Tài liệu Đồ án tốt nghiệp Tìm hiểu công nghệ ADSL doc

Đồ án tốt nghiệp

Tìm hiểu công nghệ ADSL





Tìm hiểu công nghệ ADSL


1


LỜI NÓI ĐẦU
Những năm đầu của thế kỉ XXI, được coi là kỷ nguyên của công nghệ
thông tin, thông tin học có ý nghĩa đến sự thành công và phát triển của một
quốc gia.
Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nhu cầu tìm kiếm và trao
đổi thông tin đã làm cho mạng Internet ra đời. Các cơ quan, tổ chức đều nhận
thức được tính ưu việt của xử lý thông tin qua mạng. Kết nối mạng không thể

thiếu cho các hoạt động xã hội nói chung và công nghệ thông tin nói riêng.
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ ADSL ra đời

đã đáp ứng cho việc xử lý thông tin một cách thuận tiện nhanh chóng, chính xác
và đạt hiệu quả công việc cao.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuật viên, chúng tôi nghiên cứu
về : “Công nghệ ADSL”.
Đồ án được bố cục làm 4 chương:
Chương 1 – Công nghệ nền tảng của ADSL, trong chương này trình bày
các kiến thức cơ bản về mạng và các thiết bị mạng, đi sâu về phân loại mạng
máy tính theo phạm vi địa lý (LAN và WAN). Đặc biệt là mạng WAN, vì đó
là công nghệ nền tảng của ADSL.
Chương 2 – Tổng quan về ADSL, trong chương này trình bày các kiến
thức cơ bản, tổng thể về công nghệ ADSL.
Chương 3 – Tình hình phát triển ADSL tại Việt Nam, trong chương này
trình bày sự phát triển của ADSL cũng như nh
ững khó khăn mà các nhà cung
cấp dịch vụ ADSL gặp tại nước ta.
Chương 4 – Kết luận, trong chương này đưa ra những nhận định, đánh giá
về công nghệ ADSL và hướng phát triển của công nghệ này.
Do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu
sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến và giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè.
Tìm hiểu công nghệ ADSL


2

CHƯƠNG 1
CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG CỦA ADSL
Chúng ta có thể nghĩ đến Internet như là những mạng xương sống được
tạo ra và quản lý bởi các tổ chức quốc tế, các quốc gia hay các ISP khu vực.
Mạng xương sống được nối với nhau bởi các thiết bị kết nối như Router hay
Switch. Điểm cuối của mạng là nhà cung cấp mạng cục bộ khu vực hoặc kết

nối theo kiểu Point- to- point nối mạng LAN với mạng. Nhận thức Internet là
một tập hợp của Switching Wans (backbones), LANs, Point- to- point WANs.
Mặc dù bộ giao thức TCP/IP bình thường bao gồm 5 lớp, nó chỉ định các
giao thức trên thành 3 lớp: TCP/IP duy nhất liên quan đến tầng mạng, tầng
vận chuyển và tầng ứng dụng. Điều này có nghĩa rằng TCP/IP giả thiết sự tồn
tại của WANs, LANs, và kết nối những thiết bị.
1.1 . Mạng nội bộ (LAN)
A Local area network (LAN) là một hệ thống truyền thông tin, dữ liệu
cho phép kết nối các thiết bị độc lập liên lạc với nhau trong một vùng có giới
hạn, một toà nhà, hay một khu trường.
Công nghệ mạng LAN phổ biến nhất hiện nay trên thế giới cũng như ở
Việt Nam gồm có: Ethernet LANs, Token Ring LANs, Wireless LANs và
ATM LANs. Trong phần này chúng ta tìm hiểu loại công nghệ đầu tiên, còn
công nghệ ATM LANs sẽ được tìm hiểu thêm trong ph
ần tìm hiểu công nghệ
ATM ở phần sau.
1.1.1. Công nghệ Ethernet và IEEE 802.3
1.1.1.1. Cấu trúc gói số liệu
Công nghệ Ethernet là phát minh của ba tập đoàn Xerox, DEC và Intel từ
đầu những năm 1970. Ethernet là công nghệ mạng cục bộ được tổ chức kết nối
theo dạng đường thẳng (Bus), sử dụng phương pháp điều khiển truy nhập
ngẫu nhiên CSMA/CD với tốc độ trao đổi số liệu 10 Mbps. Công nghệ
Tìm hiểu công nghệ ADSL


3
Ethernet được các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ở châu Âu và Mỹ quy chuẩn với
tên là IEEE 802.3.
Điểm khác biệt lớn nhất giưã Ethernet và IEEE 802.3 thể hiện ở một
trường trong cấu trúc gói số liệu được mô tả ở hình sau:

Hình 1.1: Cấu trúc gói số liệu Ethernet và IEEE 802.3
Preamble
SFD SA FCS Infomation TYPE DA

Preamble
1010 10.10.11
min: 64 Byte, max: 1518 byte
Included in FCS
9,6 μs
b

y
te 7 1 6 6 2 >46 4
Cấu trúc gói số liệu Ethernet
Preamble
SFD
SA FC
S
InfomationLENDA

