76
MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

MAÏNG SOÁ LIEÄU

CHÖÔNG 2: LAN(Local Area Network)

Page 2: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Chuû ñeà° Giôùi thieäu LAN° Caùc yeáu toá cô baûn cuûa giao thöùc

LAN° Caùc loaïi caáu hình LAN° LANs Ethernet° LANs Token Ring° FDDI° Caùc coâng ngheä LAN khaùc° Gigabit Ethernet

Page 3: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

GIÔÙI THIEÄU° Ñöôïc thieát keá cho caùc khu vöïc ñòa lyù

heïp (trong toaø nhaø, trong phoøng, trong tröôøng hoïc...) vôùi phaïm vi vaøi Km trôû laïi.

° Caùc LAN ñöôïc lieân keát vôùi nhau bôûi MAN hoaëc WAN.

° Ñöôïc nghieân cöùu phaùt trieån töø nhöõng naêm 1970.

° Nguyeân thuûy, caùc LAN khoâng ñöôïc thieát keá cho truyeàn ña phöông tieän.

° Caùc coâng ngheä LAN sau naøy cho pheùp truyeàn caû ña phöông tieän.

Page 4: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc yeáu toá cô baûn cuûa giao thöùc LAN

° Kieán truùc LAN: Moät kieán truùc LAN bao goàm 3 thaønh toá sau:—Caáu hình maïng (topology): Bus, Ring, Sao

(star)—Moâi tröôøng truyeàn daãn: caùp song haønh,

STP, UTP, ñoàng truïc, caùp quang, voâ tuyeán teá baøo

—Ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng: Ña truy nhaäp caûm öùng soùng mang, theû baøi, queùt thaêm doø.

Page 5: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caáu hình Bus° Moâi tröôøng duøng chung cho taát caû caùc nude, bao

goàm 2 mode:— Mode Baseband: — Mode Broadband

° Caàn coù keát cuoái caùp° Öu ñieåm:

— Chi phí thaáp— Deã daøng môû roäng— Hoaït ñoäng oån ñònh

Page 6: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caáu hình Ring° Caùc nude maïng

taïo ra moät voøng lieân tuïc.

° Chæ coù moät tín hieäu toàn taïi taïi moät thôøi ñieåm baát kyø.

° Voøng keùp coù theå ñöôïc söû duïng ñeå taêng ñoä tin caäy cuûa heä thoáng.

Page 7: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caáu hình Ring (vaät lyù)° NIC laø moät boä laëp, caùc tín hieäu cuûa maïng khi ñi

qua caùc NIC ñeàu ñöôïc laëp, tröø khi NIC ñoù laø ñích.

Page 8: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caáu hình Sao° Caùc nude maïng

ñöôïc keát noái vôùi moät thieát bò trung taâm goïi laø Hub.

° Hub coù theå ñöôïc goïi laø:—Wiring hub—Wiring center—Concentrator—Swithching hub—Multiport Repeater

Page 9: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc caáu hình môû roäng- Tree° Toå chöùc thaønh

moät maïng lôùn töø caùc maïng con.

° Nhöôïc ñieåm: moãi ñoaïn nhaùnh khoâng daãn ñeán toaøn maïng

Page 10: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc caáu hình môû roäng° Star-wired ring: caáu hình vaät lyù nhö moät

maïng hình sao nhöng hoaït ñoäng nhö caáu hình ring.

° Star-wired bus : caáu hình vaät lyù nhö moät maïng hình sao nhöng hoaït ñoäng nhö caáu hình Bus.

Page 11: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Kieán truùc Ethernet LAN° Caùc LAN theo chuaån IEEE 802.3 coøn ñöôïc goïi laø

Ethernet LANs.

° Ethernet LANs coù nhieàu loaïi khaùc nhau(xem baûng sau)

° Hieän nay, haàu heát caùc Ethernet LANs ñeàu coù caáu hình vaät lyù daïng Star, chæ coù moät ít laø coù caáu hình Bus.

