Tài liệu Hệ thống thông tin công nghiệp Chương 8 docx

© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 1
Hệ thống
thông tin công nghiệp
3/24/2006
4.7 Kiến trúc giao thức
2
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
4.7 Kiến trúc giao thức
1. Các khái niệm cơ bản
 Dịch vụ truyền thông?
 Giao thức?
 Kiến trúc giao thức? Tại sao quan trọng?
2. Mô hình lớp (dịch vụ, giao thức)
 Mục ₫ích?
 Ý nghĩa?
3. Mô hình qui chiếu OSI
 Nền tảng cho hầu hết hệ thống truyền thông ngày nay
4. Kiến trúc giao thức TCP/IP
 Nền tảng của mạng Internet
3
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
1. Các khái niệm cơ bản
 Hai thiết bị giao tiếp với nhau ₫ể làm gì? Về cái
gì? Như thế nào?
 Internet (in-thơ-net) và Ethernet (i-ðơ-net) khác
nhau ở chỗ nào? (không phải chỉởcách phát âm!)

 Profibus khác Foundation Fieldbus thế nào?
 3 loại Profibus (FMS, DP, PA) tương thích với
nhau thế nào, khác nhau thế nào?
 Tại sao FMS và DP có thể cùng sử dụng trên một
₫ường truyền?

4
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Chúng ta thấy gì trên các hình vẽ dưới ₫ây?
Chúng khác nhau ở ₫iểm nào?
5
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Dịch vụ truyền thông
 Mục ₫ích giao tiếp của hai ₫ối tác (con người,
thiết bị): Trao ₫ổi dịch vụ (cung cấp dịch vụ và sử
dụng dịch vụ)
 Dịch vụ truyền thông:
—Chức năng mà một thiết bị truyền thông hỗ trợ
—Chủ ₫ề của giao tiếp (về cái gì)
 Các hệ thống truyền thông trước hết có thể khác
nhau về dịch vụ giao tiếp
 Khi nào việc ghép nối hai thiết bị (hai ₫ối tác giao
tiếp) thực sự có ý nghĩa?
 Nhiều loại dịch vụ (tại sao? ví dụ?), nhiều cấp
dịch vụ => yêu cầu phân loại và phân cấp dịch vụ!
6

© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Giao thức mạng (network protocol)
 Qui tắc, thủ tục, hình thức giao tiếp giữa các thiết
bị mạng
 Ví dụ liên hệ: Chúng ta thực hiện một cuộc ₫àm
thoại như thế nào?
 “Ngôn ngữ”cho việc giao tiếp:
— Cú pháp (syntax)
—Ngữ nghĩa (semantics)
— Định thời (timing)
 Qui trình thực hiện và diễn giải giao thức => xử lý
giao thức
 Tồn tại nhiều loại giao thức (tại sao? ví dụ?)
 Nhiều cấp giao thức => yêu cầu phân loại và phân
cấp giao thức
7
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
RS-485
Twisted Pair/Manchester
8
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Ví dụ: Khung HDLC (High Level Data-link
Control)
01111110 8/16 bit 8 bit n bit 16/32

bit
0111111
0
Flag Address Control Data FCS Flag
9
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
2. Mô hình lớp
 Mô hình lớp: Phân loại dịch vụ và các giao thức
của một hệ thống truyền thông thành các lớp
 Dịch vụ cấp cao <> Dịch vụ cấp thấp
 Giao thức cấp cao <> Giao thức cấp thấp
 Tại sao không phân chia theo các mô hình khác?
Phân chia theo mô hình lớp mang lại lợi ích gì?
10
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Xử lý giao thức theo mô hình lớp
(
N + 1
)
-PDU
(
N
)
-SDU

