Kỹ thuật truyền số liệu

www.dtvc.edu.vn/?tvhao*KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆUTrình bày: Ths Trương Vĩnh HảoTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁPwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*GIỚI THIỆUMôn họcSố giờ: 30 giờ LT, 15 giờ TH (Bài tập)Môn học trước: Kiến trúc máy tínhQuá trình KT: 2 cột điểm định kỳ, 1 cột hết Giảng viên trình bàyTrương Vinh HảoEmail: haotruongvinh@yahoo.comWebsite: dtvc.edu.vn/?tvhaowww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Giới thiệu môn học (1)Động lựcSự phát triển vũ bão của các ứng dụng máy tínhSự cần thiết của việc trao đổi thông tin giữa các nơi, giữa các máy tínhwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Giới thiệu môn học (2)Mục đíchGiới thiệu các khái niệm, thuật ngữ và các phương pháp tiếp cận được dùng trong các hệ thống truyền dữ liệuHiểu việc truyền số liệu giữa 2 thiết bị và các vấn đề liên quanHiểu việc truyền dữ liệu qua mạng giữa 2 thiết bị thông qua một nghi thức giao tiếpGiới thiệu một số mạng truyền số liệu được sử dụng hiện naywww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Giới thiệu môn học (3)Đối tượngSinh viên chuyên ngành mạng máy tínhĐánh giá01 bài kiểm tra kiến thức01 Bài tập01 Kiểm tra hết mônPhương pháp: trắc nghiệm/tự luậnwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Nội dung môn họcChương 1: Khái niệm về mạng truyền số liệu và sự chuẩn hoáChương 2: Giao tiếp vật lýChương 3: Giao tiếp kết nối số liệuChương 4: Xử lý số liệu truyềnChương 5: Cơ sở của giao thứcChương 6: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng máy tínhwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Chương 1:KHÁI NIỆM VỀ MẠNG TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ SỰ CHUẨN HOÁTrình bày: Trương Vĩnh Hảowww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Nội dungKhái quát về thông tin sốKhái quát về mạng truyền số liệuMô hình tham chiếu OSIwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (1)Mô hình hệ thống truyền dữ liệu:Ứng dụng dữ liệuỨng dụng videoỨng dụng âm thanh, tiếng nóiỨng dụng thời gian thựcwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (2)Ví dụ:www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (3)Hệ thống truyền dữ liệu là gì?Dữ liệu: biểu diễn số liệu, khái niệm dưới dạng thích hợp cho việc giao tiếp, xử lý, diễn giảiThông tin: ý nghĩa được gán cho dữ liệuTập hợp các thiết bị được kết nối thông qua một môi trường truyền dẫnwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (4)Hệ thống truyền dữ liệu là gì?www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (5)Các tác vụ chính: (1)Sử dụng hệ thống truyền dẫnChia sẻ đường truyền hiệu quả giữa nhiều thiết bị, chống nghẽn mạchGiao tiếp giữa thiết bị với hệ thống truyềnTạo tín hiệuCó khả năng truyền dẫn trong môi trường truyềnBên nhận phải hiểu được dữ liệuĐồng bộ giữa bên truyền và bên nhậnQuản lý việc trao đổi dữ liệuCác giao thức truyền dữ liệuwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (6)Các tác vụ chính : (2)Điều khiển dòng dữ liệuPhát hiện và sửa lỗiĐịnh vị địa chỉ và tìm đườngKhôi phụcKhôi phục lại trạng thái cũ của hệ thống khi có lỗi làm ngắt quãngĐịnh dạng thông tinBảo mậtQuản trị mạngCài đặt hệ thống, quản lý trạng thái, xử lý lỗi, có kế hoạch nâng cấp trong tương laiwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (7)Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệuChia sẻ tài nguyênMáy inỔ đĩa/băng từCông suất tính toánTập hợp dữ liệuPhân tán tảiTính toán song songTính toán theo mô hình