Tài liệu Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói X25 pptx

Mạng truyền số liệu
chuyển mạch gói X25
Mạng truyền số liệu
chuyển mạch gói X25
Các thành phần của mạng chuyển mạch gói
X.25 - Giao thức mạng chuyển mạch gói
Bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói
Khi nào sử dụng chuyển mạch gói
Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói
Trang bị cho các mạng chuyển mạch gói
3. Các thành phần của mạng chuyển mạch gói
• 3.1. Mở đầu
• 3.2. Các tuyến liên lạc của mạng
• 3.3. Thiết bị chuyển mạch gói
o 3.3.1. Giao tiếp lớp vật lý
o 3.3.2. Giao tiếp lớp tuyến
o 3.3.3. Modul chuyển mạch gói
o 3.3.4. Modul quản lý mạng
o 3.3.5. Cấu trúc phần cứng của các bộ chuyển mạch
gói
o 3.3.6. Đặc tính của thiết bi chuyển mạch gói
• 3.4. Các PAD
o 3.4.1. Giao tiếp không đồng bộ
o 3.4.2. Module chuyển đổi ký tự - gói
o 3.4.3. Module giao thức lớp mạng
o 3.4.4. Giao tiếp lớp tuyến
o 3.4.5. Giao tiếp vật lý
o 3.4.6. Module quản lý mạng
o 3.4.7. Cấu trúc phần cứng của PAD
o 3.4.8. Chất lượng của PAD
• 3.5. Các giao tiếp chủ

o 3.5.1. Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ
o 3.5.2. Hiệu quả của giao tiếp chủ
• 3.6. Các đường nối cổng mạng
o 3.6.1. Phần cứng của cửa cổng
o 3.6.2. Hiệu ích của cửa cổng
• 3.7. Hệ thống quản lý mạng
o 3.7.1. Giao tiếp quản lý mạng NMS
o 3.7.2. Phần cứng và phần mềm của NMS
• 3.8. Kết luận
Chương 3.Các thành phần của mạng chuyển mạch gói
3.1. Mở đầu
Chương này ta sẽ xem xét chi tiết hơn các chức nǎng của các
thành phần tạo nên mạng chuyển mạch gói. Mỗi một kiểu
thành phần có một tập hợp đặc tính riêng của nó. Cần phải
hiểu các khía cạnh riêng của các đặc tính của các thành phần
nếu sự quyết định chuẩn xác cần được tạo ra khi ghép với
nhau vào một mạng chuyển mạch gói.
3.2. Các tuyến liên lạc của mạng
Các tuyến liên lạc của mạng là các thành phần để ghép nối
cùng với các thành phần khác của một mạng chuyển mạch
gói. Công nghệ chính xác được dùng cho các tuyến mạng
độc lập với các giao thức cấp cao hơn bao trùm lên các
tuyến. Chủ đích của các tuyến là chuyển thông tin của các
giao thức cấp cao hơn từ một địa điểm vật lý tới một địa
điểm khác với sự biến dạng tin ít nhất.
Trừ các trường hợp đặc biệt, các tuyến mạng chuyển mạch
gói là "chuỗi bit". Tức là thông tin chuyển qua tuyến được
chuyển đi từng bit một. Nếu thông tin có thể phát đi theo cả
hai hướng đồng thời thì gọi là tuyến "song công hoàn toàn".
Nếu thông tin chỉ được phát đi theo một hướng ở một thời

điểm thì tuyến này là "bán song công".
Để thông tin phát đi được khôi phục lại ở máy thu thì luồng
tin chuỗi bit cần phải được chuyển đổi lại sang dạng tin trong
bộ nhớ của máy thu. Máy thu cần phải được cung cấp tín
hiệu đồng hồ nhịp để xác định chính xác thông tin gì đang
được thu nhận. Tín hiệu đồng hồ này cho máy thu biết khi
nào cần lấy mẫu tín hiệu số liệu để khôi phục thông tin. Hình
3.1 mô tả tín hiệu đồng hồ này được sử dụng như thế nào để
lấy mẫu luồng số liệu cần thu.
Tuỳ thuộc vào từng kiểu chính xác của tuyến thông tin, có
thể có một tín hiệu đồng hồ riêng cho mỗi hướng chuyển tin;
chỉ một đồng hồ được dùng cho cả hai hướng hoặc không có
tín hiệu đồng hồ nào cả. ở trường hợp sau, luồng số liệu cũng
mang theo cả thông tin về đồng hồ nhịp. Có nhiều phương
pháp riêng để mã hoá luồng số liệu cho phép đồng hồ này có
thể tách ra từ số liệu một loại kỹ thuật được gọi là "mã hoá
Manchester".
ở hầu hết các trường hợp có sự khác biệt giữa các giao tiếp ở
mỗi phía của tuyến liên lạc. Một đầu gọi là "thiết bị kết cuối
mạch điện số liệu", hay DCE. Còn đầu kia gọi là "thiết bị
đầu cuối số liệu", hay DTE. Nói chung các thiết bị trong
mạng (tức là các nút chuyển mạch gói) là các DCE để giao
tiếp với các thiết bị đầu cuối phía ngoài vành đai mạng. Còn
các thiết bị đầu cuối đại diện cho DTE để đấu nối với các
giao tiếp DCE. Khi đấu nối vào mạng thông tin thì luôn phải
có một CDE của mạng và thiết bị người sử dụng phải có một
giao tiếp DTE.
ở mức này thì giữa DCE và DTE khác gì nhau? ở hầu hết các
trường hợp, giao tiếp DCE cung cấp các tín hiệu đồng hồ để
định thời cho tuyến. DTE cần sử dụng thông tin định thời do

DCE cung cấp khi lẫy mẫu số liệu thu được và phát số liệu.
Còn có sự khác biệt về vật lý giữa các giao tiếp DCE và
DTE. Các giao tiếp DCE luôn sử dụng các bộ đấu chuyển
cái, "trong khi các giao tiếp DTE thì sử dụng các bộ đấu
chuyển đực". Điều này lại liên quan đến tình trạng mạng
công cộng, vì để an toàn điện, các mạch điện nối trực tiếp
vào giao tiếp mạng công cộng không bao giờ được để lộ
chân ra. Điều này sẽ xảy ra nếu sử dụng bộ nối chuyển đực
cho các DCE.
Đường dây phổ thông nhất cho các tuyến của mạng chuyển
mạch gói là các đôi dây xoắn hoặc cáp nhiều sợi thông
thường. Các đôi dây xoắn là kiểu đặc biệt của cáp nhiều sợi.
ở đây các cặp dây của cáp được xoắn quanh nhau dọc theo
sợi cáp. Đối với một số loại tín hiệu điện (ví dụ như giao tiếp
X.21) thì cáp được sử dụng phải là dây cáp xoắn vì nó rất
quan trọng cho thao tác của thiết bị điều khiển và thiết bị thu
ở mỗi đầu cáp.
Kiểu dây nối này có thể dùng cho bất kỳ tốc độ số lượng nào
tới 10 triệu bit mỗi dãy ở cự ly rất ngắn. Cáp dài tối đa 1 km
cũng có thể được sử dụng ở các tốc độ thấp hơn. Nếu cần có
tốc độ cao hơn hoặc cự ly dài hơn thì thường sử dụng cáp
quang. Tất cả các giao tiếp vật lý cho các mạng chuyển mạch
gói sẽ đề cập chi tiết ở chương 10.
3.3. Thiết bị chuyển mạch gói
Thiết bị chuyển mạch gói là trung tâm của mạng chuyển
mạch gói. Chúng tạo ra các phân vùng của mạng (như mô tả
ở nhiều sơ đồ mạng) và tạo ra mạng chuyển mạch gói hoàn
chỉnh có nhiều đặc tính khai thác quan trọng. Vì vậy cần
phải đảm bảo chắc chắn rằng, các thiết bị chuyển mạch gói
được chọn cho một mạng phải có đặc tính và khả nǎng chuẩn

