h¬n n÷a, RS-232 kh«ng bao giê ®Ó c¸c ®iÖn ¸p zero trªn d©y- lóc bé truyÒn kh«ng cã g× ®Ó göi, th× nã th­êng ®Ó d©y ë ®iÖn ¸p ©m t­¬ng øng víi gi¸ trÞ bit b»ng 1. Bëi v× d©y kh«ng ®­a ra ®iÖn ¸p zero gi÷a mçi bit, cho nªn ng­êi nhËn kh«ng thÓ thiÕu ®iÖn ¸p ®Ó ®¸nh dÊu cuèi mçi bit vµ b¾t ®Çu bit kÕ tiÕp. Thay v× vËy, c¶ ng­êi göi vµ ng­êi