° Taát caû Ethernet LANs ñeàu coù caáu hình logic daïng quaûng baù (Broadcast) vaø söû duïng CSMA/CD laøm phöông thöùc MAC.— CSMA/CD: ña truy nhaäp caûm öùng soùng mang, coù phaùt

hieän va chaïm (Carrier Sensor Multi Access / Colission Detection)

Page 12: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc loaïi Ethernet LAN

LOAÏI MAÏNG

TOÁC ÑOÄ

Mbit/s

MOÂI TRÖÔØNG ÑOÄ DAØI ÑOAÏN (m)

1Base5 1 Caùp xoaén, UTP 500

10Base5 10 Caùp ñoàng truïc, daøy

500

10Base2 10 Caùp ñoàng truïc, moûng

185

10BaseT 10 Caùp xoaén, UTP haøng traêm met

10Broad36 10 Caùp ñoàng truïc 3600

100BaseTx

100 UTP,STP, caùp quang haøng traêm met

100BaseFx 100 Caùp quang haøng traêm met

100VG-AnyLAN

100 Caùp xoaén, söû duïng CSMA/CD hoaëc theû baøi

haøng traêm met

1000BaseSx

1000 Caùp sôïi quang haøng traêm met

Page 13: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc loaïi Ethernet LAN thoâng duïng

Page 14: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caáu truùc khung Ethernet LAN

Page 15: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

DataSource add FCSLengthDest add

Variable266 4

0000.0C xx.xxxx

Vendor assigned

IEEE assigned

MAC Layer - 802.3

Preamble

Ethernet II uses “Type” here and does not use 802.2.

MAC Address

8# Bytes

Caáu truùc khung Ethernet LAN

Page 16: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Preamble SDDestination

AddressSource Address

Type Information Pad FCS

7 1 2 or 6 2 or 6 2 4

64 to 1518 bytesSynch Startframe

Ethernet Frame

Figure 6.53Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies Leon-Garcia & Widjaja: Communication Networks

Page 17: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Preamble SDDestination

AddressSource Address

Length Information Pad FCS

7 1 2 or 6 2 or 6 2 4

64 to 1518 bytesSynch Startframe

0 Single address

1 Group address

• Destination address is ñòa chæ ñôn hoaëc nhoùm (broadcast = 111...111)

• Ñòa chæ coù theå ñöôïc ñònh nghóa noäi boä hoaëc mang tính toaøn caàu.• Coù theå coù 246 addresses toaøn caàu

0 Local address

1 Global address

802.3 MAC Frame

Figure 6.52Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Page 18: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

DataDest SAP

Source SAP

DataSource add FCSLengthDest add

Variable11

802.2 (SAP)

MAC Layer - 802.3

Ctrl

1 or 2

3 2

Preamble

DataDest SAP

AASource SAP

AA

Variable11

802.2 (SNAP)

Ctrl

03

1 or 2

OR

OUI ID

Type

# Bytes

# Bytes

Caáu truùc khung Ethernet LAN

Page 19: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Ethernet Evolution

10BASE5 {1983}

° 10 Mbps° Ñoä daøi moãi ñoaïn caùp 500 meter° Caùc repeater duøng ñeå chuyeån tieáp tín

hieäu giöõa caùc ñoaïn.° Caùp ñoàng truïc daøy (thick)

—Öu ñieåm: suy hao thaáp, choáng taïp aâm toát, ñoä beàn cô hoïc cao.

—Nhöôïc ñieåm: coàng keành, khoù keùo caùp, boä transceiver quaù ñaét.

* Chi phí cuûa loaïi maïng naøy cao.

Page 20: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

MAU laø moät thieát bò vaät lyù gaén vaøo caùp chính.

Cable AUI daøi toái ña 50m töø MAU tôùi traïm.