xác cho những gì mà mạng cần sử dụng.
3.3.1. Giao tiếp lớp vật lý
Hình 3.2 mô tả các phần tử cơ bản của một thiết bị chuyển
mạch gói. Các tuyến thông tin của mạng dẫn vào thiết bị
chuyển mạch được nối vào các giao tiếp vật lý của thiết bị
chuyển mạch. Chúng cung cấp các điểm nối vật lý (tức là các
bộ đấu chuyển) và các điểm nối điện (các bộ điều khiển và
bộ thu báo hiệu đường điện đang sử dụng). Vì kiểu giao tiếp
có thể thay đổi nên các giao tiếp này thường ở dạng các
phiến nối kiểu chấu cắm. Nhiều kiểu giao tiếp khác nhau
được sử dụng cho các mạng chuyển mạch gói sẽ được bao
quát chi tiết ở chương 10. Mục tiêu của chương này là giới
thiệu tên các giao tiếp mà không đi sâu vào chi tiết.
Giao tiếp vật lý phổ thông nhất (tức là giao tiếp lớp vật lý)
gọi là X.21. BIS, đôi khi còn gọi là V.24. Còn giao tiếp báo
hiệu điện thường là V.28, còn gọi là RS.232. Các cơ cấu này
thích hợp ở các tốc độ tới khoảng 19,2 Kbit/s trên một cự ly
tuyến không quá dài. Nó có thể làm việc ở tốc độ cao hơn,
tới 76,8 kbit/s theo đường cáp ngắn, nhưng điều này không
được khuyến nghị.
Điều quan trọng thứ hai (dựa vào số lượng giao tiếp đang
được sử dụng) đối với X.21 bis là giao tiếp X.21. Đây là giao
tiếp lớp vật lý tốc độ cao, nó phù hợp với các tốc độ tuyển
tới 10 triệu bit mỗi giây trên cự ly vừa phải. Giao tiếp này
ngày càng quan trọng hơn bởi vì các tuyến liên lạc sử dụng
trong các mạng chuyển mạch gói càng ngày tốc độ càng cao
và yêu cầu khả nǎng làm việc với tốc độ cao.
Giao tiếp thứ ba đôi khi gặp ở các mạng chuyển mạch gói là
V.35. Giao tiếp tốc độ trung bình này thường thấy ở các giao
tiếp máy chính xác X.25. V.35 được quy định làm việc ở tốc

độ 48 kbit/s mặc dù nó có thể làm việc ở các tốc độ khác.
Ngày nay V.35 có nhiều nhược hơn ưu và hy vọng trong thời
gian không xa nó sẽ bị loại bỏ hoàn toàn.
3.3.2. Giao tiếp lớp tuyến
Các giao tiếp lớp vật lý đấu nối phía trong bộ chuyển mạch
gói tới các giao tiếp lớp tuyến. ở chuyển mạch gói X.25 các
giao tiếp lớp tuyến bao quát một phần hay toàn bộ lớp 2 của
X.25. Quy mô mà giao thức lớp tuyến hoạt động phía trong
của giao tiếp lớp tuyến tuỳ thuộc vào sự thông minh của
phần cứng được dùng cho chức nǎng này. Chỉ có một giao
tiếp lớp vật lý và một giao tiếp lớp tuyến cho mỗi tuyến của
mạng đấu vào bộ chuyển mạch gói, và chức nǎng chuyển
mạch gói ở lớp mạng cung cấp sự liên lạc giữa các tuyến với
nhau.
3.3.3. Module chuyển mạch gói
Module chuyển mạch gói nhận các gói do các giao tiếp lớp
tuyến thu về, tạo hướng ra chuẩn xác cho chúng rồi chuyển
giao chúng cho giao tiếp lớp tuyến để phát các gói này ra
khỏi thiết bị chuyển mạch tới đích nhận nó. Đó là chức nǎng
của module lớp mạng của các thiết bị chuyển mạch gói. Có
hai kiểu module chuyển mạch gói khác nhau tuỳ thuộc bộ
chuyển mạch gói kiểm tra như thế nào các gói đang cần
chuyển mạch.
Kiểu thứ nhất thực hiện công việc chuyển "thông suốt" các
gói. Có nghĩa là các gói thu về được định tuyến, nếu có thể
không kiểm tra nội dung của chúng có ý nghĩa hay chúng vi
phạm thể thức lớp mạng theo cách nào đó. Kiểu chuyển
mạch này thường diễn ra ở các mạng khối số liệu, bởi vì thiết
bị chuyển mạch chỉ xem tiêu đề khối số liệu của bản tin. Vì
nó không có thông tin trạng thái như ở mạng gọi thực hiện

bộ chuyển mạch gói chỉ tiến hành kiểm tra rất ít. Ưu điểm
của kiểu chuyển mạch này là thao tác rất nhanh. Công việc
xử lý tiêu đề các gói chỉ duy trì ở mức rất thấp nên tốc độ
chuyển mạch cao. Điều này cũng có nghĩa là phần mềm của
thiết bị chuyển mạch tương đối đơn giản.
Nhược điểm của phương thức chuyển qua này là các thiết bị
chuyển mạch gói có thể để cho lỗi qua mạng. Điều này sẽ
không hệ trọng nếu mỗi thiết bị trên mạng có thể xử lý được
từng trạng thái lỗi có thể nhận biết được. Kinh nghiệm cho
thấy mặc dù các thiết bị vẫn làm việc chuẩn xác ở điều kiện
thông thường nhưng ngoài trạng thái thông thường còn có lỗi
ở phần mềm hay phần cứng và dẫn tới sự cố, thậm chí rất
nghiêm trọng. Trường hợp xấu nhất toàn bộ mạng có thể bị
đình trệ. Khi thực hiện phần mềm tạo lập mạng, một tỷ lệ lớn
phần mềm dành để đối phó khi lỗi xảy ra. Nó là chuẩn mực
kiểm tra lỗi và phục hồi phần mềm với điều kiện thực tế khi
khó có thể do kiểm mọi trạng thái lỗi sinh ra. Rõ ràng là
công nghệ soạn thảo phần mềm hoàn thiện thì có thể khẳng
định rằng sản phẩm phần mềm của từng mạng có thể làm
việc chuẩn xác ở mọi tình huống. Tuy vậy ở thời điểm này
vẫn còn vướng mắc.
Nếu các thiết bị chuyển mạch gói kiểm tra khắt khe từng gói
một, thì các lỗi có thể được định vị và ngǎn ngừa để không
đưa vào mạng. Điều này có hiệu quả nhất ở các mạng gọi
thực. Vì các bộ chuyển mạch gói cần có trạng thái của các
cuộc gọi thực chuyển qua chúng nên chúng phải có toàn bộ
thông tin cần để kiểm tra xem từng gói có thích hợp về trạng
thái của cuộc gọi thực cho nó hay không.
Để mô tả việc này có thể thực hiện ra sao, ta xem xét trường
hợp một thiết bị đầu cuối chịu được một kiểu lỗi phần mềm