Preamble
1010 1010 11
min: 64 B
y
te, max: 1518 b
y
te
Included in FC
S
9,6
b
y
te 7 1 6 6 2 >46 4
Cấu trúc gói số liệu IEEE 802.3
Tìm hiểu công nghệ ADSL


4
Ethernet định nghĩa trường “loại số liệu” (TYPE), cho biết số liệu trong
trường số liệu (Information Field) thuộc giao thức ở mức mạng trong khi
IEEE 802.3 định nghĩa trong trường độ dài (LEN) của gói số liệu. Trường

Preamble và SFD gồm chuỗi bit 1010 10 phục vụ việc đồng bộ cho đơn vị
điều khiển nhận. Với hai bit cuối cùng của trường SFD là 11 “vi phạm” mẫu
chuỗi bit đồng bộ, cho biết kh
ởi đầu phần tiêu đề của gói số liệu. Chuỗi byte
kiểm tra FCS được tạo thành theo mã nhị phân tuần hoàn, bao gồm trường địa
chỉ đích DA, địa chỉ nguồn SA, trường loại số liệu TYPE và trường số liệu.
Khoảng cách giữa hai gói số liệu liên tiếp nhau (Interframe Gap) được quy
định là 9,6μs, cần thiết cho đơn vị điều khiển thu xử lý nội bộ và chuẩn bị thu
gói số
liệu tiếp theo. Độ dài tối thiểu của gói số liệu Ethernet là 64 byte, tương
đương 512 bit, bằng 1 “cửa sổ thời gian” .
Việc giới hạn độ dài tối đa của gói số liệu Ethernet là 1518 byte cho phép
hạn chế thời gian phát, tương ứng với thời gian chiếm kênh truyền của một
trạm và như vậy, tăng khả năng truy nhập mạng và trao đổi số liệu cho các
trạm khác cũng như gi
ới hạn dung lượngbộ nhớ đệm phát và thu.
1.1.1.2. Nguyên tắc hoạt động
Lưu đồ điều khiển truy nhập mạng Ethernet và quá trình phát, thu số liệu
được mô tả trong hình 1.2









Tìm hiểu công nghệ ADSL

5

























TxM
Assemble
Frame

Deferrin
g
On?
Stat TxM
Collision ?
TxM done?

TxM OK
Send JAM
Iner, attempts
Too many
Attempts ?
Calo,Backof
f

Wait Backof
f

NO
YE
S
NO
NO
YE
S

YE
S
Collision Error
Transmitt procedure

Tìm hiểu công nghệ ADSL


6

























RxM

Start receiving
Receive
Done ?
Frame too
smal ?
Address
OK ?
FCS OK ?
Extra bit ?
LEN OK ?
CRC Erro
r
Align Error
Diasemble
Frame
RxM done
OK
LEN Error
NO
YES
NO
YES
YES
NO
NO
YES
NO
YES
NO
Receive

p
rocedure
Tìm hiểu công nghệ ADSL


7





Hình 1.2. Lưu đồ điều khiển truy nhập mạng Ethernet
Quá trình phát bắt đầu bằng việc chuẩn bị gói số liệu cần phát trong bộ
nhớ đệm phát. Nếu không ở trạng thái chờ ngẫu nhiên (deferring) vì phát hiện
xung đột trước đó và kênh rỗi, quá trình phát được khởi động và kết thúc tốt
đẹp. Trường hợp có xung đột truy nhập (Collision), chuỗi bit đặc biệt JAM (
jamming sequence) được phát để thông báo trạng thái xung đột truy nhậ
p cho
các trạm khác trong mạng biết. Nếu số lần xung đột truy nhập vượt quá giới
hạn cho phép là 16 (nhờ bộ đếm xung đột truy nhập riêng), quá trình phát
được kết thúc với thông báo lỗi “Xung đột truy nhập”. Trong trường hợp
ngược lại, thời gian chờ ngẫu nhiên trước khi kiểm tra đường truyền và phát
lại, được tính theo công thức:
T
Wait
= T
slot
* T
R
với 0< T

R
< 2 exp min [n,16]
Trong đó n là số lần xảy ra xung đột truy nhập. Bằng cách tính trên đây,
thời gian chờ để kiểm tra kênh và phát lại khi có xung truy nhập tăng theo tỷ
lệ thuận theo hàm số mũ với số lần truy nhập và như vậy, làm tăng thời gian
truy nhập mạng, đặc biệt khi lưu lượng số liệu trao đổi trong mạng lớn, tương
ứng với xác xuất xảy ra xung đột truy nhập cao. Phương pháp đi
ều khiển truy
nhập này, vì vậy, không thích hợp với các ứng dụng thời gian thực mà ở đó
đòi hỏi thời gian truy nhập mạng xác định là yêu cầu khắt khe nhất.
Quá trình thu kết thúc với việc kiểm tra độ dài gói số liệu thu được. Nếu
độ dài gói số liệu ngắn hơn độ dài tối thiểu quy định (64 byte), nghĩa là quá
trình phát có lỗi (ví dụ xung đột truy nhập), thì gói số liệu bị loại bỏ và quá
trình đồng bộ để thu gói tiếp theo được khởi động. điều này cũng xảy ra khi
địa chỉ đích không trùng với địa chỉ nguồn của địa chỉ thu. Gói số liệu thu
được chỉ được ghi vào bộ nhớ đệm thu sau khi khẳng định các byte kiểm tra
Tìm hiểu công nghệ ADSL