Page 21: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

10BASE2 Cheapernet {1985}

° 10 Mbps° Ñoä daøi moãi ñoaïn caùp 185 meter° Caùc repeater duøng ñeå chuyeån tieáp tín

hieäu giöõa caùc ñoaïn. ° Transceiver ñöôïc tích hôïp trong boä adapter

(treân NIC)° Caùp ñoàng truïc moûng (Thin) (caùp

moûng hôn)—Öu ñieåm: deã laép ñaët, giaûm chi phí phaàn cöùng,

söû duïng caùc boä noái T chi phí giaûm thaáp hôn.—Nhöôïc ñieåm: Suy hao lôùn, khoâng theå söû duïng

quaù nhieåu traïm do tín hieäu bò suy hao taïi caùc boä noái T.

Ethernet Evolution

Page 22: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Page 23: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

(a)

(b)

transceivers

Figure 6.55

Thick Ethernet Cable

Thin Ethernet Cable

Page 24: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

1BASE5 StarLAN {1987}° 1 Mbps° Ñoä daøi moãi ñoaïn 250 meter° Transceiver ñöôïc tích hôïp trong boä adapter

(treân NIC)° Duøng caáu hình hình sao (duøng Hub)° Caùc repeater duøng ñeå chuyeån tieáp tín

hieäu.° Caáu hình: xem taøi lieäu° Duøng hai ñoâi caùp cuûa UTP

—Advantages: Khi duøng trong caùc toaø nhaø do caùp xoaén khaù meàm maïi neân coù theå ñi daây aâm töôøng vaø söû duïng caùc hoäp noái caùp nhö daây ñieän thoaïi.

Ethernet Evolution

Page 25: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

10 BASE T {1990} **Most popular° 10 Mbps° Ñoä daøi moãi ñoaïn 100 meter° Transceiver ñöôïc tích hôïp trong boä adapter

(treân NIC)

° Duøng caáu hình Hub-and-spoke° Caùc repeater duøng ñeå chuyeån tieáp tín

hieäu.° Duøng hai ñoâi caùp cuûa UTP

—Advantages: Coù theå theâm caùc nude maïng trong luùc maïng ñang hoaït ñoäng.Hub ñoùng vai troø khueách ñaïi vaø khoâi phuïc tín hieäu vaøo.

Ethernet Evolution

Page 26: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Khaùi nieäm Hub ° Taùch rieâng caëp caùp phaùt vaø thu.° Repeater trong Hub phaùt laïi caùc tín

hieäu thu ñöôïc töø baát kyø ñaàu vaøo naøo tôùi taát caû caùc ñaàu ra.

° Baûn chaát cuûa Hub laø vieäc söû duïng chung moät keânh quaûng baù vôùi vieäc phaùt hieän va chaïm taïi caùc nude thu.

Page 27: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Physical Layer: Ethernet/802.3Physical Layer: Ethernet/802.3

Hub

Hosts

Host

10Base2—Thin Ethernet10Base5—Thick Ethernet

10BaseT—Twisted Pair

Page 28: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Hubs Operate at Physical layerHubs Operate at Physical layer

A B C D

Physical

•Taát caû caùc thieát bò coù chung mieàn va chaïm•Taát caû caùc thieát bò coù chung mieàn quaûng baù

•Caùc thieát bò chia seû chung moät baêng thoâng

Page 29: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Hubs: One Collision DomainHubs: One Collision Domain

• More end stations means more collisions

• CSMA/CD is used

Page 30: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Page 31: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

(a)

Single collision domain

Twisted Pair Ethernet

hub

Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Page 32: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Switched Ethernet

* YÙ töôûng cô baûn: caûi tieán Hub

° Switch hoïc caùc vò trí ñích baèng caùch löu caùc coång töông öùng vôùi caùc ñiaï chæ nguoàn vaøo moät baûng.

° Switch khoâng theå phaùt broadcast tôùi taát caû caùc coång ra. Noù coù theå cho pheùp göûi khung chæ tôùi coång ñích.

