Nguyên cứu về kiến trúc phân tầng và mô hình OSI của mạng máy tính

Sự xuất hiện của mạng máy tính vào những năm đầu của thập kỉ 60 đánh dấu một bước phát triển vượt bậc về Công Nghệ Thông Tin (CNTT) trong xã hội loài người. Cùng với thời gian sự kết hợp giữa máy tính và các hệ thống truyền thông,mà cụ thể là viễn thông, một cách ngày càng hoàn hảo hơn đã đem lại một chuyển biến có tính chất cách mạng trong vấn đề khai thác và sử dụng hệ thống máy tính. Chính vì thế mà giờ đây chúng ta có thể :

- Chia sẽ tài nguyên mạng

- Dùng chung các thiết bị mạng như: các ổ đĩa, máy in, modem

- Sử dụng các dịch vụ mạng như: các trình duyệt web, mail, chat

- Tham gia hội thảo trực tuyến

- Phát triển hệ thống thương mại điện tử

Tuy nhiên khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình. Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng: phương pháp truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau.sự không tương thích đó làm trở ngại cho sự tương tác của người sử dụng các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận dược đối với người sử dụng. Sự thúc bách của khách hàng dã khiến cho các nhà sản xuất và các nhà nghiên cứu, thông qua các tổ chức chuẩn hoá quốc gia và quốc tế tích cực tìm kiếm một sự hội tụ cho các sản phẩm mạng trên thị trường. Để có được điều đó, trước hết cần xây dựng được một khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng.

Vì lý do đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International organization for standardization – viết tắt là ISO ) đã lập ra (1997) một tiểu ban nhằm phát triển một khung chuẩn như thế. Kết quả là năm 1984, ISO đã xây dựng xong mô hình tham chiếu cho việc nối kết hệ thống mở (Reference model for open systems interconnection hay gọn hơn là OSI reference model). Mô hình này được dùng làm cơ sở để nối kết các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán. Từ “mở” ở đây nói lên khả năng hai hệ thống có thể nối kết để trao đổi thông tin với nhau nếu chúng tuân thủ mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan.

Chính vì thế nhận được đề tài “Nguyên cứu về kiến trúc phân tầng và mô hình OSI của mạng máy tính” là điều kiện rất tốt để em đI sâu tìm hiểu về mạng máy tính. Sau một thời gian tìm tòi, nghiên cứu tàI liệu em đã hoàn thành công việc tuy nhiên điều quan trọng hơn là em đã có được một cáI nhìn sâu sắc hơn, đúng đắn hơn về mạng máy tính.

 

doc43 trang | Chia sẻ: luyenbuizn | Ngày: 10/01/2014 | Lượt xem: 632 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Nguyên cứu về kiến trúc phân tầng và mô hình OSI của mạng máy tính, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch­¬ng I : Më BµI Sù xuÊt hiÖn cña m¹ng m¸y tÝnh vµo nh÷ng n¨m ®Çu cña thËp kØ 60 ®¸nh dÊu mét b­íc ph¸t triÓn v­ît bËc vÒ C«ng NghÖ Th«ng Tin (CNTT) trong x· héi loµi ng­êi. Cïng víi thêi gian sù kÕt hîp gi÷a m¸y tÝnh vµ c¸c hÖ thèng truyÒn th«ng,mµ cô thÓ lµ viÔn th«ng, mét c¸ch ngµy cµng hoµn h¶o h¬n ®· ®em l¹i mét chuyÓn biÕn cã tÝnh chÊt c¸ch m¹ng trong vÊn ®Ò khai th¸c vµ sö dông hÖ thèng m¸y tÝnh. ChÝnh v× thÕ mµ giê ®©y chóng ta cã thÓ : - Chia sÏ tµi nguyªn m¹ng - Dïng chung c¸c thiÕt bÞ m¹ng nh­: c¸c æ ®Üa, m¸y in, modem… - Sö dông c¸c dÞch vô m¹ng nh­: c¸c tr×nh duyÖt web, mail, chat… - Tham gia héi th¶o trùc tuyÕn - Ph¸t triÓn hÖ thèng th­¬ng m¹i ®iÖn tö… Tuy nhiªn khi thiÕt kÕ, c¸c nhµ thiÕt kÕ tù do lùa chän kiÕn tróc m¹ng riªng cña m×nh. Tõ ®ã dÉn ®Õn t×nh tr¹ng kh«ng t­¬ng thÝch gi÷a c¸c m¹ng: ph­¬ng ph¸p