(

N
)
-PDU
(
N
)
-PCI
(
N - 1
)
-PCI
Líp N + 1
Líp N
Líp N - 1
(N-1) - SDU
PDU: Protocol Data Unit - Khèi d÷ liÖu
g
iao thøc
SDU:
Service Data Unit -
Khèi d÷ liÖu dÞch vô
PCI: Protocol Control Information - Th«n
g
tin ®iÒu khiÓn
g
iao thøc
11
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS

3. Mô hình qui chiếu ISO/OSI
 Open System Interconnection - Reference Model
 Chuẩn hóa ISO 7498
 Một mô hình qui chiếu, cơ sở cho:
—So sánh, ₫ối chiếu các hệ thống truyền thông với nhau
— Tìm hiểu một hệ thống truyền thông
— Liên kết giữa các thiết bị/hệ thống với nhau
— Phát triển một hệ thống truyền thông mới
 Không phải là một chuẩn giao thức, một chuẩn
dịch vụ, chỉ là một mô hình!
 Không ₫ảm bảo, mà chỉ tạo ₫iều kiện cho việc
tương tác giữa các hệ thống
12
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Vấn ₫ề: N hệ thống truyền thông
? trường hợp so sánh
A
B
C
D
E
F
13
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Trả lời: N trường hợp so sánh,
nếu ta có một hệ qui chiếu

A
B
C
D
E
F
Qui chiếu
14
â 2004, HONG MINH SN
4.7 Kin trỳc giao thc
â 2006 - HMS
Bên gửi
Bên nhận
Đ
ờng đi của dữ liệu
Quan hệ giao tiếp logic giữa các lớp

Ch ơng trình ứng dụng
Ch ơng trình ứng dụng
Lớp ứng dụng
A
pplication
Lớp biểu diễn dữ liệu
Presentation
Lớp kiểm soát nối
Session
Lớp vận chuyển
Transport
Lớp mạng
Network

Lớp liên kết dữ liệu
Data Link
Lớp vật lý
Physical
Môi trờng truyền thông
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
15
â 2004, HONG MINH SN
4.7 Kin trỳc giao thc
â 2006 - HMS
Vớ d giao tip theo mụ hỡnh OSI


Lớp 3-6
Lớp ứng dụng
Máy tính điều khiển
(Trạm A)

Lớp liên kết dữ liệu
Lớp vật l
ý
CT điều khiển
CT thu th
ập
DL
Thiết bị đo
(Trạm B)

Lớp 3-6
Lớp ứng dụng
Lớp liên kết dữ liệu
Lớp vật l
ý
Cáp truyền
16
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
Mô hình OSI không phải là
 Chuẩn dịch vụ (không qui ₫ịnh các dịch vụ phải
thực hiện)
 Chuẩn giao thức (không qui ₫ịnh thực hiện các
dịch vụ như thế nào)
 Chuẩn ₫ảm bảo tương tác giữa các hệ thống
 Mô hình về cấu trúc mạng
17
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức

© 2006 - HMS
Mô hình OSI nằm ở ₫âu, ₫ược
thực hiện ở ₫âu trong một hệ
thống mạng?
18
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
4. Kiến trúc TCP/IP
 TCP: Transmission Control Protocol
 IP: Internet Protocol
 TCP/IP:
—Kiến trúc giao thức dựa trên nền tảng của TCP/IP
—Tập các giao thức (protocol stack) TCP, IP, FTP,
TELNET,
19
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
4.7 Kiến trúc giao thức
© 2006 - HMS
So sánh TCP/IP và OSI
Líp øng dông
Líp bi
Ó
u diÔn d÷ liÖu
Líp ki
Ó
m so¸t nèi
Líp vËn chuy
Ó
n

Líp m¹ng
Líp liªn kÕt d÷ liÖu
Líp vËt lý
TCP
UDP
IP

ICMP ARP RARP
TELNET FTP

SNMP SMTP
DNS
Líp øng dông
Líp vËn chuy
Ó
n
Líp Internet
Líp truy nhËp m¹ng
Líp vËt lý
OSI
TCP/IP