° Öu ñieåm lôùn nhaát cuûa Switch so vôùi hub laø: khoâng saûy ra va chaïm khi coù nhieàu hôn moät khung ñöôïc göûi tôùi.

° Va chaïm chæ saûy ra khi coù 2 frame ñoàng thôøi ñöôïc göûi tôùi moät ñích.

° Toác ñoä moãi ñöôøng song song coù theå ñaït 10Mbit/s.

Page 33: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

• Each segment has its own collision domain

• All segments are in the same broadcast domain

Data Link

Switches and Bridges Operate at Data Link Layer

Switches and Bridges Operate at Data Link Layer

OR1 2 3 1 24

Page 34: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

SwitchesSwitches

• Each segment has its own collision domain

• Broadcasts are forwarded to all segments

Memory

Switch

Page 35: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Cô caáu chuyeån maïch toác ñoä cao

Figure 6.56

switch

Copyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Page 36: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Page 37: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

A simple example of switched Ethernet.

Switched Ethernet

Page 38: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Switched Ethernet Hub

° Trong LAN, moät Sever thöôøng phuïc vuï cho nhieàu nodes, ta coù theå söû duïng moät switching hub vôùi moät port hoaït ñoäng ôû toác ñoä cao hôn caùc port coøn laïi.

Boä FIFO phía port hub phaûi lôùn hôn ñeå coù theå töông thích vôùi toác ñoä.

• Port naøy coù theå hoaït ñoäng ôû cheá ñoä full-duplex.

Page 39: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Moät soá Ethernet LAN quan troïng khaùc

° Fast Ethernet (e.g. 100BaseT and 100BaseFX)—The IEEE 802.3u chæ ra loaïi Fast Ethernet

° Gigabit Ethernet (e.g. 1000BaseT, 1000BaseSX, and 1000BaseLX)—The IEEE 802.3z chæ ra loaïi Gigabit Ethernet

° Iso-Ethernet enables Ethernet LANs at different geographic locations to be connected over ISDN (see Figure 8-14)—IEEE 802.9a chæ ra loaïi Isochronous Ethernet

Page 40: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Iso-Ethernet

Page 41: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Kieán truùc Token Ring° Token Ring ñöôïc ñeà xuaát töø naêm 1969.

° Ñöôïc moâ taû trong chuaån IEEE 802.5.

° Veà vaät lyù, token ring LAN coù caáu hình star, nhöng theo logic chuùng coù daïng ring.—Ring thieát bò vaät lyù ôû trong MAUs—UTP laø caùp duøng phoå bieán nhaát

° Toác ñoä ñieån hình 16 mbps, tuy nhieân vaãn coù 1 soá maïng coù toá ñoä 4 mbps and 100 mbps.

Page 42: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

IEEE 802.5 Token Ring

Page 43: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

IEEE 802.5 Token Ring

° Token ring : Caùc traïm keát noái vôùi nhau baèng caùc lieân keát truyeàn daãn theo topology Ring. Thoâng tin truyeàn theo moät höôùng treân voøng töø nguoàn tôùi ñích vaø trôû veà nguoàn.

° MAC thöïc hieän baèng caùch söû duïng moät khung nhoû goïi laø theû baøi (token). Theû baøi ñi voøng quanh maïng khi taát caû caùc traïm roãi. Chæ traïm naøo naém giöõ ñöôïc theû baøi môùi ñöôïc pheùp phaùt thoâng tin leân maïng.