8
FCS đúng. Trong trường hợp ngược lại, các thông báo lỗi thu, ví dụ: độ dài
không đúng (LEN error) hoặc phạm vi giới hạn gói dữ liệu (aligment error)
hoặc lỗi CRC (CRC error), được chuyển cho phần mềm điều khiển trao đổi dữ liệu.
1.1.1.3. Hình thức kết nối vật lý
Sau đây là tóm tắt các đặc trưng kết nối vật lý của công nghệ mạng Ethernet

Hình 1.3: “thick” Ethernet 10BASE-5 Hình 1.4:“Thin” Ethernet 10BASE-2






Hình 1.5: Ethernet sử dụng cáp điện thoại 10 BASE-T
Các tiêu chuẩn kết nối vật lý này cho thấy sự tiến triển của công nghệ
mạng Ethernet qua thời gian.
ES ES
ES
Max .185m Max. 500m
0.5m Max .2.5m
Max.50m
ES
Hub Hub
ES ES
ESES
Max.4 Hub
100m
Tìm hiểu công nghệ ADSL

9
Tầng vật lý của IEEE 802.3 có thể dùng các tiêu chuẩn sau để xây dựng:
• 10BASE5: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp xoắn đôi không bọc kim
UTP (Unshield Twisted Pair), với phạm vi tín hiệu lên tới 500m, topo
mạng hình sao.
• 10BASE2: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp đồng trục thin-cable với trở
kháng 50 Ohm, phạm vi tín hiệu 200m,topo mạng dạng bus.
• 10BASE-T: tốc độ 10Mb/s, dùng cáp đồng trục thick-cable
(đường kính 10mm) với trở kháng 50 Ohm, phạm vi tín hiệu 500m,
topo mạng dạng bus.
• 10BASE-FL: dùng cáp quang, tốc độ 10Mb/s phạm vi cáp 2000m
1.1.1.4. CSMA/CD:
Đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột
Trên mạng Ethernet, ở một thời điểm chỉ một hoạt động truyền được
phép. Mạng Ethernet được xem như mạng đa truy xuất cảm nhận mang sóng
có phát hiện xung đột. Điều này có nghĩa là hoạt động truyền của một node đi
qua toàn bộ mạng và được node tiếp nhận và kiểm tra. Khi tín hiệu đi đến cuối
đo
ạn, thiết bị kết cuối (terminator) hấp thụ để ngăn chặn sự phản hồi ngược lại
trên đoạn mạng.
A B C D

D
B and C
Application
Presentation
Session
Transport
Netword
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Netword
Data Link
Physical
Tìm hiểu công nghệ ADSL


10





Hình 1.6: Hoạt động của Ethernet /802.3
Khi một máy trạm muốn truyền tín hiệu , máy trạm sẽ kiểm tra trên mạng
để xác định xem có máy trạm khác hiện đang truyền thông.
Nếu mạng không bị bận, máy trạm sẽ thực hiện việc truyền. Trong lúc
đang gởi tín hiệu máy trạm sẽ kiểm tra mạng để đảm bảo không có máy trạm

khác đang truyền vào thời điểm đó. Có khả năng hai máy trạ
m cùng xác định
mạng không bị bận và sẽ truyền vào thời điểm xấp xỉ nhau. Nếu điều này sảy
ra thì sẽ gây ra xung đột như minh hoạ ở của hình 1.7.












Xung đột


JAM JAM
JAM
JAM JAM JAM JAM
A B D C
hình 1.7 Xung đột giữa máy trạm
Tìm hiểu công nghệ ADSL


11
Khi tất cả node đang truyền mà phát hiện ra xung đột, node truyền đi một
tín hiệu nhồi (jam signal) nhấn mạnh thêm xung đột đủ lâu dài để tất cả node