riêng. Lỗi này gây cho thiết bị không tuân thủ công việc điều
khiển luồng lớp mạng để dẫn tới việc phát đi một dãy liên
tiếp các gói theo một cuộc thực vào mạng. Nếu nút chuyển
mạch gói của thiết bị đầu cuối này đã chuyển mạch cho các
gói này qua thì dãy gói sẽ được đưa vào mạng. Nó có thể
làm mất nhiều tiềm nǎng ở các nút chuyển mạch gói theo
đường nối của cuộc gọi thực và có thể dẫn tới sự cố ở nút
chuyển mạch gói, hoặc ít nhất cũng làm giảm chất lượng
công việc.
Vì bộ chuyển mạch gói có thông tin về trạng thái của cuộc
gọi thực nên nó có thể tự khống chế công việc điều khiển
luồng của giao thức lớp mạng. Một khi thiết bị đầu cuối
không tuân thủ giao thức lớp mạng thì thiết bị chuyển mạch
gói có thể bẫy các gói không hợp lệ và thông báo cho thiết bị
đầu cuối là nó đã gây lỗi. Vì vậy lỗi đã bị sa bẫy ngay khi nó
tới mạng, nên không thể lan qua mạng. Kiểu phòng vệ này
đặc biệt quan trọng đối với các mạng chuyển mạch gói công
cộng vì chúng có hiệu suất sử dụng rất cao và không cho
phép một thuê bao cá biệt làm ảnh hưởng tới các thuê bao
khác. Một ví dụ kiểu này là mạng X.25 PSS của Bưu điện
Anh. Các nút chuyển mạch bắt buộc phải tôn trọng triệt để
giao thức X.25 (theo quy định của viễn thông Anh) và mọi
sự vi phạm đều bị bẫy.
Số lượng công việc mà module chuyển mạch gói cần làm
phụ thuộc vào tính thông minh của giao tiếp lớp tuyến. Nó
có thể thay đổi từ một phần cứng rất đơn giản chỉ tạo ra các
chức nǎng thông tin cơ bản tới việc thực hiện một giao thức
lớp hai hoàn thiện nhất. ở trường hợp trước, chức nǎng
chuyển mạch gói phải được kết hợp bổ trợ của giao thức lớp
tuyến và dẫn tới số lượng gói được chuyển mạch có chất

lượng thấp đi và tốc độ bit của các tuyến của mạng cũng
giảm đi. Còn ở trường hợp sau, chức nǎng chuyển mạch gói
không chịu ảnh hưởng tý nào của lớp tuyến. Như vậy tốc độ
chuyển mạch gói sẽ cao và không bị ảnh hưởng bởi tốc độ
bit của các tuyến.
3.3.4. Module quản lý mạng
Phần tử quan trọng mang tính quyết định của một thiết bị
chuyển mạch gói là module quản lý mạng. Công việc quản lý
mạng sẽ được đề cập chi tiết hơn ở cuối phần này. Nói chung
phần tử quản lý mạng trợ giúp cho các chức nǎng như cấu
hình thiết bị chuyển mạch gói (bao gồm tất cả các bảng định
tuyến cố định) và theo dõi tính nǎng của thiết bị chuyển
mạch khi nó thao tác. Khi kích cỡ của mạng chuyển mạch
gói tǎng lên thì dịch vụ quản lý mạng của các nút chuyển
mạch gói càng quan trọng hơn. Nó cung cấp thông tin cho
người quản lý về trạng thái làm việc của các bộ chuyển mạch
và khả nǎng sử dụng các tuyến của mạng.
3.3.5. Cấu trúc phần cứng của các bộ chuyển mạch gói
Tư duy thiết kế đối với cấu trúc phần cứng của các thiết bị
chuyển mạch gói hiện tại khá khác nhau. Các thiết bị chuyển
mạch gói thế hệ đầu sử dụng các máy tính mini tiêu chuẩn
điều khiển phần mềm chuyển mạch gói. Giao tiếp lớp tuyến
là các giao tiếp nối tiếp đơn giản. Bộ xử lý đơn trong máy
tính điều khiển toàn bộ giao thức lớp tuyến và mọi thứ khác.
Thông thường tốc độ tuyến làm việc kiểu này tương đối
thấp, 9.6 kbit/s là loại tiêu biểu có trông đợi được. Máy tính
DEC PDP.11 có thể được sử dụng làm nhiệm vụ này.
Cấu trúc đơn giản như vậy có lợi vì phần cứng thông dụng
và tiêu chuẩn hoá có thể được sử dụng. Chỉ có phần mềm
phải soạn thảo đặc biệt. Ưu điểm nữa của các cấu trúc này là

phần mềm phát triển dùng cho máy tính mini cũng có thể
dùng được để cài đặt các ứng dụng của mạng cho thiết bị
chuyển mạch gói.
Nhược điểm của cấu trúc này là thuộc tính nghèo nàn và giá
thành phần cứng rất cao. Thuộc tính có thể được hoàn thiện
nhờ sử dụng các giao tiếp lớp tuyến thông minh hơn để gánh
đỡ công việc cho bộ xử lý chính, nhưng điều này làm cho
thiết bị chuyển mạch gói đắt hơn.
Dường như giải pháp thông dụng nhất hiện nay là sử dụng
bộ vi xử lý, thường được thiết kế chuyên dụng cho các ứng
dụng thông tin. ở hầu hết các trường hợp chỉ có một bộ vi xử
lý đơn đảm nhiệm mọi công việc, nhưng do toàn bộ phần
cứng và phần mềm là chuyên dụng để chuyển mạch gói nên
chất lượng được cải thiện hơn. Ngoài ra phần cứng vi xử lý
có xu hướng rẻ hơn máy vi tính nên tỷ lệ "giá thành/chất
lượng" sẽ tốt hơn.
Một phương pháp mới dùng cho cấu trúc chuyển mạch gói là
sử dụng nhiều bộ xử lý trong thiết bị chuyển mạch. Thông
thường một hệ thống bộ vi xử lý điều khiển giao thức lớp
tuyến cho một số tuyến (thường từ 1 tới 4). Một số giao tiếp
lớp tuyến kiểu thông minh được sử dụng phối hợp với nhau
để tạo ra các bộ chuyển mạch gói lớn hơn. Các giao thức lớp
tuyến này ghép vào bộ xử lý chính để điều hành các module
chuyển mạch gói và quản lý mạng. Tốc độ chuyển mạch gói
rất cao có thể thu được khi sử dụng cấu trúc này vì tải được
phân ra cho nhiều bộ vi xử lý.
Dù cho cấu trúc nào thì hầu hết các bộ chuyển mạch gói đều
cho phép mở rộng số lượng tuyến của mạng đấu nối vào nó.
Ví dụ một nút chuyển mạch gói có thể trợ giúp tới 32 tuyến
mạng. Nhà sản xuất có thể cung cấp bộ chuyển mạch này với