client-serverFault tolerancewww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về thông tin số (8)Tại sao phải dùng hệ thống truyền dữ liệuChuyển thông tinGiao dịch cơ sở dữ liệuThư điện tửPhân tán dữ liệu trên mạng – lưu trữwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Khái quát về mạng truyền số liệuTruyền số liệuMạng truyền số liệuwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Truyền số liệuLiên quan đến các vấn đề truyền dữ liệu số dạng thôTruyền dẫn dữ liệu (data transmission)Mã hóa dữ liệu (data encoding)Kỹ thuật trao đổi dữ liệu số (digital data communication)Điều khiển liên kết dữ liệu (data link control)Phân hợp (multiplexing)Liên kết (link) hoặc mạch (circuit)Kênh (channel)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (1)Giao tiếp điểm – điểm thường không thực tếCác thiết bị xa nhauSố kết nối tăng đáng kể khi số các thiết bị cần giao tiếp lớnwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (2)Mạng truyền số liệu:Phân loại dựa vào phạm vi hoạt độngwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (3)Mạng cục bộ (Local-Area Networks – LAN)Đặc tínhTầm vực nhỏ (tòa nhà, nhiều tòa nhà)Thường được sở hữu bởi 1 công ty, tổ chứcTốc độ cao hơn WANPhân loạiSwitch LAN, Wireless LAN, ATM LAN .v.v.www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (4)Mạng diện rộng (Wide-Area Networks – WAN)Khác như thế nào so với mạng LAN?Triển khai theo diện rộngDựa vào các mạch truyền dẫn công cộngCông nghệChuyển mạch mạch điện (circuit-switching)Đường truyền dẫn dành riêng giữa 2 node mạngChuyển mạch gói (packet-switching)Không được dành riêng đường truyền dẫnMỗi gói đi theo đường khác nhauChi phí đường truyền cao để khắc phục các lỗi truyền dẫnwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (5)Mạng diện rộng (Wide-Area Networks – WAN)Frame RelayĐược dùng trong chuyển mạch gói có tốc độ lỗi thấpTốc độ lên đến 2 MbpsATMChế độ truyền bất đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode)Dùng các gói có kích thước cố định (gọi là cell)Tốc độ lên đến GbpsISDNMạng số các dịch vụ tích hợp (Integrated Services Digital Network)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mạng truyền số liệu (6)Một cách phân loại khácDựa vào kiến trúc và kỹ thuật dùng để trao đổi dữ liệuMạng chuyển mạch (switched networks)Mạng chuyển mạch mạch điệnMạng chuyển mạch góiMạng phát tán (broadcast networks)Mạng radio gói (packet radio net.)Mạng vệ tinh (satellite net.)Mạng cục bộ (local net.)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Kiến trúc truyền thông máy tínhỨng dụng truyền fileNguồn thiết lập kết nối (báo cho mạng biết đâu là đích)Nguồn đảm bảo đích sẵn sàng nhận dữ liệuỨng dụng truyền file trên hệ thống nguồn phải đảm bảo chương trình quản lý file trên hệ thống đích sẵn sàng nhận và lưu trữ fileNếu định dạng file dùng trên 2 hệ thống không tương thích, một hoặc cả 2 hệ thống phải thực hiện chức năng chuyển đổiwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Kiến trúc truyền thông máy tính Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các môđunVídụ, truyền file có thể được phân thành 3 môđunTruyền fileDịch vụ giao tiếpTruy xuất mạngwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Kiến trúc truyền thông máy tínhVí dụ kiến trúc phân cấp www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (1)Hệ thống lý thuyết ra đời quá trễTCP/IP đang là tiêu chuẩn thực tiễn (de facto standard)7 lớpỨng dụng (application)Trình bày (presentation)Giao dịch (session)Vận chuyển (transport)Mạng (network)Liên kết dữ liệu (data link)Vật