truy nhËp ®­êng truyÒn kh¸c nhau, sö dông hä giao thøc kh¸c nhau...sù kh«ng t­¬ng thÝch ®ã lµm trë ng¹i cho sù t­¬ng t¸c cña ng­êi sö dông c¸c m¹ng kh¸c nhau. Nhu cÇu trao ®æi th«ng tin cµng lín th× trë ng¹i ®ã cµng kh«ng thÓ chÊp nhËn d­îc ®èi víi ng­êi sö dông. Sù thóc b¸ch cña kh¸ch hµng d· khiÕn cho c¸c nhµ s¶n xuÊt vµ c¸c nhµ nghiªn cøu, th«ng qua c¸c tæ chøc chuÈn ho¸ quèc gia vµ quèc tÕ tÝch cùc t×m kiÕm mét sù héi tô cho c¸c s¶n phÈm m¹ng trªn thÞ tr­êng. §Ó cã ®­îc ®iÒu ®ã, tr­íc hÕt cÇn x©y dùng ®­îc mét khung chuÈn vÒ kiÕn tróc m¹ng ®Ó lµm c¨n cø cho c¸c nhµ thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm vÒ m¹ng. V× lý do ®ã, tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ (International organization for standardization – viÕt t¾t lµ ISO ) ®· lËp ra (1997) mét tiÓu ban nh»m ph¸t triÓn mét khung chuÈn nh­ thÕ. KÕt qu¶ lµ n¨m 1984, ISO ®· x©y dùng xong m« h×nh tham chiÕu cho viÖc nèi kÕt hÖ thèng më (Reference model for open systems interconnection hay gän h¬n lµ OSI reference model). M« h×nh nµy ®­îc dïng lµm c¬ së ®Ó nèi kÕt c¸c hÖ thèng më phôc vô cho c¸c øng dông ph©n t¸n. Tõ “më” ë ®©y nãi lªn kh¶ n¨ng hai hÖ thèng cã thÓ nèi kÕt ®Ó trao ®æi th«ng tin víi nhau nÕu chóng tu©n thñ m« h×nh tham chiÕu vµ c¸c chuÈn liªn quan. ChÝnh v× thÕ nhËn ®­îc ®Ò tµi “Nguyªn cøu vÒ kiÕn tróc ph©n tÇng vµ m« h×nh OSI cña m¹ng m¸y tÝnh” lµ ®iÒu kiÖn rÊt tèt ®Ó em ®I s©u t×m hiÓu vÒ m¹ng m¸y tÝnh. Sau mét thêi gian t×m tßi, nghiªn cøu tµI liÖu em ®· hoµn thµnh c«ng viÖc tuy nhiªn ®iÒu quan träng h¬n lµ em ®· cã ®­îc mét c¸I nh×n s©u s¾c h¬n, ®óng ®¾n h¬n vÒ m¹ng m¸y tÝnh. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c« gi¸o Hå BÝch Hµ ®· gióp ®ì em tËn t×nh trong qu¸ tr×nh lµm bµi. Ch­¬ng II : th©n bµi I : kiÕn tróc ph©n tÇng cho m¹ng m¸y tÝnh §Ó gi¶m ®é phøc t¹p cña viÖc thiÕt kÕ vµ cµi ®Æt m¹ng,hÇu hÕt c¸c m¹ng m¸y tÝnh hiÖn nay ®Òu ®­îc ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ theo quan ®iÓm ph©n tÇng. Mæi hÖ thèng thµnh phÇn cña tÇng m¹ng ®­îc xem nh­ lµ mét cÊu tróc ®a tÇng, trong ®ã mæi tÇng ®­îc x©y dùng trªn c¸c tÇng tr­íc ®ã. Mæi hÖ thèng trong mét m¹ng ®Òu cã cÊu tróc tÇng víi sè l­îng vµ chøc n¨ng cña mæi tÇng lµ nh­ nhau.Tr­íc tiªn lµ ph¶i x¸c ®Þnh sè l­îng tÇng vµ chøc n¨ng cña mæi tÇng. Sau ®ã lµ ®Þnh nghÜa mèi quan hÖ gi÷a hai tÇng kÒ nhau vµ mèi quan hÖ gi÷a hai tÇng cïng cÊp gi÷a hai hÖ thèng kÕt nèi víi nhau. Mèi liªn hÖ nµy ng­êi ta gäi lµ giao diÖn cña hai tÇng. ChØ cã tÇng thÊp nhÊt lµ tÇng vËt lý th× d÷ liÖu míi ®­îc truyÒn ®i d­íi d¹ng bit 0 vµ 1 trªn ®­êng truyÒn vËt lý cßn trong thùc tÕ ®èi víi c¸c tÇng kh¸c th× d÷ liÖu kh«ng trùc tiÕp truyÒn tõ tÇng i cña hÖ thèng nµy sang tÇng i cña hÖ thèng kh¸c. Muèn d÷ liÖu truyÒn tõ tÇng i cña hÖ thèng nµy sang tÇng i cña hÖ thèng kh¸c th× d÷ liÖu ph¶i ®i tõ tÇng nµy xuèng tÇng thÊp nhÊt, truyÒn qua ®­êng truyÒn vËt lý råi sau ®ã sÏ di chuyÓn lªn tÇng cao h¬n. Liªn kÕt gi÷a tÇng vËt lý cña hai hÖ thèng lµ liªn kÕt thùc cßn liªn kÕt gi÷a c¸c tÇng kh¸c lµ liªn kÕt ¶o hay liªn kÕt logic. M« h×nh cña kiÕn tróc nµy nh­ sau: TÇng N TÇng N-1 TÇng i+1 TÇng i TÇng i-1 TÇng 2 TÇng 1 HÖ thèng A Giao thøc tÇng N HÖ thèngB TÇng N TÇng N-1 TÇng i+1 TÇng i TÇng i-1 TÇng 2 TÇng1 Giao thøc tÇng i Giao thøc tÇng 1 §­êng truyÒn vËt lý H×nh 1: kiÕn tróc ph©n t©ng tæng qu¸t II. M¤ H×NH THAM CHIÕU OSI Tõ sù ph©n tÇng nãi trªn cho nªn viÖc chuÈn ho¸ c¸c m¹ng m¸y tÝnh tõ c¸c h·ng kh¸c nhau ®Ó chóng cã thÓ truyÒn th«ng ®­îc víi nhau