số lượng giao tiếp lớp tuyến và lớp vật lý ít hơn, ví dụ 16,
nếu khách hàng chỉ yêu cầu 16 tuyến khi bán thiết bị này.
Sau đó khách hàng muốn mở rộng dung lượng của nó thì có
thể đưa thêm vào các phiến mạch giao tiếp để nhận được số
lượng giao tiếp tuyến cần thiết.
3.3.6. Đặc tính của thiết bị chuyển mạch gói
Có hai con số thể hiện nǎng lực của một bộ chuyển mạch gói
là tốc độ chuyển mạch cực đại và tốc độ làm việc cực đại của
các tuyến của mạng.
Người ta nhóm các bộ chuyển mạch gói theo khả nǎng
chuyển mạch của chúng. Có thể phân nhóm như sau:
Tốc độ thấp: chuyển nhỏ hơn 50 gói/s
Tốc độ trung bình: chuyển từ 50 tới 500 gói/s
Tốc độ cao: chuyển hơn 500 gói/s
Toàn bộ chủ đề "chuyển mạch gói mỗi giây" chính xác ra
sao sẽ được đề cập chi tiết ở chương 11. Nói chung, sự làm
việc của các bộ chuyển mạch gói ngày càng nhanh hơn. Tốc
độ chuyển mạch hơn 2000gói/s, hiện nay rất có khả nǎng.
Tốc độ cực đại mà thiết bị chuyển mạch gói có thể điều
khiển tuyến của mạng sẽ dẫn tới độ tiếp thông bị giới hạn và
đỗ trễ chuyển gói sẽ dài. Cũng như tốc độ chuyển mạch, để
đặc trưng cho các bộ chuyển mạch gói có thể ghép nhóm
theo tốc độ tuyến:
Tốc độ thấp: nhỏ hơn 19,2 kbit/s
Tốc độ trung bình: từ 19,2 kbit/s tới 64 kbit/s
Tốc độ cao: hơn 64 kbit/s
Tương tự tốc độ chuyển mạch gói, có nhiều cách phân chia
tốc độ tuyến cực đại. Chương 11 có các chi tiết về vấn đề
này.
Một thông tin quan trọng khác là số lượng cuộc gọi thực

đồng thời mà thiết bị chuyển mạch có thể thực hiện. Tất
nhiên tham số này chỉ áp dụng cho mạng gọi thực vì các bộ
chuyển mạch gói của mạng lập trình số liệu không cần ghi
lại số lượng thông tin lớn như các bộ chuyển mạch gói gọi
thực.
Người ta thường chia theo tổng số các cuộc gọi thực mà bộ
chuyển mạch gói có thể thực hiện. Thực tế mỗi tuyến chỉ có
thể thực hiện một số lượng ít các cuộc gọi thực. Điều này
quan trọng bởi vì các cuộc gọi thực ít khi phân bố đồng đều
cho các tuyến nối vào bộ chuyển mạch. Có khi toàn bộ các
cuộc gọi thực qua nút chuyển mạch chỉ đi vào từ một tuyến
và sau đó được phân bổ cho các tuyến khác. Nếu số lượng
gọi thực cực đại cho một tuyến đơn nhỏ hơn toàn bộ cuộc
gọi mà bộ chuyển mạch có thể thực hiện thì con số bé hơn sẽ
được sử dụng.
Hai đại lượng khác đôi khi được phân tách ra là độ tin cậy và
hiệu suất của bộ chuyển mạch. Độ tin cậy được chia làm 2
phần: độ tin cậy phần cứng và độ tin cậy phần mềm. Nói
chung, phần cứng hiện đại rất được tin cậy. Không thể nói
như vậy đối với phần mềm. Đối tượng thứ hai thường ít
được phân tích.
Hiệu suất là tỷ lệ phần trǎm thời gian thiết bị chuyển mạch
làm việc. Nó dùng để tính toán thời gian trung bình để sửa
lỗi phần cứng và khắc phục lỗi phần mềm.
3.4. Các PAD
PAD là các thiết bị ghép và tách gói. Các PAD dùng để đấu
các thiết bị vào mạng chuyển mạch gói khi chúng không thể
đấu nối trực tiếp vào mạng. Vì các thiết bị này là các thiết bị
làm việc theo phương thức ký tự, còn các thành phần của
mạng gói là các thiết bị làm việc theo phương thức gói. Nói

chung phương thức ký tự là phương thức mà các thiết bị của
mạng xử lý từng ký tự như là một khoảng riêng biệt. Còn các
thiết bị làm việc theo phương thức gói lại xử lý các gói như
các hạng mục riêng rẽ. Các gói có thể chứa một số chữ. Các
PAD được sử dụng để đấu nối các thiết bị đầu cuối, các máy
tính cá nhân, các máy in vào các mạng chuyển mạch gói.
Chúng có giao tiếp không đồng bộ, thường là RS-232 hoặc
các giao tiếp nối tiếp được thiết kế để đấu nối cho các giao
tiếp tương đương vào các hệ thống khác. Một PAD có một
số giao tiếp ký tự không đồng bộ ở một phía, còn phía kia là
một giao tiếp gói.
3.4.1. Giao tiếp không đồng bộ
Giao tiếp không đồng bộ tạo ra các giao tiếp vật lý cho các
thiết bị làm việc theo phương thức ký tự. Đa phần đấu nối
chuyển cho mỗi giao tiếp không đồng bộ là một đầu nối D25
cho các thiết bị thu phát điện tử RS-232 (hoặc V.28): Nó tạo
ra các giao tiếp thích hợp để đấu nối cho hầu hết các thiết bị
phương thức chữ. V.28 được mô tả chi tiết ở chương 10. Đôi
khi còn gặp các giao tiếp RS-422 hoặc RS-423. Chúng cho
phép các giao tiếp không đồng bộ làm việc ở các tốc độ cao
hơn nhưng tương đối ít các thiết bị phương thức ký tự thích
hợp.
Hình 3.4 mô tả phiến đấu chuyển D25 và các
tín hiệu thường gặp ở các giao tiếp không đồng bộ.
TXD được sử dụng để chuyển số liệu từ thiết bị phương thức
ký tự tới PAD và ngược lại. RTS và CTS thường chỉ được sử
dụng để điều khiển luồng phần cứng (xem phần sau). DSR là
tín hiệu từ PAD tới thiết bị phương thức ký tự để chỉ thị cổng
PAD hoạt động hay không. Thông thường nó được dùng để
chỉ cho thiết bị phương thức ký tự biết là một tuyến nối qua

