Mạng máy tính - Chương 8: Tầng vật lý

chương 8tầng vật lýNội dungVai trò tầng vật lý trong trong việc truyền dữ liệu giữa các mạngMục đích của việc điều chế và mã hóa tín hiệu trong mạng vật lýCác đặc tính cơ bản của phương tiện truyền dẫn cáp đồng, quang và không dâyCác phương tiện truyền dẫn thông dụng8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýTầng vật lý : mã hóa tín hiệu nhị phân mà tầng liên kết dữ liệu gửi xuống thành tín hiệu vật lý có thể truyền đi trên môi trường truyền dẫn:Môi trường cáp đồngMôi trường cáp quangMôi trường không dâyCác thành phần cần thiết để tầng vật lý hoạt động đượcPhương tiện truyền dẫn vật lý và các đầu kết nốiMột phương pháp biểu diễn các bit thông tin trên phương tiện truyền dẫnThành phần mã hóa dữ liệu và thông tin điều khiểnMạch phát và thu tín hiệu trên thiết bị mạngMục đích cuối cùng : biến đổi bit thông tin sang dạng tín hiệu điện, ánh sáng, hoặc sóng điện từ và ngược lại8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýBiểu diễn bit thông tin sang các dạng tín hiệu vật lý khác.8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýCác tổ chức chuẩn hóaIETF : Thực hiện chuẩn hóa các chuẩn thực hiện bằng phần mềmISO,ANSI,IEEE,EIA/TIA,FCC,ITU: Chuẩn hóa các chuẩn thực hiện trên phần cứng8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýCác thành phần quy định bởi các tổ chức trênCác thành phần phần cứng (dây cáp, đầu nối, bo mạch, kích thước)Mã hóa dữ liệu : chuyển đổi dòng bit sang các “mã”, thực chất là nhóm các bit để phân biệt dữ liệu, tín hiệu điều khiển, phát hiện và sửa lỗi.Tín hiệu hóa – signaling: tạo tín hiệu ánh sáng, điện, điện từ từ chuỗi “mã”8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýCác phương pháp biểu diễn sang tín hiệu vật lýĐiều biênĐiều tầnĐiều pha8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýCác thuật ngữ chỉ tốc độBăng thông – bandwidth : lượng thông tin thô tối đa có thể truyền đi trên môi trường truyền dẫn trong một đơn vị thời gianThông lượng – Throughput : lượng thông tin thô tối đa có thể truyền đi giữa hai nút mạng trong môi trường mạng cụ thể trên một đơn vị thời gianGoodput : lượng thông tin hữu ích thực sự có thể truyền đi giữa hai nút mạng trong môi trường mạng cụ thể trên một đơn vị thời gian 8.1 Các giao thức và dịch vụ tầng vật lýĐặc điểm của một vài phương tiện truyền dẫn có dây8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnĐặc điểm của một vài phương tiện truyền dẫn không dây8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnPhương tiện truyền dẫn cáp đồngCáp đồng trụcCáp xoắn (UTP,STP)Các đầu nối RJ45...8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCác nguồn gây nhiễu với phương tiện truyền dẫn cáp đồngMạng điện lướiĐèn huỳnh quangCác môtơ điệnSóng điện từ...8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCáp xoắn UTPGồm các category 3,4,5,5i,6Dùng đầu nối RJ45Các category càng cao thì băng thông( tốc độ) càng cao, thông dụng nhất hiện nay là CAT5 hỗ trợ chuẩn 100BASE-TX, tốc độ tối đa 100MbpsCAT5e và CAT6 hỗ trợ tốc độ tới 1Gbps8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCác kiểu đấu nốiĐấu thẳng : kết nối một host tới thiết bị mạng như switch hoặc hubĐấu chéo: kết nối hai host với nhau hoặc hai thiết bị mạng với nhauĐấu console: kết nối PC tới cổng console của thiết bị Cisco8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCáp đồng trụcPhương tiện truyền dẫn cấu tạo từ lõi là vật liệu dẫn bằng đồng, bao bọc bởi lớp lưới chống nhiễu và lớp vỏ plastic. Chủ yếu sử dụng để truyền tải tín hiệu radio giữa ăngten và thiết bị không dây, tín hiệu truyền hình..Từng được sử dụng để xây dựng mạng ethernet, tuy nhiên hiện bị thay thế bởi UTP do chi phí rẻ hơn và băng thông cao hơn8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCáp xoắn có vỏ bảo vệ - STPCấu tạo cơ bản giống STP nhưng có thêm lớp chống nhiễu giống cáp đồng trụcChi phí đắt hơn đáng kể so với UTPCó khả năng chống nhiễu rất cao8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnCáp quangSử dụng sợi thủy tinh hoặc nhựa plastic để định hướng ánh sáng từ nguồn đến đíchCó băng thông rất cao, hàng GbpsKhoảng cách xa hơn nhiều so với cáp đồngChi phí đắt đỏ và cài đặt khó hơn so với cáp đồngChủ yếu sử dụng trong các mạng xuơng sống (backbone) nối các phần của công ty với nhau và Internet8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnHai loại cáp quangSingle mode : Chỉ mang một bước sóng ánh sángSử dụng laser là nguồn ánh sángLõi nhỏ,cỡ 8-10 micromets Ánh sáng ít bị khúc xạKhoảng cách xa lên tới 100 kmMultimode : Có thể mang nhiều bước sóng ánh sángLõi lớn hơn, cỡ 50 mỉcometDùng LED làm nguồn sángÁnh sáng bị khúc xạ nhiều hơn, tín hiệu bị suy giảm nhiều hơnKhoảng cách thông thường 2 km8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnSóng điện từ, sóng radioSử dụng trường điện từ để biểu diễn bit thông tinKhông cần thiết lập đường mạng như cáp đồng và cáp quangChịu ảnh hưởng nhiều bởi môi trườngAn ninh8.2 Đặc tính và sử dụng của các phương tiện truyền dẫnSummary