khác nhận ra. Tất cả node khác đang truyền sẽ ngừng việc gửi frame trong thời
gian được chọn ngẫu nhiên trước khi cố gắng gửi lại. Nếu lần gởi lại cũng dẫn
đến kết quả xung đột, node đó sẽ gử
i lại và số lần gửi lại là 15 lần trước khi bỏ
hẳn việc gửi. Các đồng hồ chỉ định thời quay lui tại các máy khác nhau là khác
nhau. Nếu hai bộ định thời đủ khác nhau, một máy trạm sẽ thực hiện lần gởi
kế thành công.
1.1.1.5. Fast Ethernet
Để truyền các loại dữ liệu lớn hay phức tạp chúng ta sử dụng giao thức
Fast Ethernet (100 Mbps). Trong tầng MAC, Fast Ethernet sử dụng cùng
nguyên lý như Ethernet truyền thống (CSMA/CD) ch
ỉ có điều tốc độ đường
truyền đã được tăng lên từ 10 Mbps đến 100 Mbps. Để cho CSMA/CD làm
việc, chúng ta có hai sự lựa chọn: làm tăng độ dài cực tiểu khung kết cấu hoặc
giảm sự va chạm miền (tốc độ của ánh sáng không thể thay đổi được). Việc
tăng thêm độ dài cực tiểu của khung kết cấu kéo theo sự bổ sung ở phía trên.
Nếu dữ liệu
được gửi đi không đủ dài, thì chúng ta cần phải tăng thêm bytes.
Fast Ethernet có các tùy chọn khác: miền va chạm có được giảm bớt bởi một
hệ số của 10 ( từ 2500 m đến 250 m). Với mạng hình sao thì độ dài 250 m
được chấp nhận trong nhiều trường hợp. Trong tầng vật lý, Fast Ethernet sử
dụng những phương pháp báo hiệu và phương tiện truyền thông khác nhau để
đạt được tốc độ truyền dữ liệu 100 Mbps.
1.1.1.6. Sự thự
c thi Fast Ethernet:
Fast Ethernet có thể lựa chọn loại 2 dây (two-wire) hoặc loại 4 dây (four-
wire) trong khi thi hành. Loại 2 dây được dùng trong 100BASE-X, với mọi
cáp cặp xoắn (100BASE-TX) hoặc cáp sợi quang (100BASE-FX). Loại 4 dây
chỉ được dùng cho loại cáp cặp xoắn (100BASE-T4).
1.1.1.7. Gigabit Ethernet

Muốn truyền tải các loại dữ liệu cao hơn 100mbps thì phải dùng giao
thức Gigabit Ethernet. Để đạt được tốc độ truyền dữ liệu này, thì lớp MAC có
hai tuỳ chọn: giữ lại giao thức CSMA/CD hoặc thả nó. Với v
ấn đề trước, hai
Tìm hiểu công nghệ ADSL


12
sự lựa chọn, một lần nữa, giảm bớt sự xung đột miền hoắc làm tăng thêm cực
tiểu độ dài kết cấu. Không thể chấp nhận được sự xung đột miền trong khoảng
25m.
1.1.1.8. Sự thi hành Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet có thể phân chia thành một trong hai loại sử dụng loại 2
dây hoặc 4 dây. Loại 2 dây được dùng trong 1000BASE-X. Với sự phát triển
của loại sợi cáp quang học laze sóng ngắn báo hiệu (1000BASE-SX). Những
sợ
i cáp quang học laze sóng dài phát báo hiệu (1000BASE-LX), và phát triển
thêm loại cáp xoắn (1000BASE-CX). Loại 4 dây sử dụng các cặp cáp xoắn
(1000BASE-T).
1.1.2. Công nghệ mạng Token Ring
Công nghệ mạng Token Ring dựa trên tổ chức kết nối theo dạng đường
tròn, sử dụng “thẻ bài”, một loạt gói số liệu đặc bịêt để xác định quyền truy
nhập và trao đổi số liệu trong mạng. Thực tế, các thiết bị đầu cuối được kết
nố
i theo dạng điểm - tới - điểm; số liệu được chuyển nối tiếp từ thiết bị cuối
náy đến thiết bị cuối sau trên đường tròn theo một chiều nhất định. Tốc độ trao
đổi số liệu là 4 Mbit/s và 16 Mbit/s. Token Ring được phát minh từ phòng thí
nghiệm của công ty IBM ở Thuỵ Sỹ và được quy chuẩn với tên là IEEE 802.5
1.1.2.1. Cấu trúc gói số liệu
Cấu trúc gói số liệu Token Ring đuợc mô t

ả chi tiết trong hình dưới. Sau
dây là mô tả ý nghĩa các trường:
- SD(Start Delimiter): “SD = J K 0 J K 0 0 0”- Giới hạn đầu của gói số
liệu, bao gồm các mẫu ký tự (symbols) J và K. Việc mã hoá J và K phụ
thuộc vào phương pháp điều chế tín hiệu cụ thể ở mức vật lý
(differential mancherter encoding).
SFS Included in FCS EFS
SD AC FC DA SA Information FCS ED FS

1 1 1 6 6 n
*
4 1 1 Byte
Tìm hiểu công nghệ ADSL


13
Hình 1.8.1:Cấu trúc gói số liệu IEEE 802.5
I
/G
U
/L
14 bit Ring
No.
32 bit
Host
Hình 1.8.2: Cấu trúc địa chỉ

D C
E
D

1 1 1 Byte
Hình 1.8.3 : Cấu trúc thẻ bài (ToKen)
- AC (Acces control): “AC = P P P T M R R R”- Trường điều khiển truy
nhập
+ P: Priority Bit - Xác định mức ưu tiên truy nhập (8 mức ưu tiên)
+ T: Token Bit - Xác định trạng thái của thẻ bài: T= 0: thẻ bài rỗi;
T=1:thẻ bài bận.
+ M: Monitor Bit - Xác định chức năng điều khiển giám sát hoạt
động của mạng.
+R: Request Bit - Xác định yêu cầu thẻ bài với độ ưu tiên truy
nhập nhất định.
- FC ( Frame Control): “FC = F F Z Z Z Z Z Z” - trường đi
ều khiển
+ FF: Xác định loại gói số liệu; FF = 00; gói số liệu LLC; FF = 01;
gói số liệu MAC
+ Z Z: Mã lệnh đối với gói số liệu LLC.
- ED (End Delimiter): “ED = J K 1 J K 1 1 E" chỉ giới hạn cuối của gói số liệu
+ I (Immediate Frame Bit): Bit I = 0 cho biết đây là gói số liệu
cuối cùng; bit I = 1 cho biết còn nhiều gói số liệu tiếp theo.
Tìm hiểu công nghệ ADSL