Page 44: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

SDDestination

AddressSource Address

Information FCS

1 4

EDFC

2 or 6 2 or 61 1

AC

1

FS

1

SD AC EDToken Frame Format

P P P T M R R RAccess control

PPP Priority; T Token bitM Monitor bit; RRR Reservation

Frame control

FF frame typeZZZZZZ control bitF F Z Z Z Z Z Z

Ending delimiter

I intermediate - frame bitE error-detection bit

Framestatus

A address-recognized bitxx undefinedC frame-copied bit

I EJ K 1 J K 1

A C x x A C x x

Data Frame Format

Starting delimiter

J, K non-data symbols (line code)0 0J K 0 J K 0

Figure 6.61Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

IEEE 802.5 Token and data frame structure

Page 45: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Figure 8-15

Page 46: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Hoaït ñoäng cuûa Token Ring

° Khi moät traïm muoán phaùt, noù phaûi chôø cho tôùi khi baét ñöôïc token.—Caùch thöù nhaát: thay ñoåi 1 bit (bit T) trong theû

baøi, ñöa theû baøi trôø thaønh chuoãi bit ñaàu khung, gaén vaøo khung ñeå truyeàn ñi.

—Caùch thöù 2: Traïm naém giöõ token baèng caùch hủy noù ra khoûi voøng.

° Khung döõ lieäu ñi troøn theo voøng vaø ñöôïc huûy bôûi chính traïm phaùt.

° Moãi traïm ñeàu nhaän vaø kieåm tra caùc khung, neáu khung daønh cho noù, noù seõ copy vaø ñöa vaøo boä nhôù ñeäm.

° {Thoâng thöôøng, seõ bò treã moät bit moãi khi khung ñi qua moät traïm.}

Page 47: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Wiring center

A

B

CD

E

Figure 6.58Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Token Ring Network vôùi star topology

Page 48: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc phöông thöùc cheøn Token

1. Ña token: cheøn token sau khi traïm ñaõ hoaøn thaønh vieäc phaùt bit cuoái cuøng cuûa khung.(Coù nhieàu theû baøi treân maïng)

2. Ñôn token: cheøn token sau khi ñaõ thu ñöôïc bit cuoái cuøng cuûa token baän vaø bit cuoái cuøng cuûa khung ñöôïc phaùt ñi. (Chæ coù moät theû baøi treân maïng)

3. Ñôn frame: cheøn token sau khi bit cuoái cuøng cuûa khung ñaõ veà ñeán traïm phaùt. (Chæ coù moät khung thoâng tin treân maïng)

Page 49: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

A A A

A A A A

t=0, 1 frameBaét ñaàu

t=90, bit ñaàu tieân trôû veà

t=210, Header trôû veà (token

baän)

A

t=400, bit cuoái vaøo voøng, cheøn

token

t=0, 1frameBaét ñaàu

t=400, phaùt bit cuoái cuøng

t=840â bit ñaàu trôû veà

t=960, Header trôû veà, Cheøn token

(b) Voøng treã cao

(a) Voøng treã thaáp

Figure 6.60Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

hoaït ñoäng ñôn token

Page 50: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

A A A

A A A A

t=0, baét ñaàu 1 khung

t=90, bit ñaàu tieân trôû veà

t=400, bit cuoái cuøngÑöôïc phaùt ñi

A

t=490, cheøn token vaøo voøng

t=0, baét ñaàu moät khung

t=400, bit cuoái ñöôïc ñöa vaøo

voøng

t=840, bit ñaàu tieân trôû veà

t=1240, cheøn token vaøo voøng

(a) Voøng treã thaáp

(b) Voøng treã cao

Figure 6.59Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Hoaït ñoäng ñôn khung

Page 51: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

IEEE 802.5 Token Ring

° 4 vaø 16 Mbps söû duïng caùp xoaén vaø maõ Manchester vi sai.

° Soá traïm toái ña: 250.° 4Mbps 802.5 token ring: hoaït ñoäng ñôn khung.° 4 Mbps IBM token ring: hoaït ñoäng ñôn token.° Caû 802.5 vaø IBM 16Mbps token rings: hoaït ñoäng ña token.° 802.5 coù 8 möùc öu tieân ñöôïc xaùc ñònh bôûi 3

bit P (priority) trong caùc khung data vaø token.° Cho pheùp duøng ñòa chæ 16-bit and 48-bit (nhö

802.3).