mạng đã được kết nối. DCD là một tín hiệu tương tự từ
PAD. DTR được thiết bị phương thức ký tự sử dụng để chỉ
thị cho PAD biết rằng nó đang sẵn sàng làm việc để chuyển
số liệu. Chân GND là đất chung.
Các giao tiếp không đồng bộ RS-232 thường gặp ở các PAD
làm việc ở các tốc độ tới 9,6 kbit/s. Đôi khi các tốc độ tới
19,2 kbit/s hoặc thậm chí tới 38,4 kbit/s cùng khả dụng. Các
tốc độ cao này thường hữu hiệu khi nhiều số liệu cần chuyển
qua tuyến nối này. Các đầu cuối đồ biểu và thao tác chuyển
tệp trên các máy tính cá nhân thường liên quan tới việc
chuyển một lượng số liệu lớn cần sử dụng tốc độ cao nhất có
thể được.
Giao tiếp giữa PAD và thiết bị ký tự thường bổ trợ cho công
việc điều khiển luồng số liệu theo mỗi hướng truyền dẫn.
Công việc điều khiển luồng số liệu từ PAD tới thiết bị
phương thức ký tự thường hữu ích khi tốc độ quá cao. Một ví
dụ là khi xoá màn hình cho một số thiết bị kết cuối.
Quá trình này có thể khá chậm khi số liệu tiếp sau lệnh xoá
màn cho thiết bị đầu cuối này bị mất. Nếu luồng từ PAD
được điều khiển thì thiết bị đầu cuối có thể cắt luồng số liệu
ở tình huống này và vì vậy ngǎn ngừa được việc mất số liệu.
Điều khiển luồng theo hướng tới PAD cũng quan trọng
tương tự. Nếu số liệu được chuyển tới PAD với tốc độ cao
hơn tốc độ đạt được theo hướng mạng của PAD thì PAD cần
nhớ đệm số liệu thu được. Sớm muộn thì PAD sẽ đọc bộ
đệm ra và sẽ bị mất số liệu trừ khi nó có thể dừng số liệu
đang phát bằng cơ chế điều khiển luồng.
Có hai phương pháp điều khiển luồng hiện đang thông dụng,
đó là phương pháp phần cứng phần mềm. Điều khiển luồng
phần mềm thường dùng phương pháp ON/XOFF. Khi một

thiết bị không thể tiếp nhận thêm số liệu thì nó phát gói
XOFF về ?o máy phát số liệu. Máy phát sẽ ngừng phát trong
phạm vi một số ký tự xác định, cực đại là 32 chữ. Khi máy
thu có thể tiếp tục xử lý số liệu, nó phát gói XON. Lúc đó lại
bắt đầu luồng số liệu. XON/XOFF có thể đi theo hai hướng
đồng thời để điều khiển ?ồng song công cho tuyến nối.
Phương pháp thứ hai gọi là điều khiển luồng phần cứng.
Trường hợp này hai trong số các đường dây điều khiển giao
tiếp được sử dụng để điều khiển luồng số liệu giữa PAD và
thiết bị phương thức ký tự. Nó thường gọi là RST/CTS hoặc
DTR/CTS tuỳ thuộc đôi dây nào của các đường dây điều
khiển được sử dụng. Một trong các đường dây điều khiển nối
tới PAD là đầu vào, còn đường kia là đầu ra. ở hầu hết các
PAD đầu vào là RTS còn đầu ra là CTS. ở thiết bị phương
thức ký tự thì RTS là một đầu ra và CTS là một đầu vào. Khi
PAD không thể tiếp nhận số liệu từ thiết bị phương thức ký
tự thì nó thiết lập CTS để ngừng làm việc và chỉ thị điều đó
cho thiết bị phương thức ký tự. Khi nó lại có thể thu nhận số
liệu thì nó lập CTS hoạt động. Thiết bị phương thức ký tự
dùng RTS để điều khiển đầu ra số liệu từ PAD theo cách
hoàn toàn tương tự.
Mỗi phương pháp có các ưu và nhược điểm riêng. Nếu sử
dụng phương pháp XON/XOFF thì các ký tự này không thể
được phát đi trực tiếp như số liệu trừ khi phương pháp đặc
biệt nào đó được sử dụng. Phương pháp điều khiển phần
cứng không loại ra bất kỳ ký tự nào, nên việc chuyển số liệu
qua được hoàn thiện. Thế nhưng phương pháp này lại đòi hỏi
nhiều dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức ký tự. Bình
thường chỉ cần 4 dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức
ký tự nếu sử dụng phương pháp XON/XOFF để điều khiển

luồng (TXD, RXD, DTR và GND). Nếu sử dụng phương
thức điều khiển phần cứng thì phải cần thêm hai dây nữa,
nên tối thiểu phải có 6 dây (TXL, RXD, RTS, CTS, DTR và
GND). Nếu cần đầu ra DSR từ PAD cho thiết bị phương
thức ký tự thì tất cả sẽ là bảy dây.
3.4.2. Module chuyển đổi ký tự - gói
Module này thực hiện chuyển đổi giữa thiết bị phương thức
ký tự và giao tiếp mạng phương thức gói. Khi một tuyến nối
qua mạng từ cổng PAD làm việc, các ký tự mà PAD thu
nhận từ thiết bị phương thức ký tự được xếp vào các bộ đệm
gói trước khi chuyển qua mạng. ở hướng ngược lại, các gói
thu được từ mạng cũng được lưu ở bộ đệm gói, và sau đó
chuyển từng ký tự cho thiết bị phương thức ký tự.
Module chuyển đổi ký tự - gói được coi là quan trọng nhất
trong PAD. Khả nǎng tổng thể của PAD thường do khả nǎng
của module này quyết định. Module chuyển đổi có thể làm
việc theo một trong hai phương thức - phương thức lệnh và
phương thức chuyển số liệu.
Nếu một cổng PAD đang ở phương thức lệnh thì thiết bị
phương thức ký tự báo cho PAD là bản thân nó khác với
thiết bị đầu cuối khác qua tuyến nối mạng. ở phương thức
này thiết bị phương thức ký tự có thể điều khiển PAD theo
chức nǎng mà PAD sẽ tạo ra khi ở phương thức chuyển số
liệu. Có thể nhận được trạng thái của PAD và cổng PAD.
Các tuyến nối mạng (các cuộc gọi thực ở mạng gọi thực) có
thể được thiết lập và kết thúc ở phương thức lệnh.
ở phương thức chuyển số liệu, thiết bị phương thức ký tự
trao đổi thông tin với thiết bị khác qua một tuyến nối mạng.
ở một vài ứng dụng, PAD sẽ xem xét công việc chuyển qua
theo khả nǎng. Các ký tự từ thiết bị phương thức ký tự sẽ