14
+ E (Error Bit): Bit E=1 cho biết thu có lỗi (Ví dụ FSC sai). Bit
Ethernet được thiết lập một thiết bị cuối bất kỳ trong mạng để thông báo
kết qủa thu sai.
- FS (Frame Status): “ FS = A C R R A C R R”: Trường trạng thái gói số liệu
+ A (Address Recognized Bit): Bit A = 1 cho biết địa chỉ đích
trùng với địa chỉ nguồn của một thiết bi cuối cùng nào đó trong mạng.
+ C (Copied bit): bit C = 1 cho biết gói số liệu đã được một thiết bị

cuối trong mạng “sao chép” vào bộ nhớ
đệm thu.
Mỗi thiết bị có một địa chỉ MAC xác định và thống nhất, được gắn cố
định trong vỉ điều khiển nối mạng. Ngoài hai bit I/G và U/L dùng để phân biệt
địa chỉ riêng địa chỉ nhóm cũng như phương thức quản lý hai loại địa chỉ này,
địa chỉ Token Ring gồm có hai phần:
+ Địa chỉ phân mạng vòng (Ring Number)
+ Địa chỉ trạm (Host Number)
Địa chỉ phân mạng được sử
dụng trong phần thuật toán định tuyến theo
nguồn (Source Routing) khi kết nối nhiều mạng Token Ring ở mức điều khiển
truy nhập MAC.
Khác với gói số liệu thông thường, thẻ bài là một gói số liệu đặc bịêt, chỉ
gồm các trường giới hạn (giới hạn cuối);(trường điều khiển truy nhập).
Việc sử dụng thẻ bài để gắn quyền truy nhập mạ
ng với các mức ưu tiên
truy nhập khác nhau được mô tả chi tiết trong ví dụ sau đây.
1.1.2.2. Nguyên tắc hoạt động
Giả sử thiết bị đầu cuối A có nhu cầu phát số liệu cho thiết bị cuối C. A
chờ nhận đựơc thẻ bài có trạng thái rỗi và có độ ưu tiên truy nhập của A,
chuyển thẻ bài rỗi thành giới hạn đầu SFS và phát số liệu cần phát sau đó với
địa chỉ đ
ích là C. A phát trong thời gian quy định, còn gọi là thời gian “giữ thẻ
bài” THT (Token Holding Time ) hoặc phát cho đến khi hết số liệu cần phát.
Lưu ý rằng, độ ưu tiên truy nhập mạng và thời gian giữ thẻ bài THT đựơc thiết
lập khi thực hiện cài đặt và cấu hình thiết bị cuối kết nối vào mạng.


g
s

c
đ
p
T









Vì đị
g
ói số liệ
u
s
ố liệu vớ
i
Sau
k
c
ho gói số
đ
ịnh được
p
hát thẻ b
à
1.2. Mạn

g
1.2.1. Kết
A
A nhận t
h
T
hẻ bài rỗi

H
a chỉ đích
u
của A v
à
i
địa chỉ đí
c
k
hi nhận l
ạ
liệu trở t
h
, nghĩa là
à
i có trạng
g
diện rộn
g
nối điểm

B

D
h
ẻ bài rỗi

H
ình 1.9: q
u
không tr
ù
à
phát tiếp
c
h là C và
ạ
i gói số l
i
h
ành một c
h
loại bỏ g
ó
thái rỗi v
à
g
WAN
- điểm:
hình
A
C
A p

h
15

u
á trình ho
ù
ng với đị
a
tục trên
m
địa chỉ ng
u
i
ệu mình
p
h
uỗi bit b
ấ
ó
i số liệu
d
à
o mạng.
1.10: kết
n

D
h
át, C chép
s

ạt động c
ủ
a
chỉ ngu
ồ
m
ạng. Tươ
n
u
ồn là A.
p
hát, A th
a
ấ
t kỳ, khô
n
d
o chính
m
n
ối Point t
o
B
C
D
Thẻ b
s
ố liệu A

Tìm hiểu
ủ
a Token
R
ồ
n của mì
n
n
g tự như
D
a
y đổi trạn
n
g còn là
m
m
ình phát
o
point
A
ài rỗi
nhận số liệ
u
công ngh
ệ
R
ing
n
h nên D
n