Page 52: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Token Ring° Tröôøng hôïp taûi thaáp – ñoä treã seõ taêng leân do

phaûi chôø token {trung bình: treã ½ thôøi gian lan truyeàn 1 voøng}.

° Tröôøng hôïp taûi cao –Hoaït ñoäng toát hôn Ethernet!!

° The ring must be long enough to hold the complete token.

° Öu ñieåm – truy nhaäp toát, khoâng va chaïm.

° Nhöôïc ñieåm – trong voøng ñôn neáu moät ñieåm coù loãi thì token khoâng theå ñi ñöôïc.

Page 53: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Kieåm soaùt moâi tröôøng voøng

Caùc tröôøng hôïp coù theå saûy ra:° Maát token (khoâng token ñi voøng)° Duplication of token (Token giaû hoaëc coù loãi)Caàn coù moät traïm ñoùng vai troø giaùm saùt

löu thoâng treân voøng (active monitor): - Giaùm saùt caùc khung thoâng tin baèng bit M:

set bit m leân 1 neáu m=0; huûy khung neáu m=1.

- Kieåm soaùt söï toàn taïi cuûa Token: neáu sau 1 khoaûng thôøi gian nhaát ñònh khoâng thaáy Token ñeán, active monitor ñöa ra token môùi.

Page 54: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Wiring center

A

B

CD

E

Figure 6.58Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

Token Ring Network vôùi star topology

Active Monitor

Page 55: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Fiber Distributed Data Interface (FDDI)

° FDDI söû duïng caáu hình ring vôùi moâi tröôøng truyeàn daãn laø caùp sôïi quang ñôn mode hoaëc ña mode hoaït ñoäng taïi toác ñoä 100 Mbps trong phaïm vi 200 kms vaø coù theå ñaït tôùi 500 stations.

° Söû duïng voøng keùp ngöôïc chieàu.

° Cho pheùp duøng ñòa chæ 16 or 48-bit.

° Trong FDDI, token ñöôïc caùc traïm naém giöõ vaø phaùt ñi ngay khi hoaøn thaønh phaùt caùc khung thoâng tin {Hoaït ñoäng ña token}.

Page 56: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

A

E

DC

B

Figure 6.62Leon-Garcia & Widjaja: Communication NetworksCopyright ©2000 The McGraw Hill Companies

FDDI – Dual Token Ring

Page 57: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Ñieàu chænh voøng trong FDDI

a) Hoïat ñoäng bình thöôøng

b) Caáu hình laïi sau khi tuyeán bò loãi (ñöùt)

c) Caáu hình laïi sau khi traïm bò loãi

Page 58: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Hoaït ñoäng FDDI Ring

1. A chôø Token

2. A baét ñöôïc Token, baét ñaàu

phaùt khung F1 tôùi C

3. A phaùt Token, sau khi phaùt heát

khung F1

4. C baét ñaàu copy khung F1

5. C tieáp tuïc copy F1; B nhaän baét

ñöôïc Token vaø baét ñaàu phaùt F2 cho D

6. B phaùt Token sau khi phaùt heát F2, D baét ñaàu copy F2, A thu

hoài F1

7. A cho F2 vaø token ñi qua; B thu

hoài F2

8. B cho token ñi qua;

Page 59: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

FDDI° Ñeå coù theå thích öùng ñöôïc vôùi caû 2 loaïi löu

löôïng luoàng vaø cuïm, FDDI ñöôïc thieát keá ñeå coù theå phuø hôïp vôùi caû 2 loaïi löu löôïng:—Ñoàng boä (thôøi gian thöïc): caùc khung coù yeâu

caàu veà ñoä treã raát chaët cheõ (e.g., voice vaø video)—Khoâng ñoàng boä (khoâng thôøi gian thöïc): caùc

khung coù theå coù ñoä treã thoaûi maùi hôn (e.g., data)

° FDDI söû duïng phöông phaùp TTRT (Thôøi gian luaân chuyeån Token tôùi ñích - Target Token Rotation Time) ñeå ñaûm baûo raèng thôøi gian luaân chuyeån Token treân voøng laø nhoû nhaát.