được chuyển sớm, tới đầu cuối kia của tuyến nối có thể
được. Còn các ký tự ở dạng gói thu được sẽ phát thẳng tới
thiết bị phương thức ký tự.
Mặt khác PAD có thể được cấu tạo để đảm nhiệm phần chủ
yếu ở phương thức chuyển số liệu. Ví dụ như PAD có thể
lưu đệm cho các đường dây phương thức ký tự, nó chỉ phát
cho đường dây phương thức ký tự qua mạng khi ký tự thích
hợp thu được từ thiết bị phương thức ký tự. PAD có thể có
cấu trúc cho phép lưu đệm các ký tự đã được soạn thảo. Nó
cũng có thể bổ sung các ký tự vào các hàng đã thu được,
phát vào mạng và chuyển về phương thức ký tự nếu cần.
Còn nhiều chức nǎng khác nữa mà giao tiếp PAD có thể
cung cấp. Chúng đã được CCITT điều khiển hoá trong
khuyến nghị X.3, sẽ mô tả chi tiết ở chương 7. Tiêu chuẩn
khác X.28 định ra một giao tiếp người dùng cho PAD. Đáng
tiếc giao tiếp X.28 quá gây cấn đến nỗi hầu hết các PAD đã
có nhiều giao tiếp người dùng hơn, trong một số trường hợp
còn sử dụng các giao tiếp điều khiển theo thực đơn có các
trang bị bổ trợ.
Ngoài khả nǎng cấu hình của cổng PAD để làm việc với thiết
bị phương thức ký tự, thiết bị ở đầu kia của tuyến nối mạng
có thể tái cấu hình cho cổng khi một tuyến nối mạng hoạt
động. Đối với các mạng chuyển mạch gói X.25, tiêu chuẩn
X.29 của CCITT sẽ mô tả các tham số X.3 của một cổng
PAD có thể được chuyển đổi qua mạng X.25 ra sao. Cùng
với các khuyến nghị X.3 và X.28 nó tạo ra tiêu chuẩn hoàn
thiện 3X hoặc XXX cho các PAD. Một PAD theo X.25
không dùng X.3 và X.29 thường ít được sử dụng. Vì khi hầu
hết các máy tính chủ được một cổng PAD gọi qua mạng
chuyển mạch gói thì chúng đều coi là cổng PAD có sử dụng

X.3 và X.29.
ở nhiều tình huống, người quản lý mạng chỉ muốn một số
cổng PAD xác định có khả nǎng gọi các đích đã định. Nó
thường thực hiện khi sử dụng phương thức gọi tự động. Khi
thiết bị phương thức ký tự chuyển sang trạng thái trực đường
(tức là DTR chuyển sang hoạt động) một cuộc gọi có thể
được thiết lập tự động tới đích đã được lập trình. Như vậy
người sử dụng có thể không cần quan tâm tới PAD ở phía
kia vì nó không quan hệ trực tiếp.
Các cổng PAD thường được cấu hình kiểu PAD đảo, đôi khi
còn gọi là PAD đối ứng vì nó đảo lại tác dụng của PAD.
Thông thường các cổng PAD đảo được đấu vào các cổng
không đồng bộ của hệ thống máy tính chủ. Người sử dụng
PAD có thể gọi vào các cổng PAD đảo và nhờ vậy xâm nhập
được vào máy tính chủ.
Module chuyển đổi gói - ký tự có thể là một người sử dụng
có công suất xử lý rất lớn. Đó là do sự biến đổi phong phú
của các chức nǎng mà PAD có thể làm việc ở phương thức
chuyển số liệu. Thông thường mỗi ký tự thu được hoặc phát
đi cần được xử lý một số lần để quyết định liệu có cần phải
xử lý phụ thêm hay không. Ví dụ như để kiểm tra xem một
ký tự riêng thu được từ thiết bị kết cuối phương thức ký tự
sinh ra là do sự chuyển tiếp các ký tự đã lưu đệm hay không.
3.4.3. Module giao thức lớp mạng
Nhiệm vụ của module giao thức lớp mạng là tạo ra lớp mạng
bổ trợ cho mạng chuyển mạch gói và thu phát các gói từ
module chuyển đổi gói - ký tự. Người sử dụng PAD không
quan tâm nhiều tới module này. Thường thì người sử dụng
chỉ quan tâm tới nó khi có gì đó sai sót và cuộc gọi thực bị
cắt ngoài ý muốn chẳng hạn.

ở mạng chuyển mạch gói X.25 module giao thức lớp mạng
bổ trợ cho mức 3 của X.25. Nó cần trợ giúp ít nhất là số
lượng các cuộc gọi thực đồng thời vì không phải tất cả các
giao tiếp không đồng bộ hoặc có những giao tiếp khác muốn
gọi cùng lúc.
3.4.4. Giao tiếp lớp tuyến
Giao tiếp lớp tuyến tạo ra giao thức lớp tuyến thích hợp cho
giao thức mạng chuyển mạch gói. Các gói được chuyển qua
giữa module lớp mạng và giao tiếp lớp tuyến.
ở một mạng X.25 giao thức lớp tuyến là giao thức cấp 2 của
X.25.
3.4.5. Giao tiếp vật lý
Giao tiếp vật lý cung cấp các thiết bị thu phát tín hiệu điện
cho phép PAD nối ghép tới chuyển mạch gói. Những nhận
xét giống như đối với các giao tiếp vật lý chuyển mạch gói
có thể áp dụng ở đây. Điều khác nhau chủ yếu là ở chỗ các
giao tiếp vật lý hiếm thấy ở dạng phiến mạch trấu cắm. Hầu
hết các PAD tạo ra giao tiếp X.21 bis. Ngoài ra một số còn
có giao tiếp X.21. Thông thường có thể chọn giữa 2 giao tiếp
này nhờ cấu hình phần mềm của PAD. Còn các trường hợp
khác giao tiếp này có thể lựa chọn nhờ sử dụng khoá chuyển
ở đâu đó trong PAD.
3.4.6. Module quản lý mạng
Phần tử cuối cùng của PAD là module quản lý mạng. Nó
cung cấp các tiện nghi để cấu hình thao tác cho các cổng
không đồng bộ của PAD và cũng để cấu hình thao tác cho
lớp mạng lớp tuyến và đôi khi có cả giao tiếp lớp vật lý của
PAD. Khi thao tác, module quản lý mạng có thể cho phép
một trạm quản lý mạng từ xa tách thông tin về chất lượng ra
từ PAD.