lµ ®iÒu tÊt yÕu. C¸c tæ chøc ®I ®Çu trong viÖc chuÈn ho¸ nh­ : • International organization for standization(ISO) lµ tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ ho¹t ®éng d­íi sù b¶o trî cña liªn hîp quèc bao gåm c¸c thµnh viªn cña c¸c c¬ quan tiªu chuÈn ho¸ cña nhiÒu quèc gia.ISO tæ chøc thµnh c¸c ban kÜ thuËt phô tr¸ch nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau cña xö lý th«ng tin. Mæi tæ chøc l¹i chia thµnh nhiÒu tiÓu ban, mæi tiÓu ban gåm nhiÒu nhãm ®¶m nhËn c¸c vÊn ®Ò chuyªn s©u. • CommitÐ consultative international pour tÐlÐgraphe Ðt tÐlÐphone(CCITT) lµ tæ chøc t­ vÊn quèc tÕ vÒ ®iÖn tÝn vµ ®iÖn tho¹i. tæ chøc nµy còng ho¹t ®éng d­íi sù b¶o trî cña liªn hîp quèc víi c¸c thµnh viªn thuéc c¸c c¬ quan b­u chÝnh viÔn th«ng cña c¸c quèc gia hay t­ nh©n. c¸ch ho¹t ®éng gièng ISO nh­ng s¶n phÈm cña nã kh«ng gäi lµ chuÈn mµ gäi lµ khuyÕn nghÞ. Tæ chøc nµy ban hµnh khuyÕn nghÞ lo¹i –V liªn quan ®Õn c¸c m¹ng truyÒn d÷ liÖu, khuyÕn nghÞ lo¹i –X liªn quan ®Õn c¸c m¹ng truyÒn d÷ liÖu c«ng céng vµ lo¹i –I dµnh cho m¹ng CSDN. CCITT chuÈn ho¸ m¹ng sím h¬n ISO vµ s¶n phÈm cña nã ®­îc tæ chøc ISO thõa nhËn vµ ban hµnh nh­ chuÈn quèc tÕ vµ ng­îc l¹i c¸c chuÈn cña ISO còng ®­îc CCITT thõa nhËn vµ ban hµnh nh­ lµ mét khuyÕn nghÞ. C¸c khuyÕn nghÞ chuÈn cña CCITT nh­ lµ X.200,X.211,X.212,X.213,X.214,X.215,X.216,X.217. c¸c chuÈn cña ISO nh­ 8649,8822,8326,8072,8886,8802/2,8802/3,8802/4,8802/5,… NgoµI hai tæ chøc trªn cßn cã institute of electrical and electronics engineers(IEEE),european computer manufactures association(ECMA), american national standards institute(ANSI),…lµ nh÷ng tæ chøc tiªn phong trong viÖc chuÈn ho¸ m¹ng côc bé. B»ng mét næ lùc toµn diÖn nh»m nhËn diÖn vµ chuÈn hãa tÊt c¶ c¸c cÊp ®é cña sù truyÒn th«ng cÇn thiÕt trong m¹ng m¸y tÝnh, tæ chøc ISO ®· ph¸t triÓn mét m« h×nh m¹ng gäi lµ m« h×nh tham chiÕu cho viÖc kÕt nèi c¸c hÖ thèng më OSI(open systems interconnection). M« h×nh nµy chia sù truyÒn th«ng thµnh b¶y cÊp ®é. M« h×nh nµy ®­îc dïng lµm c¬ së ®Ó kÕt nèi c¸c hÖ thèng më phôc vô cho c¸c øng dông ph©n t¸n. Nguyªn t¾c x©y dùng m« h×nh tham chiÕu OSI : •Sè l­îng c¸c tÇng cµng Ýt cµng tèt, nghÜa lµ c¸c tÇng kh«ng thiÕu,kh«ng thõa •T¹o ranh giíi gi÷a c¸c tÇng sao cho ranh giíi gi÷a c¸c tÇng vµ m« t¶ c¸c dÞch vô lµ tèi thiÓu, ®ång thêi ta cã thÓ chuÈn ho¸ giao diÖn t­¬ng øng. •Qu¸ tr×nh ph©n tÇng ph¶I lµm sao cho c¸c tÇng cã chøc n¨ng vµ c«ng nghÖ kh¸c nhau th× t¸ch biÖt nhau. •C¸c tÇng cã chøc n¨ng gièng nhau th× ®­îc ®Æt vµo mét tÇng. •§Þnh vÞ c¸c chøc n¨ng cña c¸c tÇng ®Ó khi ta thiÕt kÕ l¹i c¸c tÇng nµy th× kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c¸c tÇng kh¸c kÕ nã. •T¹o mét tÇng khi d÷ liÖu ®­îc xö lý mét c¸ch kh¸c biÖt. •Khi ta thay ®æi chøc n¨ng vµ giao thøc cña c¸c tÇng th× kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c¸c tÇng kh¸c. •Mæi tÇng cã giao diÖn víi c¸c tÇng trªn vµ d­íi nã. Khi cÇn thiÕt th× ta cã thÓ chia c¸c tÇng thµnh c¸c tÇng con. •Cã thÓ huû bá c¸c tÇng con khi cÇn thiÕt. •T¹o c¸c tÇng con cho phÐp giao diÖn víi c¸c tÇng kÒ cËn. Trong thùc tÕ khi nghiªn cøu vÒ m« h×nh OSI kh«ng ph¶I tÊt c¶ c¸c m¹ng ®Òu ph©n tÇng t­¬ng øng víi mæi tÇng trong sè b¶y tÇng cña m« h×nh OSI. M« h×nh nµy phôc vô cho nÒn c«ng nghiÖp m¸y tÝnh nh­ lµ mét ®iÓm tham chiÕu khi chóng ta ®Ò cËp tíi c¸c cÊp ®é hay c¸c tÇng trong m¹ng. §iÒu thó vÞ cña m« h×nh OSI chÝnh lµ nã høa hÑn gi¶I ph¸p cho vÊn ®Ò truyÒn th«ng gi÷a c¸c m¸y tÝnh lµ kh«ng gièng nhau. Hai hÖ thèng dï kh¸c nhau th× nã còng cã thÓ truyÒn th«ng mét c¸ch hiÖu qu¶ nÕu chóng cïng thùc hiÖn mét sè ®iÒu kiÖn chung nhÊt: •Chóng cµI ®Æt cïng mét tÇng c¸c chøc n¨ng truyªng th«ng. •C¸c chøc n¨ng nµy ®­îc tæ chøc thµnh cïngmét tËp c¸c tÇng. C¸c tÇng ®ång møc ph¶I cung cÊp c¸c chøc n¨ng nh­ nhau nh­ng ph­¬ng thøc cung cÊp kh«ng nhÊt thiÕt ph¶I nh­ nhau. •Nh÷ng tÇng ®ång møc ph¶I sö dông giao thøc chung. Sau ®©y lµ kiÕn tróc ph©n tÇng theo m« h×nh OSI: HÖ thèng A HÖ thèngB TÇng øng dông TÇng tr×nh diÔn TÇng phiªn(Héi) TÇng giao vËn TÇng liªn kÕt TÇng m¹ng TÇng vËt lý application presentation session transport networks datalink phisical Giao thøc t©ng 7 Giao thøc t©ng 6 Giao thøc t©ng5 Giao thøc tÇng4 Giao thøc t©ng 3 Giao thøc t©ng 2 Giao thøc t©ng 1 §­êng truyÒn vËt lý H×nh 2: M« h×nh OSI Tuy nhiªn ®Ó c¸c ®iÒu kiÖn trªn ®­îc ®¶m b¶o th× cÇn ph¶I cã c¸c chuÈn. C¸c chuÈn nµy ph¶I x¸c ®Þnh chøc n¨ng vµ dÞch vô ®­îc cung cÊp bëi mét tÇng còng nh­ giao thøc gi÷a c¸c tÇng ®ång møc. §Ó hiÓu ®­îc cÒ tÇng còng nh­ giao thøc gi÷a c¸c tÇng tr­íc hÕt ta t×m hiÓu kh¸I niÖm vÒ thùc thÓ(entity). Thùc thÓ chÝnh lµ mét tiÕn tr×nh trong hÖ ®a xö lý hay cã thÓ lµ mét ch­¬ng tr×nh con.Ta quy ­íc: (N)entity lµ thùc thÓ tÇng n Nh­ vËy, mæi tÇng trong hÖ thèng cã mét hoÆc nhiÒu thùc thÓ, thùc thÓ tÇng N (N) entity cµI ®Æt c¸c chøc n¨ng tÇng N vµ giao thøc truyÒn th«ng víi (N) entity trong c¸c hÖ thèng kh¸c. mæi thùc thÓ truyÒn th«ng víi c¸c thùc thÓ ë c¸c tÇng kÒ cËn nã th«ng qua mét giao diÖn. Giao diÖn bao gåm mét hoÆc nhiÒu ®iÓm truy cËp dÞch vô (server access point-SAP). (N-1)entity cung cÊp dÞch vô cho (N)entity th«ng qua viÖc gäi c¸c hµm nguyªn thuû. Hµm nguyªn thuû chØ rá chøc n¨ng cÇn thùc hiÖn vµ ®­îc dïng ®Ó chuyÓn d÷ liÖu vµ th«ng tin ®iÒu khiÓn. TÇng N+1 Interface TÇng N (N) entity Interface TÇng N-1 Pr«tcol (N) entity SAP H×nh 3 : Quan niÖm tÇng theo m« h×nh OSI. T­¬ng t¸c gi÷a c¸c tÇng kÒ nhau b»ng bèn kiÓu hµm nguyªn thuû nh­ sau: •Request (yªu cÇu): lµ hµm nguyªn thuû ng­êi sö dông dÞch vô dïng ®Ó gäi mét chøc n¨ng. •Indication (chØ b¸o): lµ hµm nguyªn thuû mµ nhµ cung cÊp dÞch vô dïng ®Ó gäi mét chøc n¨ng hay chØ b¸o mét chøc n¨ng ®· ®­îc gäi ë mét ®iÓm truy cËp dÞch vô SAP. •Response (tr¶ lêi): lµ hµm nguyªn thuû mµ ng­êi sö dông dÞch vô dïng ®Ó hoµn tÊt mét chøc n¨ng ®· ®­îc gäi tõ tr­íc bëi mét hµm nguyªn thuû indication. •Confirm (X¸c nhËn): lµ hµm nguyªn thuû mµ ng­êi cung cÊp dÞch vô dïng ®Ó hoµn tÊt mét chøc n¨ng ®· ®­îc gäi tõ tr­íc bëi hµm Request ngay t¹i ®iÓm truy cËp dÞch vô ®ã. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c hµm nguyªn thuû: TÇng N TÇng N-1 TÇng N-1 TÇng N HÖ thèng A hÖ thèng B ng­êi sö dông dÞch vô request confirm response indication interface SAP SAP Ng­êi cung cÊp dÞch vô Hinh 4 : Nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c hµm nguyªn thuû. Nh×n vµo s¬ ®å trªn ta thÊy r»ng quy tr×nh thùc hiÖn mét giao thøc t­¬ng t¸c theo tr×nh tù thêi gian gi÷a hai hÖ thèng nh­ sau: • TÇng N cña hÖ thèng A göi xuèng tÇng N-1 mét hµm Request. • TÇng N-1 cña hÖ thèng A cÊu t¹o mét ®¬n vÞ d÷ liÖu ®Ó göi yªu cÇu ®ã sang tÇng N-1 cña hÖ thèng B theo giao thøc mµ tÇng N ®· x¸c ®Þnh. • Khi nhËn ®­îc yªu cÇu, tÇng N-1 cña hÖ thèng B chØ b¸o lªn tÇng N cña nã b»ng hµm Indication. • TÇng N cña hÖ thèng B tr¶ lêi b»ng hµm response göi trë l¹i tÇng N-1 kÒ nã. • TÇng N-1 cña hÖ thèng B cÊu t¹o d÷ liÖu ®Ó göi tr¶ lêi ®ã vÒ tÇng N-1 cña hÖ thèng A theo giao thøc tÇng N-1 ®· x¸c ®Þnh. • NhËn ®­îc tr¶ lêi tÇng N-1 cña hÖ thèng A x¸c nhËn víi tÇng N kÒ trªn nã b»ng hµm Confirm, kªt thóc qu¸ tr×nh gi÷a hai hÖ thèng. C¸c hµm nguyªn thuû ®­îc gäi ®Õn hay göi ®I tõ mét ®iÓm truy cËp dÞch vô. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c hµm nguyªn thuû lµ mét kiÓu héi tho¹i cã x¸c nhËn do ng­êi sö dông dÞch vô sÏ ®­îc x¸c nhËn do ng­êi sö dông dÞch vô sÏ ®­îc x¸c nhËn tõ ng­êi cung cÊp dÞch vô r»ng yªu cÇu ®· ®­îc chÊp nhËn. §¬n vÞ d÷ liÖu trong giao thøc t©ng N ký hiÖu lµ (N)PDU (protocol data unit). Mét thùc thÓ ë tÇng N cña hÖ thèng nµy kh«ng thÓ truyÒn trùc tiÕo tíi mét thùc thÓ tÇng N cña hÖ thèng kh¸c mµ nã ph¶I chuyÓn xuèng tÇng thÊp nhÊt ch¼ng h¹n nh­ tÇng vËt lý mµ ë ®ã d÷ liÖu ®­îc truyÒn qua ®­êng truyÒn vËt lý. §¬n vÞ d÷ liÖu tÇng N gäi t¾t lµ (N)PDU khi chuyÓn xuèng tÇng N-1 sÏ trë thµnh mét ®¬n vÞ d÷ liÖu cho dÞch vô cña tÇng N gäi t¾t lµ (N-1)SDU. PhÇn th«ng tin ®iÒu khiÓn cña tÇng N-1 lµ (N-1)PCI sÏ bæ sung vµo ®Çu cña (N-1)SDU vµ trë thµnh (N-1)PDU. (N-1)PDU chuyÓn xuèng N-2 sÏ trë thµnh (N-2)SDU ta l¹i thªm (N-2)PCI sÏ trë thµnh (N-2)PDU. Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu cña c¸c tÇng trong mét hÖ thèng ph¸t d÷ liÖu nh­ sau: TÇng N+1 (N)PDU TÇng N (N)PCI (N)SDU (N)PDU TÇng N-1 (N-1)PCI (N-1)SDU (N-1)PDU H×nh 5 : Quan hÖ hi÷a c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu Bªn hÖ thèng nhËn qu¸ tr×nh sÏ diÔn ra tr×nh tù ng­îc l¹i. khi qua mæi tÇng PCI t­¬ng øng cña mæi tÇng sÏ ®­îc t¸ch ra khái PDU tr­íc khi d÷ liÖu ®I lªn tÇng trªn. Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu ë c¸c tÇng trong mét hÖ thèng nhËn d÷ liÖu nh­ sau: TÇng N+1 (N)PDU TÇng N (N)SDU (N)PCI (N)PDU TÇng N-1 (N-1)SDU (N-1)PCI (N-1)PDU H×nh 6 : Quan hÖ gi÷a c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu ë c¸c tÇng kÒ nhau trong hÖ thèng nhËn d÷ liÖu. Ph­¬ng thøc ho¹t ®éng cña c¸c tÇng trong m« h×nh OSI : Cã hai ph­¬ng thøc ho¹t ®éng chÝnh: ph­¬ng thøc cã liªn kÕt vµ ph­¬ng thøc kh«ng liªn kÕt. + Ph­¬ng thøc ho¹t ®éng cã liªn kÕt lµ ph­¬ng thøc ho¹t ®éng mµ trong ®ã c¸c thùc thÓ ®ßng møc ®­îc thiÕt lËp mét liªn kÕt logic tr­íc khi truyÒn d÷ liÖu . §èi víi ph­¬ng thøc ho¹t ®éng cã liªn kÕt th× qu¸ tr×nh truyÒn th«ng ph¶I th«ng qua ba giai ®o¹n, mæi giai ®o¹n th­êng thÓ hiÖn b»ng mét hµm t­¬ng øng. •ThiÕt lËp liªn kÕt logic: c¸c thùc thÓ ®ång møc ë hai hÖ thèng tho¶ hiÖp víi nhau vÒ c¸c tham sè dïng trong giai ®o¹n truyÒn d÷ liÖu. Giai do¹n nµy thÓ hiÖn b»ng hµm CONNECT. •TruyÒn d÷ liÖu: d÷ liÖu ®­îc truyÒn kÌm theo c¸c qu¸ tr×nh kiÓm so¸t læi, kiÓn so¸t luång d÷ liÖu nh»m t¨ng c­êng hiÖu suÊt vµ chÊt l­îng truyÒn tin. Giai ®o¹n nµy thÓ hiÖn b»ng hµm DATA. •Huû bá liªn kÕt: gi¶I phãng c¸c tµI nguyªn hÖ thèng ®· ®­îc cÊp ph¸t trong liªn kÕt ®Ó cho liªn kªt kh¸c. giai ®o¹n nµy thÓ hiÖn b»ng hµm DISCONNECT. Ph­¬ng thøc nµy cho phÐp ta truyÒn d÷ liÖu cã ®é tin cËy cao do qu¸ tr×nh kiÓm so¸t vµ qu¶n lý chÆt chÏ theo tõng liªn kÕt logic. Tuy nhiªn viÖc cµI ®Æt ®ã lµ phøc t¹p. B»ng c¸ch sö dông 4 hµm nguyªn thuû ®· cã Request, Confirm, Indication,Response) kÕt hîp víi 3 hµm trªn ta sÏ cã 12 thñ tôc chÝnh ®Ó x©y dùng c¸c dÞch vô vµ giao thøc chuÈn theo m« h×nh OSI. + Ph­¬ng thøc ho¹t ®éng kh«ng liªn kÕt chÝnh lµ ph­¬ng thøc trong ®ã chØ cã duy nhÊt mét giai ®o¹n truyÒn d÷ liÖu . Ph­¬ng thøc nµy cho phÐp c¸c PDU truyÒn ®I ®Õn ®Ých b»ng nhiÒu con ®­êng kh¸c nhau rÊt thÝch nghi víi sù thay ®æi tr¹ng th¸I cña m¹ng nh­ng sÏ rÊt khã kh¨n trong vÊn ®Ò tËp hîp l¹i c¸c PDU l­u