Page 60: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Maõ hoaù döõ lieäu FDDI

° Khoâng söû duïng differential Manchester boûi vì 100 Mbps FDDI seõ ñoøi hoûi 200 Mbaud!

° Thay vì moãi giao tieáp voøng coù moät ñoàng hoà noäi rieâng:—Data ra ñöôïc phaùt ñi söû duïng ñoàng hoà

ñaàu phaùt.—Data vaøo ñöôïc thu veà söû duïng ñoàng hoà

ñöôïc khoâi phuïc nhôø vaøo caùc chuyeån tieáp töø luoàng bit thu ñöôïc.

Page 61: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

° Data ñöôïc maõ hoaù söû duïng boä maõ 4B/5B.—Vôùi moãi 4 bit data ñöôïc phaùt ñi,moät töø maõ 5-bit

töông öùng ñöôïc taïo ra bôûi boä maõ hoaù.—Coù toái ña 2 bit zero lieân tuïc trong moãi moät

symbol.

° Caùc symbol ñöôïc chuyeån maõ thaønh NRZI nhôø moät boä maõ hoùa.

° Local clock laø 125MHz. Töông öùng vôùi toác ñoä 100 Mbps (80% do maõ 4B/5B).

Maõ hoaù döõ lieäu FDDI

Page 62: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

FDDI

Page 63: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Page 64: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

SDDestination

AddressSource Address

Information FCS

8 4

EDFC

2 or 6 2 or 61 11

FS

1

PRE

Preamble

SD FC EDToken Frame Format PRE

Frame Control

Data Frame Format

CLFFZZZZ C = Synch/Asynch L = Address length (16 or 48 bits)FF = LLC/MAC control/reserved frame type

Figure 6.63Leon-Garcia & Widjaja: Communication Networks

Caáu truùc khung FDDI

Page 65: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

More FDDI Details

° FDDI truyeàn daãn treân caùp quang, duøng ASK.° Ñaây laø phöông phaùp ñôn giaûn nhaát: coù

soùng mang (bit 1) vaø khoâng coù soùng mang (bit 0).

° Caùc töø maõ 5-bit ñöôïc löïa choïn ñeå ñaûm baûo raèng khoâng coù nhieàu hôn 3 bit 0 lieân tuïc nhaèm duy trì ñoàng boä.

° Böôùc soùng 1300 nm.° Voøng keùp (primary and secondary) – phaùt theo

caùc höôùng ngöôïc nhau.° Bình thöôøng, voøng thöù 2 roãi vaø döôïc söû

duïng khi coù söï coá taïi voøng thöù nhaát hay traïm.

Page 66: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

So saùnh 802.5 vaø FDDI

Token Ring° STP° 4; 16 Mbps° Khoâng coù ñoä tin caäy ° Differential Manchester° Ñoàng hoà taäp trung° Caùc bit öu tieân vaø döï

tröõ° 3 phöông thöùc hoaït

ñoäng cuûa token

FDDI° Optical Fiber° 100 Mbps° Coù ñoä tin caäy (dual

ring)° 4B/5B encoding° Ñoàng hoà phaân taùn° Thôøi gian luaân chuyeån

ñònh tröôùc° Hoaït ñoäng theo phöông

thöùc ña token

Page 67: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Figure 8-16

Page 68: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

100VG-AnyLAN

° 100VG-AnyLAN (100BaseVG) coù theå truyeàn taûi cho caû IEEE 802.3 vaø IEEE 802.5 frames

° Noù cung caáp cô cheá ñeå keát noái 100 mbps token ring and 100BaseT Ethernet LANs qua caùc hubs vaø routers ñaëc bieät.