3.4.7. Cấu trúc phần cứng của PAD
Các PAD thường là những hệ thống được thiết kế đặc biệt để
chuyên tạo ra chức nǎng chuyên dụng của PAD.
Kiểu chung nhất của cấu trúc phần cứng của PAD là sử dụng
một hệ thống vi xử lý đơn để điều hành tất cả các module
giao thức. Một số mạch tích hợp giao tiếp nối tiếp được sử
dụng để giao tiếp với các thiết bị phương thức ký tự tới
PAD. Tuyến của mạng chuyển mạch gói cũng được tạo ra
theo cách tương tự.
Bộ vi xử lý phải điều khiển module chuyển đổi gói - ký tự,
module giao thức lớp mạng; module giao tiếp lớp tuyến và
module quản lý mạng. Điều này thể hiện một lượng tài xử lý
rất nặng đối với một bộ xử lý đơn mà không cần để ý tới nó
cần nhanh như thế nào. Các PAD X.25 sử dụng cấu trúc này
thường bị giới hạn do điều khiển tuyến mạng chuyển mạch
gói có tốc độ cực đại 19,2 kbit/s. Các cổng không đồng bộ
thường chỉ giới hạn ở 9,6 kbit/s.
Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là được thêm vào
một vài bộ vi xử lý. Có hai mục tiêu chính cho các bộ xử lý
phụ trợ này. Mục tiêu thứ nhất là trợ giúp module chuyển đổi
ký tự - gói bởi vì nó là bộ phận sử dụng bộ xử lý rất nhiều.
Mục tiêu thứ hai là giao tiếp lớp tuyến. Đặc điểm phân chia
chức nǎng giữa các module cho phép các bộ xử lý phụ trợ
này làm việc song song với bộ vi xử lý chính. Nó chỉ còn lại
phần điều khiển giao thức lớp mạng và module quản lý
mạng.
Bước khác theo hướng này là sử dụng rất nhiều mạch tích
hợp mật độ rất cao (VLSI) để trợ giúp cho toàn bộ giao thức
lớp tuyến. Có ít nhất 3 hãng chế tạo các mạch tích hợp này
cho cấp 2 của X.25.

Sử dụng các giao tiếp lớp tuyến kiểu VLSI và nhiều bộ xử lý
có thể tạo được chất lượng cao hơn nhiều so với PAD sử
dụng bộ xử lý đơn. Tốc độ tuyến tới 10
6
kbit/s có thể cho các
giao tiếp không đồng bộ làm việc ở 34,8 kbit/s.
3.4.8. Chất lượng của PAD
Khác với tốc độ mà PAD có thể điều khiển tuyến mạng và
tốc độ mà các cổng không đồng bộ có thể thao tác, tham số
chất lượng quan trọng nhất là tốc độ gói mà PAD có thể điều
hành. Không thể sử dụng tốc độ giao tiếp rất nhanh nếu độ
tiếp thông gói của PAD không thể sử dụng chúng.
Có thể phân chia PAD của các bộ chuyển mạch gói thành
nhóm theo tốc độ gói của chúng:
Tốc độ thấp: ít hơn 10 gói mỗi giây
Tốc độ trung bình: từ 10 gói tới 60 gói mỗi giây
Tốc độ cao: hơn 60 gói mỗi giây.
ở đây đơn vị số gói mỗi giây là số lượng gói có 128 bytes số
liệu được xử lý mỗi giây. Kích cỡ gói này sử dụng kích cỡ
gói cực đại và là phương thức đo chuẩn về chất lượng PAD
(và bộ chuyển mạch). Chúng ta sẽ đề cập thêm các vấn đề
này ở chương 11.
Tham số 60 gói mỗi giây là đáng chú ý. Nếu một PAD X.25
có thể cho ta khả nǎng tiếp thông 60 gói kiểu 128 bytes mỗi
giây thì nó hoàn toàn sử dụng được ở tốc độ 64 kbit/s cho
tuyến liên lạc như một tuyến Kilostream của Viễn thông
Anh.
Một thông tin quan trọng đối với một PAD là số lượng tuyến
nối mạng đồng thời mà nó có thể xử lý để chuyển liên tục số
liệu theo mỗi tuyến nối. Điều này thường chỉ được chỉ ra

theo kinh nghiệm vì nó rất hiếm có chỉ dẫn. Thực tế số lượng
này bằng số cổng không đồng bộ của PAD mặc dù không
phải lúc nào cũng vậy. Trường hợp các PAD có thể xử lý
hơn một tuyến nối mạng cho một cổng không đồng bộ thì
thông tin này còn quan trọng hơn.
Thường thường các PAD có thể được trang bị số lượng cổng
không đồng bộ khác nhau tuỳ theo nhu cầu. Trường hợp rất
đặc biệt là PAD cổng đơn. Nó chỉ cung cấp một cổng không
đồng bộ và một giao tiếp tuyến mạng. Thông thường số cổng
ở mỗi PAD là 16 và phù hợp với đa số yêu cầu. Một số PAD
có thể dễ nâng cấp để đưa thêm 2 hay 4 cổng vào cùng lúc.
Như vậy số cổng của PAD có thể tǎng khi nhu cầu tǎng.
Ngoài ra một số PAD còn cho phép số giao tiếp tuyến mạng
chuyển mạch gói đưa vào nhiều hơn 1. Điều này cho phép có
thể tạo vòng nút cho các PAD. ở đây một tuyến nối mạng
của PAD sẽ đi qua giao tiếp tuyến của PAD khác. Sau đó
PAD này hoặc được nối tới một bộ chuyển mạch gói hoặc
nối tới PAD của vòng nút khác.
Đối với các bộ phận chuyển mạch gói thì độ tin cậy và hiệu
suất là rất quan trọng. Nếu một PAD bị lỗi thì một số lớn
thuê bao của mạng có thể bị ảnh hưởng. Tất nhiên lỗi của bộ
chuyển mạch gói còn trầm trọng hơn.
3.5. Các giao tiếp chủ
Các giao tiếp chủ tạo ra cơ chế để đấu nối các hệ thống máy
tính chủ tới mạng chuyển mạch gói. Hệ thống máy tính chủ
là hệ thống để cung cấp dịch vụ tính toán nào đó. Nhiều
trường hợp chúng là một máy tính VAX lớn làm việc theo
kiểu phân chia thời gian. Các thuê bao của PAD có thể tiếp
cận máy tính chủ này qua mạng nếu máy tính chủ được ghép
vào qua giao tiếp mạng chuyển mạch gói thích hợp.