D
, B nhắc
g thái các
m
ột gói số
l
ra khỏi m
ạ

B
D

u
do
m
ình p
h
ệ
ADSL
n
hắc lại
lại gói
bit sao
l
iệu xác
ạ
ng, và

C
h

át
Tìm hiểu công nghệ ADSL


16
Còn được gọi là kênh thuê riêng (leased line ) bởi vì nó thiết lập một
đường kết nối cố định cho khách hàng tới các mạng ở xa thông qua các
phương tiện của nhà cung cấp dịch vụ. Các công ty cung cấp dịch vụ dự trữ
sẵn các đường kết nối sử dụng cho mục đích riêng của khách hàng. Những
đường kết nối này phù hợp với hai phương thức truyền dữ liệu:
- Truyền bó dữ liệ
u- Datagram transmissions: Truyền dữ liệu là các frame
dữ liệu được đánh địa chỉ riêng biệt.
- Truyền dòng dữ liệu-Data-stream transmissions: Truyền một dòng dữ
liệu mà địa chỉ được kiểm tra một lần.
1.2.2. MangWAN chuyển mạch
1.2.2.1.Chuyển mạch - Circuit switching.
Chuyển mạch là một phương pháp sử dụng các chuyển mạch vật lý để
thiết lập, bảo trì và kết thúc một phiên làm việc thông qua mạng của nhà cung
c
ấp dịch vụ của một kết nối WAN.
Chuyển mạch phù hợp với hai phương thức truyền dữ liệu: Truyền bó dữ
liệu-Datagram transmissions và truyền dòng dữ liệu-Data-stream transmission.
Được sử dụng rộng rãi trong các công ty điện thoại, chuyển mạch hoạt
động gần giống một cuộc gọi điện thoại thông thường.
1.2.2.2. Chuyển mạch gói - Packet Switching.
Chuyển mạch là một phương pháp chuyể
n mạch WAN, trong đó các thiết
bị mạng chia sẻ một kết nối điểm-điểm để truyền một gói dữ liệu từ nơi gửi
đến nơi nhận thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Các kỹ thuật ghép

kênh được sử dụng để cho phép các thiết bị chia sẻ kết nối.
1.2.2.3. ATM (Asynchronous Transfer Mode: Truyền không đồng bộ ).
Đặc trưng cơ bản của công ngh
ệ ATM :
- ATM là công nghệ truyền dẫn không đồng bộ, hướng kết nối. Việc trao
đổi số liệu được thực hiện dựa trên các kênh truyền dẫn ảo, phân biệt
bởi các định danh, xác định.
Tìm hiểu công nghệ ADSL


17
- Người sử dụng được cung cấp dải thông cần thiết theo yêu cầu, không
phụ thuộc vào hệ thống truyền dẫn vật lý cụ thể (bandwidth salabitlity)
- Do xác xuất lỗi của hệ thống truyền dẫn thấp nên có thể bỏ các biện
pháp phát hiện và khắc phục lỗi khi trao đổi số liệu giữa hai hệ thống kề
nhau và giảm các số liệu điều khiển ch
ống lỗi ở mức mạng (fast packet
switching). Các giao thức ở mức cao có trách nhiệm đảm bảo trao đổi
số liệu chính xác giữa hai thực thể cuối (end- to-end control).
- Thời gian xử lý một đơn vị số liệu hay còn gọi là một tế bào ATM bởi
hệ thống chuyển mạch nhỏ và xác định. Một tế bào ATM có 53 byte,
trong đó có 5 byte tiêu đề (số liệu điều khiển).
- Đảm bảo ch
ất lượng dịch vụ theo yêu cầu của người sử dụng (Quality
of Service).
- Frame relay, SMDS-Swithed Multimegabit Data Service, X.25 là các ví
dụ của công nghệ chuyển mạch gói.
1.2.2.4. Mạng X.25

Hình 1.11 : X.25 trên phương tiện truyền dẫn không ổn định

X.25 ra đời vào những năm 1970. Mục đích ban đầu của nó là kết nối
các máy chủ lớn (mainframe) với các máy trạm terminal) ở xa. Ưu điểm của
X.25 so với các giải pháp mạng WAN khác là nó có cơ chế kiể
m tra lỗi tích
hợp sẵn. Chọn X.25 nếu bạn phải sử dụng đường dây tương tự hay chất lượng
đường dây không cao.
X.25 là chuẩn của ITU-T cho truyền trông qua mang WAN sử dụng kỹ
thuật chuyển mạch gói qua mạng điện thoại. Thuật ngữ X.25 cũng còn được
sử dụng cho những giao giao thức thuộc lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu để
tạo ra mạng X.25. Theo thiết kế
ban đầu, X.25 sử dụng đường dây tương tự để
Tìm hiểu công nghệ ADSL


18
tạo nên một mạng chuyển mạch gói, mặc dù mạng X.25 cũng có thể được xây
dựng trên cơ sở một mạng số. Hiện nay, giao thức X.25 là một bộ các quy tắc
xác định cách thức thiết lập và duy trì kết nối giữa các DTE và DCE trong một
mạng dữ liệu công cộng (PDN- Public Data Network ). Nó quy định các thiết
bị DTE/DCG và PSE (Packet-swiching exchange) sẽ truyền dữ liệu như thế nào.
- Bạn cần phải trả phí thuê bao khi s
ử dụng mạng X.25.
- Khi sử dụng mạng X.25 bạn có thể tạo kết nối tới PDN qua một đường
dây dành riêng.
- Mạng X.25 hoạt động ở tốc độ 64 Kbit/s (trên đường tương tự).
- Kích thước gói tin (gọi là frame) trong mạng X.25 không cố định
- Giao thức X.25 có cơ chế kiểm tra và sửa lỗi rất mạnh nên nó có thể
làm việc tương đối ổn định trên hệ thố
ng đường dây điện thoại tương tự
có chất lượng thấp.