° Söû duïng truy nhaäp öu tieân theo yeâu caàu (DPA) thay vì CSMA/CD laøm giao thöùc MAC protocol do ñoù cho pheùp truyeàn taûi caùc khung thôøi gian thöïc (real-time) nhö laø voice and video baèng caùch cho caùc khung naøy öu tieân hôn khung data.

Page 69: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Figure 8-20

Page 70: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

ATM LANs° ATM (asynchronous transfer mode-Phöông thöùc truyeàn

daãn khoâng ñoàng boä) laø 1 kieán truùc maïng chuyeån maïch söû duïng caùc taá baøo 53-octet (cell) ñeå truyeàn soá lieäu.

° Hai lôùp lieân keát döõ lieäu ñöôïc ñònh nghóa:— ATM adaptation layer (AAL)— ATM

° Caáu hình vaät lyù cuûa ATM laø stars° ATM NICs with 25 speeds of 25, 100, or 155 mbps are

available for workstations° Ethernet vaø token ring LANs coù theå giao tieáp vôùi

moät maïng backbone ATM qua caùc switch gateway/access ATM (xem hình tranh sau)

Page 71: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Figure 8-21

Page 72: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Wireless LAN Architectures° Caùc chuaån IEEE 802.11x laø quan troïng nhaát ñoái vôùi

wireless LAN (WLAN) (see Table 8-6)° WLANs laø phöông tieän lôùp vaät lyù ñaëc thuø daïng caáu

hình sao.— Caùc Nodes lieân keát tôùiHub khoâng daây ñöôïc goïi laø access

points° CSMA/CA laø giao thöùc MAC cho hoï IEEE 802.11 LANs° IEEE 802.11 söû duïng FHSS (frequency hopping spread

spectrum), DSSS (direct sequence spread spectrum), vaø truyeàn daãn hoàng ngoïai.— User coù theå thöïc hieän “roaming”

° Giaáy chöùng nhaän WiFi (Wireless Fidelity – ñoä tin caäy) ñöôïc söû duïng nhaèm laøm taêng khaû naêng lieân keát giöõa caùc saûn phaåm WLAN.

° Chuaån WISPR (Wireless ISP Roaming) ñöôïc thieát keá ñeå cho pheùp caùc user chuyeån vuøng giöõa caùc WLAN truy nhaäp coâng coäng.

Page 73: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Caùc chuaån LAN khoâng daây quan troïng

Page 74: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

•Coù moät soá tieâu chí caàn quan taâm khi löïa choïn kieán truùc LAN

Löïa choïn kieán truùc LAN

Page 75: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

Löïa choïn kieán truùc LAN ° Caùc tieâu chí ñaëc bieät quan taâm

bao goàm:—Chi phí ban ñaàu vaø chi phí ñònh kyø—Toång chi phí (TCO)—Soá löôïng user coù theå hoaït ñoäng ñoàng thôøi.—Toác ñoä truyeàn daãn vaø möùc ñoä thoâng suoát döõ

lieäu—Söï hoã trôï töø nhaø saûn xuaát—Khaû naêng ñieàu khieån—Khaû naêng môû roäng, naâng caáp—Tính baûo maät—Tính phuø hôïp vôùi caùc chuaån phoå bieán.

Page 76: MAÏNG SOÁ LIEÄU CHÖÔNG 2: LAN (Local Area Network)

ThS.Voõ röôøng Sôn

IEEE LAN Standards & Committees° 802.1 High-Level

Interface° 802.2 Logical Link

Control° 802.3 CSMA/CD° 802.4 Token Bus° 802.5 Token Ring° 802.6 Metropolitan

Area Networks (MANs)

° 802.7 Broadband Technical Advisory Group

° 802.8 Fiber Optic Technical Advisory Group

° 802.9 Integrated Data and Voice Networks

° 802.10 LAN Security° 802.11 Wireless LANs° 802.12 Demand

Priority Access Method