Module cuối là module giao tiếp hệ thống thao tác máy tính
chủ. Nó cho phép các ứng dụng về phía máy tính chủ để xâm
nhập vào các dịch vụ mạng qua các chức nǎng hệ thống thao
tác thích ứng. ở một số trường hợp cho thấy, nó có thể xâm
nhập các tệp ở các hệ thống máy tính chủ khác trong mạng
như thể chúng là máy tính chủ nội hạt. Điều này có thể được
thực hiện nếu hệ thống thao tác có thể sắp xếp các chức nǎng
xâm nhập tệp chuẩn vào các chức nǎng xâm nhập tệp của
mạng thích ứng. Một ví dụ về kiểu sử dụng mạng chuyển
mạch gói này của các máy tính chủ là DECNET.
ở một số trường hợp tuyến nối mạng không được hợp nhất
vào hệ thống thao tác. Điều này có nghĩa là các ứng dụng
cần được phối ghép trực tiếp với giao tiếp mạng chuyển
mạch gói, như vậy có thể có vướng mắc ở một môi trường
nhiều người sử dụng. Phương pháp "chốt" thường được dùng
khi người cung cấp hệ thống thao tác cho từng máy tính chủ
riêng không trợ giúp giao tiếp mạng và không cung cấp các
tiện nghi thích hợp để làm việc này.
3.5.1. Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ
Nói chung giao tiếp chủ cho mạng chuyển mạch gói sẽ được
gắn vào hệ thống BUS phần cứng của máy tính chủ như một
phiến mạch kiểu chấu cắm. Mức độ thông minh của phiến
mạch này có thể thay đổi ở phạm vi rộng.
Trường hợp đơn giản nhất thì phiến mạch này có thể cung
cấp một số ít các phần tử cơ bản nhất, giao tiếp vật lý và một
giao tiếp nối tiếp. Các module giao tiếp hệ thống thao tác,
lớp mạng và lớp tuyến được bộ xử lý của máy tính chủ thực
hiện. Việc điều hành các module này cho mạng chuyển mạch
gói sẽ là một gánh nặng, vì vậy chất lượng thu được ở kiểu
giao tiếp này rất thấp. Nếu máy tính chủ có tải nặng thì giao

tiếp mạng có thể bị ngừng hoạt động hoàn toàn.
Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là đặt giao thức
lớp tuyến vào phiến mạch giao tiếp lớp mạng. Điều này làm
giảm đi lượng tải xử lý nào đó của máy tính chủ nhưng vẫn
để lại các module giao tiếp hệ thống thao tác và giao tiếp lớp
mạng ở máy tính chủ. Tuy vậy việc chuyển giao tiếp lớp
tuyến cho phiến mạch này là một sự hoàn thiện lớn. Bởi vì
lớp tuyến xử lý số liệu được thu về với tốc độ nhanh và ở
dạng chuỗi các bytes (dòng bit được chuyển thành dòng byte
ở giao tiếp nối tiếp). Sau đó máy tính chủ chỉ cần xử lý các
gói lớp mạng hoàn chỉnh đưa vào tốc độ thấp hơn nhiều so
với các khung byte lớp 2.
Một sự cải tiến nữa về chất lượng có được nếu phiến mạch
giao tiếp mạng có thể sắp xếp các gói lớp mạng trực tiếp vào
bộ nhớ của máy tính chủ. Nó thường được coi là một giao
tiếp DMA (xâm nhập nhớ trực tiếp). Bộ phận DMA được coi
là phần cứng để sao chép các gói từ máy tính chủ tới và tới
máy tính chủ ở tốc độ rất cao.
Bước nữa để cải tiến chất lượng là chuyển module giao thức
lớp mạng vào phiến mạch giao tiếp mạng. Điều này lại làm
giảm thêm tải điều khiển tuyến nối mạng cho bộ xử lý của
máy tính chủ. ở một số trường hợp cũng có thể chuyển
module giao tiếp hệ thống thao tác của máy tính chủ cho
phiến mạch giao tiếp mạng. Trường hợp đặc biệt này giao
tiếp mạng không gây ra tải nặng cho máy tính chủ.
Một phương pháp nữa khác đôi chút là sử dụng bộ xử lý áp
mối để tạo ra giao tiếp giữa máy tính chủ và mạng chuyển
mạch gói. Bộ xử lý áp cuối thường là bộ xử lý khá mạnh tuỳ
quyền hạn của nó. Bộ xử lý áp cuối điều hành các giao tiếp
lớp mạng, lớp tuyến và lớp vật lý. Khi đó nó được nối vào

máy tính chủ qua một giao tiếp tốc độ rất cao để thông tin có
thể qua lại giữa hai bộ xử lý rất hiệu quả.
3.5.2. Hiệu quả của giao tiếp chủ.
Cho tới bây giờ thì hiệu quả của hầu hết các giao tiếp chủ
đang là một vấn đề ít hứa hẹn. Nếu chúng là loại đơn giản thì
dẫn tới tốc độ tiếp thông gói và tốc độ số liệu rất thấp. Bình
thường giao tiếp này có thể làm việc ở tốc độ cực đại là 9,6
kbit/s với tốc độ gói khá thấp. Vì máy tính chủ luôn luôn có
một hệ thống đa dụng và cần nhiều tuyến nối cho những
người sử dụng khác qua được giao tiếp này, nên độ tiếp
thông cho mỗi người dùng sẽ rất hạn chế.
Tình huống này sẽ tốt hơn khi các phiến mạch giao tiếp chủ
có độ thông minh cao hơn. Các tốc độ 64 kbit/s hoặc cao hơn
có thể được sử dụng vì giao thức lớp mạng đã chuyển vào
phiến mạch giao tiếp này. Ngay cả khi đó nếu có 32 điểm sử
dụng có tuyến nối mạng đang làm việc sử dụng một tuyến
nối mạng thì tốc độ số liệu cho mỗi điểm dùng chỉ là 2
kbit/s. Trong thực tế hầu hết các tuyến nối là rỗi ở một thời
điểm nên khả nǎng thực sẽ lớn hơn nhiều.
Bộ xử lý áp cuối tạo ra khả nǎng tốt nhất để có được các
tuyến tốc độ cao cho các máy tính chủ từ các mạng chuyển
mạch gói. Tốc độ tuyến tới hai triệu bit mỗi giây (có thể tới
10 triệu bit/giây trong tương lai gần) có thể thích hợp với các
tốc độ gói cao và tạo điều kiện sử dụng tốc độ tuyến cao này.
3.6. Các đường nối cổng mạng
Nhiệm vụ của các đường nối cổng mạng là ghép các mạng
với nhau để các thiết bị đầu cuối ở các mạng khác nhau có
thể đấu nối với nhau. Các tuyến nối liên mạng này cần phải
đi qua các đường nối cổng này. Hình 3.6 mô tả các thành
phần cơ bản của một đường cổng. Các module giao tiếp vật

lý, giao tuyến lớp tuyến và giao tiếp lớp mạng rất giống các
giao tiếp ở PAD hoặc giao tiếp chủ. ở một cửa cổng các phần
tử có cấu trúc kép ở phía kia của cửa cổng. Có một giao tiếp
vật lý, một giao tiếp lớp tuyến và một module lớp mạng để
đấu nối với mạng thứ hai.
Phần tử cuối của cửa cổng là module chuyển mạch. Nó
chuyển các gói cho các module giao thức lớp mạng ở mỗi
nhánh của cổng. Nhiệm vụ của module này phải làm tuỳ
thuộc vào các đặc tính riêng của các mạng ở mỗi nhánh
(phía) của cửa cổng và mục đích sử dụng riêng của nó. Nếu
các mạng rất khác nhau thì module chuyển mạch cần phải
thực hiện công việc xử lý phụ thêm cho các gói để tái tạo
hình chúng cho hai module lớp mạng.