- X.25 hiện đang được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới nơi các
mạng số chưa được phổ biến và chất lượng đường dây còn thấp.
1.2.2.5. Frame Relay

Hình 1.12: Frame Relay trên mạng truyền dẫn không ổn định
Frame Relay hiệu quả hơn so với X.25 và đang dần dần thay thế chuẩn
này. Khi s
ử dụng Frame Relay, bạn trả phí thuê đường dây tới node gần nhất
trên mạng Frame Relay. Bạn hãy gửi dữ liệu qua đường dây của bạn và mạng
Frame Relay sẽ định tuyến nó tới node gần nhất với nơi nhận và chuyển dữ
liệu xuống đường dây của người nhận. Frame Relay nhanh hơn so với X.25
Tìm hiểu công nghệ ADSL


19
Frame Relay là một chuẩn cho truyền thông trong mạng WAN chuyển
mạch gói qua các đường dây số chất lượng cao. Một mạng Frame Relay có
các đặc trưng sau:
- Có nhiều điểm tương tự như khi triển khai một mạng X.25
- Có cơ chế kiểm tra lỗi nhưng không có cơ chế khắc phục lỗi
- Tốc độ truỳên dữ liệu có thể lên tới 1.54 Mbit/s
- Cho phép nhiều kích thước gói tin khác nhau
-
Có thể kết nối như một kết nối đường trục tới mạng LAN
- Có thể triển khai qua nhiều loại đường kết nối khác nhau (56K, T-1, T-3)
- Hoạt động tại lớp Vật lý và lớp Liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.
Khi đăng ký sử dụng dịch vụ Frame Relay, bạn được cam kết về mức
dịch vụ gọi là CIR (Committed Information Rate). CIR là tốc độ truyền dữ
liệu t
ối đa được cam kết bạn nhận được trên một mạng Frame Relay. Tuy

nhiên, khi lưu lượng trên mạng thấp, bạn có thể gửi dữ liệu ở tốc độ nhanh
hơn CIR. Khi lưu lượng trên mạng cao, việc ưu tiên sẽ dành cho những khách
hàng có mức CIR cao.
1.2.2.6. ISDN (Intergrated Services Digital Network)
Một trong những mục đích của ISDN là cung cấp khả năng truy nhập
mạng WAN cho các hộ gia đình và doanh nghiệp sử dụng đường cáp đông
điện thoại. Vì lý do đó, các kế hoạch triển khai ISDN đầu tiên đã đề xuất thay
thế các đường dây tương tự đang có bằng đường dây số. Hiện nay, việc
chuyển đổi từ tương tự sang số đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới. ISDN cải
thiện hiệu năng vận hành so với phương pháp truy hập mạng WAN qua đường
quay số và có chi phí thấp hơn so với Frame Relay.

Tìm hiểu công nghệ ADSL


20
hình 1.13: ISDN
ISDN định ra các tiêu chuẩn cho việc sử dụng đường dây điện thoại
tương tự cho cả việc truyền dữ liệu số cũng như truyền dữ liệu tươngtự. Các
đặc điểm của ISDN là:
- Cho phép phát quảng bá nhiều kiểu dữ liệu(thoại, video, đồ họa )
- Tốc độ truyền dữ liệu và tốc độ kết nối cao hơn so v
ới kết nối quay số
truyền thống.
1.2.2.7. SONET (Synchronous Optical Network)
SONET là một chuẩn của American National Standards Institute để
truyền dữ liệu đồng bộ trên môi trường truyền là cáp sợi quang. Tương đương
với SONET về mặt quốc tế là SDH (synchronous digital hierarchy). Cùng
nhau, chúng đảm bảo các chuẩn sao cho các mạng số có thể nối với nhau trên
bình diện quốc tế và các hệ thống truyền quy ước đang tồn tại có thể nắm lấy

lợi thế của môi trường cáp sợi quang. SONET cung cấp các chuẩn cho một số
lượng lớn các tốc độ truyền cho đến 9.953 Gbit/s (tốc độ truyền thực tế
khoảng 20 Gbit/s). SONET định nghĩa một tốc độ cơ sở là 51.84 Mbit/s và
một tốc độ cơ sở được biết dưới tên Ocx (Optical Carrier levels). Trong đó
OC- 192 là một tốc độ của SONET nối liền với một tốc độ tả
i (payload rate)
bằng 9.584640 Gbit/s, chủ yếu được sử dụng trong các môi trường WAN.
1.3. Các thiết bị kết nối phổ biến trong mạng LAN và WAN
1.3.1. Card mạng: NIC
Card mạng - NIC là một thiết bị được cắm vào trong máy tính để cung
cấp cổng kết nối vào mạng. Card mạng được coi là thiết bị hoạt động ở lớp 2
của mô hình OSI. Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ
MAC (Media Access Control). Card mạng đ
iều khiển việc kết nối của máy
tính vào các phương tiện truyền dẫn trên mạng.