chuyÓn tíi ng­êi sö dông . Hai ph­¬ng thøc ho¹t ®éng trªn ®Òu cã ­u vµ nh­îc ®iÓm. Tuú théc vµo yªu cÇu vÒ chÊt l­îng, hiªu qu¶, ®é tin cËy.. cña viÖc truyÒn tin mµ lùa chän ph­¬ng thøc truyÒn tin thÝch hîp. Hai tÇng kÒ nhau cã thÓ sö dông hai ph­¬ng thøc kh¸c nhau hoÆc cïng nhau. gTÇng vËt lý 1.Vai trß vµ chøc n¨ng cña tÇng vËt lý Nh­ ®· tr×nh bµy ë trªn, tÇng vËt lý cung cÊp c¸c ph­¬ng tiÖn ®iÖn, c¬ ,chøc n¨ng, thñ tôc ®Ó thiÕt lËp,duy tr× vµ gi¶i phãng liªn kÕt vËt lý gi÷a c¸c hÖ thèng. -Thuéc tÝnh ®iÖn liªn quan ®Õn sù biÓu diÓn c¸c bÝt tøc c¸c møc ®iÖn thÕ vµ tèc ®é truyÒn bÝt. -Thuéc tÝnh c¬ liªn quan ®Õn tÝnh chÊt vËt lý cña giao diÖn víi mét ®­¬ng truyÒn. -Thuéc tÝnh chøc n¨ng cung cÊp c¸c chøc n¨ng ®­îc thùc hiÖn bëi c¸cphÇn tø cña giao diÖn vËt lý, giöa mét hÖ thèng vµ ®­êng truyÒn. -Thuéc tÝnh thñ tôc liªn quan ®Õn giao thøc ®iÒu khiÓnviÖc truyÒn c¸c x©u bit qua ®­êng truyÒn vËt lý. TÇng vËt lý lµ t©ng thÊp nhÊt giao diÖn víi ®­êng truyÒn vËt lý, khi d÷ liÖu tõ tÇng liªn kÕt d÷ liÖu truyÒn trùc tiÕp tíi tÇng vËt lý th× sÏ kh«ng cã PDU cho tÇng vËt lý, nghÜa lµ kh«ng cã PCI cho tÇng vËt lý mµ d÷ liÖu ®­îc truyÒn ®i theo dßng bit. §©y lµ ®iÓn kh¸c biÖt gi÷a tÇng vËt lý víi c¸c tÇng kh¸c. 2. M«i tr­êng thùc vµ m«i tr­êng logic cña tÇng vËt lý C¸p ®ång trôc C¸p quang A B Modem Transducer H×nh 7 : M«i tr­êng thùc Gi¶ sö hai hÖ thèng A vµ B lµ hai hÖ thèng më ®­îc nèi víi nhau th«ng qua mét ®o¹n c¸p ®ßng trôc vµ mét ®o¹n c¸p quang. Modem cã nhiÖn vô chuyÓn tÝnh hiÖu sè tõ hÖ thèng A thµnh tÝnh hiÖu t­¬ng tù dÓ truyÒn trªn c¸p ®ång trôc vµ l¹i chuyÓn ®æi trë l¹i thµnh tÝnh hiÖu sè.TRANDUCER chuyÓn ®æi tÝnh hiÖu ®iÖn thµnh ¸nh s¸ng ®Ó truyÒn trªn c¸p quang vµ biÕn ®æi ng­îc l¹i thµnh xung ®iÖn ®Ó ®i vµo hÖ thèng B. Thùc thÓ tÇng vËt lý Thùc thÓ tÇng vËt lý Thùc thÓ tÇng vËt lý SAP Liªn kÕt ®­êng truyÒn vËt lý Hinh 8:M«i tr­êng logic Mét thùc thÓ vËt lý lµ méi cÊu tróc logic giao diÖn víi méi ®­êng truyÒn vËt lý. C¸c thùc thÓ ®ã cã trong hÖ thèng A vµ B nh­ng còng cã méi thùc thÓ vËt lý giao diÖn gi÷a Modem vaTRANDUCER. Thùc thÓ nµy gäi lµ bé chuyÓn tiÕp ho¹t ®éng ë tÇng vËt lý giao diÖn gi÷a hai ®­¬ng truyÒn v©t lý kh¸c nhau. SÏ cã mét giao thøc tån tai gi÷a c¸c thùc thÓ ®ã ®Ó quy ®Þnh ph­¬ng thøc ho¹t ®éng còng nh­ tèc ®é truyÒn. Giao thøc nµy sÏ ®éc lËp tèi ®a víi ®­êng truyÒn vËt lý ®Ó mét hÖ thèng cã thÓ giao diÖn víi nhiÒu ®­êng truyÒn vËt lý kh¸c nhau. Nh­ v¹y giao thøc cho tÇng vËt lý bao gåm giao thøc gi÷a c¸c thùc thÓ vµ giao thøc víi ®­êng truyÒn. 3. Ph©n biÖt hai kh¸i niÖmDTEvµ DCE DTE(data terminal equipment) lµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi d÷ liÖu. DTE lµ thuËt ng÷ chung dïng ®Ó chØ c¸c m¸y cña ng­êi sö dông cuèi, cã thÓ lµ mét m¸y tÝnh hoÆc mét tr¹m cuèi(terminal). TÊt c¶ c¸c øng dông cña ng­êi sö dông nh­ ch­¬ng tr×nh d÷ liÖu ®Òu n»m ë DTE. C¸c m¸y tÝnh nèi l¹i víi nhau nh»m cho c¸c DTE cã thÓ trao ®æi d÷ liÖu, chia sÏ tµi nguyªn. DCE(data circuit terminating equipment) lµ thiÕt bÞ cuèi kªnh d÷ liÖu. DCE lµ thu©t ng÷ chung ®Ó chØ c¸c thiÕt bÞ lµm nhiÖm vô nèi c¸c DTE víi c¸c ®­êng truyÒn th«ng. Nã cã thÓ lµ mét Modem,Transdecer,...Hay nã cã thÓ lµ mét m¸y tÝnh víi nhiÖm vô nh­ mét nót m¹ng. DCE cã thÓ ®­îc cµi ®Æt ngay bªn trong DTE hoÆc ®øng ®éc lËp. NhiÖm vô chÝnh cña nã lµ chuyÓn ®«Ø tÝnh hiÖu biÓu diÔn d÷ liÖu cña ng­êi sö dông thµnh d¹ng tÝn hiÖu chÊp nhËn ®­îc cña ®­êng truyÒn vµ ng­îc l¹i. 4. C¸c chuÈn quan träng cho giao diÖn vËt lý. iV24/RS-232-C Hai