lý (physical)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (2)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (3)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (4)Lớp ứng dụngCung cấp cho các ứng dụng, các dịch vụ để truy cập mạngWeb Browser: HTTPEmail: SMTPFile: FTPLớp trình bàyCung cấp định dạng dữ liệu được dùng để truyền dữ liệu giữa các máy tính nối mạng (chuyển đổi mã ký tự, mã hóa dữ liệu, nén dữ liệu)www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (5)Lớp giao dịchCung cấp cơ chế điều khiển việc truyền thông điệp giữa các ứng dụng (trợ giúp danh bạ, quyền truy cập, chức năng tính cước)Cho phép 2 ứng dụng tạo, sử dụng và xóa kết nốiCó khả năng nhận dạng tên và cung cấp các dịch vụ khác (security, checkpoint, recovery) cần thiết cho 2 máy tính nối kết qua mạngwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (6)Quan tâm đến các lớp dưới (từ lớp vận chuyển trở xuống)Các lớp trên được tích hợp trong hệ điều hành và không cần thiết phải chuẩn hóaLớp vận chuyểnCung cấp cơ chế trao đổi dữ liệu giữa 2 hệ thốngCung cấp dịch vụ gửi thông điệp (message service) end - to - end cho các lớp trênBảo đảm dữ liệu được truyền không có lỗi, theo thứ tự và không mất mát, ngắt quãng hoặc dư thừawww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (7)Lớp vận chuyển (tt)Chịu trách nhiệm đóng gói dữ liệu từ một message lớn thành nhiều message kích thước nhỏ hơn để gởi đi và tập hợp các message nhỏ thành một message ban đầu khi nhận được (có khả năng đa hợp)Ngắt thông báo thành các gói nhỏ (có kích thước thích hợp) và tập hợp các gói cho lớp mạngKêt hợp các giao dịch với cùng các node nguồn/đíchTái lập thứ tự các gói tại đích đếnKhôi phục lỗi, hư hỏngĐiều khiển dòng từ nguồn đến đích và ngược lạiwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (8)Lớp mạng (1)Trung chuyển các gói giữa lớp vận chuyển và lớp liên kết dữ liệuĐánh địa chỉ gói và dịch địa chỉ luận lý thành địa chỉ vật lýwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (8)Lớp mạng (2)Tìm đường kết nối với máy tính khác thông qua mạngMỗi node chứa một mođun lớp mạng cộng với một mođun lớp liên kết dữ liệu cho một liên kếtKhông cần thiết nếu kết nối 2 máy trực tiếpwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mo hình OSI (9)Lớp liên kết dữ liệuChịu trách nhiệm truyền dẫn một cách tin cậy (error-free) các gói dữ liệu của lớp mạng trên một liên kết đơnĐóng khung: xác định đầu và cuối các góiPhát hiện lỗi: xác định gói nào có lỗi đường truyềnSửa lỗi: cơ chế truyền lại (Automatic Repeat Request (ARQ))www.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (10)Lớp Vật lý (1)Điều khiển việc truyền dữ liệu (chuỗi các bit) thực sự trên cáp/mạngĐịnh nghĩa tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, mã hóa thông tin và kiểu kết nối được sử dụngThời gian trễ truyềnThời gian tín hiệu truyền từ nguồn đến đíchTín hiệu truyền với vận tốc xấp xỉ vận tốc ánh sáng C=3x108 m/sVídụ:vệ tinh GEO d=40.000km → trễ truyền 1/8 s;cáp Ethernet d=1km → trễ truyền 3μswww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Mô hình OSI (10)Lớp Vật lý (2)Thời gian trễ truyềnLỗi truyềnSuy giảm công suất t/hSuy giảm do nhiễuMô hình kênh truyền đơn giản: kênh nhị phân đối xứng (Binary Symetric Channel)P: xác suất lỗi 1 bitLỗi xảy ra độc lậpThực tế, lỗi xảy ra thành chùmwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Dữ liệu được truyền qua OSIwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Trao đổiĐiện thoại: 0918.513.142Email: haotruongvinh@yahoo.comwww.dtvc.edu.vn/?tvhao*Cám ơn