Tìm hiểu công nghệ ADSL


21

1.3.2. Repeater:Bộ lặp
Repeater là một thiết bị hoạt động ở mức 1 của mô hình OSI khuyếch đại
và định thời lại tín hiệu. Thiết bị này hoạt động ở mức 1(Physical). Repeater
khuyếch đại và gửi mọi tín hiệu mà nó nhận được từ một port ra tất cả các port
còn lại. Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu trên đường truyền
mà không sửa đổi gì.
1.3.3. Hub










Hình 1.15: HUB
Tìm hiểu công nghệ ADSL


22
Là một trong những yếu tố quan trọng nhất của mạng LAN, đây là điểm
kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối
thông qua hub. Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để
gắn máy tính và các thiêt bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dây xoắn
10 BASET từ mỗi trạm của m
ạng. Khi có tín hiệu Ethernet được truyền tự một
trạm tới hub, nó được lặp đi lặp lại trên khắp các cổng của hub. Các hub thông
minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người

điều hành mạng từ trung tâm quản lý HUB.
Có ba loại HUB:
- Hub đơn (stand alone hub ).
- Hub phân tầng (stackable hub, có tài liệu gọi là hub sắp xếp ).
- Hub modun (modular hub): Modular hub rất phổ biến cho các hệ thống
mạng vì nó có thể dễ dàng mở
rộng và luôn có chức năng quản lý,
modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun 10 BASET.
Stackable hub là một ý tưởng cho những cơ quan muốn đầu tư tối thiểu
ban đầu cho nhưng kế hoạch phát triển LAN sau này.
Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:
- Hub bị động (Passive hub): Hub bị động không chứa những linh kiện
điện tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức nưng duy
nhất là t
ổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng.
- Hub chủ động (Active hub ): Hub chủ động có những linh kiện điện tử
có thể khuyếch đại và xư lý tín hiệu điện tư truyền giữa các thiết bị của
mạng. Quá trình xử lý dữ liệu được gọi là táI sinh tín hiệu, nó làm cho
tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhậy cảm và lỗi do vậy khoảng cách giữ
a các
thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá
thành của hub chủ động cao hơn nhiều so với hub bị động.
Về cơ bản, trong mạch Ethernet, hub hoạt động như một repeater có nhiều cổng.
1.3.4. Liên mạng (Iternetworking )
Tìm hiểu công nghệ ADSL


23
Việc kết nối các LAN riêng lẻ thành một liên mạng chung gọi là
Iternetworking. Iternetworking sử dụng 3 công cụ chính: bridge, router và switch.

1.3.4.1. Cầu nối (bridge ):
Là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau
nó có thể được dùng với các mạng có giao thức khác nhau. Cầu nối hoạt động
trên tầng liên kết dữ liệu nên không như bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những
gì nó nhận được thì cầu nố
i đọc được các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong
mô hình OSI và xử lý chúng trước khi quyết định có truyền đi hay không.
Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ truyền đi những gói mà
nó thấy cần thiết. Điều này làm cho Bridge trở nên có ích khi nối một vài
mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo.
1.3.4.2. Bộ dẫn đường (router ):
Router là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể
tìm được
đường đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc
mạng đầu đến trạm nhận thuộc mạng cuối. Router có thể được sử dụng trong
việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhiều
đường khác nhau để tới đích.
Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử
lý mọi gói tin trên
đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp
nhận và xử lý các gói tin gửi đến mà thôi. Khi một trạm muốn gửi gói tin qua
Router thì nó phải gửi gói tin với địa chỉ trực tiếp của Router ( Trong gói tin
đó phải chứa các thông tin khác về đích đến) và khi gói tin đến Router thì
Router mới xử lý và gửi tiếp.
Khi xử lý các gói tin Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng
dựa trên các thông tin no có về mạng, thông thường trên mỗi Router có một
bảng chỉ đường (Router table ) tối ưu dựa trên một thuật toán xác định trước.
1.3.4.3. Bộ chuyển mạch (switch):
Chức năng chính của switch là cùng một lúc duy trì nhiều cầu nối giữa
các thiết bị mạng bằng cách dựa vào một loại đường truyền xương sống

(backbone) nội tại tốc độ cao. Switch có nhiều cổng, mỗi cổng có thể hỗ trợ
Tìm hiểu công nghệ ADSL


24
toàn bộ Ethernet LAN hoặc Token Ring. Bộ chuyển mạch kết nối một số LAN
riêng biệt và cung cấp khả năng lọc gói dữ liệu giữa chúng. Các switch là loại
thiết bị mạng mới, nhiều người cho rằng, nó sẽ trở nên phổ biến nhất vì nó là
bước đầu tiên trên con đường chuyển sang chế độ truyền không đông bộ
ATM.

















Hình 1.16: Mô hình bộ chuyển mạch