chuÈn t­¬ng øng cña CCITT vµ EIA nh»m ®Þnh nghÜa giao diÖn tÇng vËt lý gi÷a DTE vµ DCE. -VÒ ph­¬ng diÖn c¬ th× chuÈn nµy sö dông ®Çu nèi 25 ch©n nªn ta ph¶i dïng c¸p 25 sîi ®Ó nèi DTE vµ DCE. -VÒ ph­¬ng diÖn ®iÖn th× chuÈn nµy quy ®Þnh c¸c tÝn hiÖu sè nhÞ ph©n: 0 t­¬ng øng víi møc ®iÖn thÕ nhá h¬n -3V vµ 1 t­¬ng øng víi møc ®iÖn thÕ lín h¬n +3V. TÝn hiÖu qua giao diÖn nµy kh«ng v­ît qu¸ 20kb/s víi kho¶ng c¸ch d­íi 15 m. Trong chuÈn nµy cã c¸c m¹ch,mæi chiÒu cã mét m¹ch d÷ liÖu nªn cã thÓ ho¹t ®éng ph­¬ng thøc ho¹t ®éng hai chiªud ®ång thêi.Mét d©y ®Êt ®­îc c¸ch ly b¶o vÖ cßn l¹i lµm viÖc nh­ lµ m¹ch tr¶ lêi cho c¶ hai m¹ch d÷ liÖu. Mét sè m¹ch chuÈn trong chuÈn nµy nh­ sau: Tªn m¹ch Chøc n¨ng H­íng Data signals -transmitted data(BA) -received data(BB) Control signals -reqesst to send(CA) -clear to send(CB) -data set ready(CC) -data terminal ready(CD) -ring indicator(CE) -carrier detect(CF) -signals quality detector(CG) -data signal rate selector(CH) -data signals rate selector(CI) Timing Sygnals -transmitter signal element timing(DA) -transmitter signal element timing(DB) -receiver signal element timing(DD) Ground -protective ground(AA) -signal ground(AB) D÷ liÖu ®­îc t¹o bëi DTE D÷ liÖu nhËn ®­îc bëi DTE DTE muèn truyÒn d÷ liÖu DCE s½n sµng ®Ó truyÒn tr¶ lêi cho request to send DCE s½n sµng lµm viÖc DTE s½n sµng lµm viÖc ChØ r»ng DCE ®ang nhËn mét tÝn hiÖu ringing trªn kªnh ChØ r»ng DCE ®ang nhËn mét tÝn hiÖu sãng mang Kh¼ng ®Þnh khi cã c¨n cø ®Ó tin r¨ng d÷ liÖu nhËn ®­îc ®· bÞ lçi Kh¼ng ®Þnh ®Ó chän tèc ®é d÷ liÖu Kh¼ng ®Þnh ®Ó chän tèc ®ä d÷ liÖu Clocking signals, c¸c chuyÓn ®æi ON vµ OFF x¶y ra ë trung t©m mæi phÇn tö tÝn hiÖu Clocking signals nh­ trªn liªn quan ®Õn m¹ch BA Clocking signal nh­ trªn liªn quan ®Õn m¹ch BB Nèi víi khung m¸y vµ cã thÓ víi ®Êt bªn ngoµi ThiÕt l©p tiÕp ®Êt chung cho tÊt c¶ c¸c m¹ch DTE-DCE DCE-DTE DTE-DCE DCE-DTE DCE-DTE DTE-DCE DCE-DTE DCE-DTE DCE-DTE DTE-DCE DCE-DTE DTE-DCE DCE-DTE DCE-DTE NA NA Víi ph­¬ng thøc truyÒn ®ång bé th× ph¶i cã tÝn hiÖu ®ång hå ®Ó ®ång bé ho¸ c¸c bit. NÕu mét Modem ®ång bé ®ù«c th× dïgn c¶ hai chøc n¨ng ®iÒu chÕ vµ gi¶i ph¸p ®iÒu chÕ ®Òu ph¶i cã m«tþ tÝn hiÖu ®ång hå ®Ó thùc hiÖn viÖc gi¶i m· vµ m· ho¸ tÝn hiÖu. V× vËy,Modem cÇn cc\ung cÊp c¸c ®ång hå göi vµ nhËn cho xc¸c m¹ch ®iÒu khiÓn giao diÖn c¸c DTE. NÐu ta dïng Modem kh«ng ®ång bé th× sÏ kh«ng cÇn cã ®ång hå trong Modem. NÕu hai thiÕt bÞ qu¸ gÇn th× hai DTE cã thÓ truyÒn trùc tiÕp tÝn hiÖu cho nhau. HiÖ nay chuÈn nµy cßn cã tªn lµ EIA-232-D iRS-449/422-A/423-A chuÈn nµy ra ®êi nh»m kh¾c phôc sù h¹n chÕ vÒ tèc ®é vµ kho¶ng c¸ch. EIA cho ra ®êi mét tËp chuÈn míi ®Ó thay thÕ cho c¸c chuÈn trªn nh­: RS-449,RS-422-A,RS-423-A. RS-449 ®Þnh nghÜa c¸c ®Æc tr­ng c¬,chøc n¨ng, thñ tôc. Nh×n chung c¸c chuÈn míi nµy tiªn tiÕn h¬n chuÈn cò v× nã tiÕp nhËn c¸c ­u viÖt cña c«ng nhgÖ m¹ch tæ hîp. Kh¾c phôc ®­îc tèc ®é vµ kho¶ng c¸ch truyÒn dÈn. ic¸c khuyÕn nghÞ lo¹i X cña CCITT cã rÊt nhiÒu hÖ thèng sö dông khuyÕn nghÞ lo¹i nµy cña CCITT cho tÇng vËt lý khuyÕn nghÞ X21 ®Æc t¶ mét ®Çu nèi 15 ch©n sö dông víi c¸c m¹ch nh­ sau: Tªn m¹ch Chøc n¨ng H­íng -Signal ground -DTE common return(GA) -transmit(t) -receive(R) -control(C) -indication(i) -signal element timing(S) -byte timing(b) -Dïng ®Ó mang d÷ liÖu sö dông lÉn th«ng tin ®iÒu khiÓn, phô thuéc vµo tr¹ng th¸i cña C vµ I -Nh­ T cho h­íng ng­îc l¹i -cung cÊp th«ng tin ®iÒu khiÓn tíi DCE -Cung cÊp c¸c chØ b¸o DTE -Thùc hiÖn ®ång bé bit -thùc hiÖn ®ång bé byte NA DTE-DCE DCE-DTE DTE-DCE DCE-DTE DCE-DTE DCE-DTE Gièng nh­ RS-232-C vµ RS-449 cã m¹ch truyÒn theo c¶ hai chiÒu. C¸c m¹ch ë ®©y cã thÓ cung cÊp c¶ d÷ liÖu ng­êi sö dông lÉn th«ng tin ®iÒu khiÓn. Nhoµi ra cßn cã hai m¹ch kh¸c lµ C vµ I t­¬ng øng cho mçi chiÒu dµnh chØ th«ng tin ®iÒu khiÓn vµ tr¹ng th¸i. Chóng kh«ng mang c¸c dßng d÷ liÖu sè mµ cã thÓ lµ tr¹ng th¸i ON hay OFF. X21 ®­îc ®Þnh nghÜa cho chÕ ®é truyÒn ®ång bé nªn cã mét m¹ch ®ång bé bÝt. X21 chÊp nhËn chÕ ®é truyÒn c©n b»ng vµ kh«ng c©n b»ng nªn còng cã sù h¹n chÕ vÒ tèc ®é vµ kho¶ng c¸ch. Trong mét sè tr­êng hîp th× chØ cã chÕ ®é c©n b»ng ®ù¬c sö dông trªn tÊt c¶ c¸c m¹ch. TÊt c¶ c¸c thñ tôc ®Þnh nghÜa cho c¸c m¹ch X21 ®­îc thùc hiÖn qua mét d¹ng chuyÓn m¹ch kªnh. X21 sö dông c¸c chuæi ký tù ®iÒu khiÓn t¹o ra mét tËp kh«ng giíi h¹n c¸c kh¶ n¨ng tuy chän dµnh cho c¸c yªuµnafu trong t­¬ng lai. X21 thÓ diÖn tÝnh mÒm dÎo vµ hiÖu qu¶ h¬n so víi chuÈn RS-232-C vµ RS-449. Ngoµi X21,CCITT cßn ®Þnh nghÜa khuyÕn nghÞ X21 bit ®Ó dung cho tÇng vËt lý cña c¸c m¹ch chuyÓn m¹ch gãi X25. X21 bit sö dông m¹ch V.24. Ngoµi c¸c chuÈn nãi trªn th× CCITT cßn ®­a ra mét sè khuyÕn nghÞ vÒ c¸c dÞch vô gi÷a c¸c tÇng vËt lý, vµ tÇng liªn kÕt d÷ liÖu cña m« h×nh OSI cã tªn lµ X.211.chuÈn nµy m« t¶ viÖc sö dông 6 hµm nguyªn thuû ®Ó thiÕt lËp, duy tr× vµ huû bá mét liªn kÕt vËt lý. gtÇng liªn kÕt d÷ liÖu Vai trß vµ chøc n¨ng cña tÇn liªn kÕt d÷ liÖu TÇng liªn kÕt d÷ liÖu cung cÊp c¸c ph­¬ng tiÖn truyÒn th«ng tin qua liªn kÕt vËt lý ®¶m b¶o ®é tin cËy th«ng qua c¬ chÕ ®ång bé ho¸, kiÓm so¸t luång d÷ liÖu Cã nhiÒu giao thøc ®­îc x©y dùng cho tÇng liªn kÕt ë d÷ liÖu gäi chung lµ DLP (Data Link Protocol). C¸c DLP ®­îc chia thµnh hai lo¹i: ®ång bé (synchronous DLP ) vµ dÞ bé (asynchronous DLP ). Lo¹i ®ång bé l¹i chia thµnh hai nhãm lµ h­íng kÝ tù (character-oriented) vµ h­íng bit (bit-oriented). H×nh sau minh ho¹ giao thøc cho tÇng liªn kÕt d÷ liÖu: Bit-Oriented Character-Oriented Synchronous Asynchronous Data lind Protocols(DLPs) H×nh 9: C¸c giao thøc tÇng liªn kÕt d÷ liÖu DLP kh«ng ®éng bé (dÞ béi) Giao thøc nµy sö dông ph­¬ng thøc truyÒn kh«ng ®ång bé. Trong dßng d÷ liÖu cÇn truyÒn ®i ng­êi ta sö dông c¸c bit ®Æc biÖt START vµ STOP ®Ó ®¸nh dÊu bit ®Çu tiªn vµ bit cuèi cña x©u bit biÓu diÔn ký tù. Ph­¬ng thøc nµy kh«ng cÇn cã sù ®ång bé gi÷a ng­êi göi vµ ng­êi nhËn. Nã cho phÐp kÝ tù d÷ liÖu ®­îc truyÒn ®i bÊt kú lóc nµo mµ kh«ng cµn chó ý ®Õn c¸c tÝn hiÖu ®· ®ång bé tr­íc ®ã. §©y lµ ph­¬ng thøc truyÒn ®¬n gi¶n nªn nã ®­îc sö dông trong hÇu hÕt c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n cã tèc ®é thÊp. DLP ®ång bé Ph­¬ng thøc nµy kh«ng dïng c¸c bit ®Æc biÖt nh­ ph­¬ng thøc trªn mµ nã chÌn c¸c kÝ tù ®Æc biÖt nh­ SYN (Synchronization), EOT (end of transmission) hay ®¬n gi¶n chØ lµ mé cê gi÷a c¸c d÷ liÖu cña ng­êi sö dông ®Ó b¸o hiÖu cho ng­êi nhËn biÕt d÷ liÖu HÖ thèng truyÒn th«ng ®ßi hái hai møc ®ång bé ho¸: -ë møc vËt lý: ®Ó gi÷ ®ång bé gi÷a c¸c ®ång hå cña ng­êi göi vµ ng­êi nhËn. -ë møc liªn kÕt d÷ liÖu: ®Ó ph©n biÖt d÷ liÖu víi c¸c cê vµ c¸c bit ®iÒu khiÓn kh¸c. 2.Giao thøc h­íng kÝ tù. Giao thøc h­íng kÝ tù ®­îc x©y dùng dùa vµo mét ký tù ®Æc biÖt trªn mét bé m· chuÈn nµo ®ã. Giao thøc nµy dïng cho c¸c øng dông ®iÓm nèi ®iÓm lÉn nhiÒu ®iÓm. Giao thøc nµy ¸p dông cho 3 ph­¬ng thøc truyÒn kh¸c nhau: Mét chiÒu, hai chiÒu lu©n phiªn, hai chiÒu ®ång thêi. Ph­¬ng thøc mét chi

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doc77819.DOC
Tài liệu liên quan