Bài giảng Truyền số liệu 1 potx

08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 1
Chương 1: Khái niệm chung
1. Khái niệm hệ thống truyền thông

Ví dụ, mục đích, mô hình chung, các thành phần của hệ
thống truyền thông, các vấn đề của truyền thông.
2. Giao thức, kiến trúc giao thức

Khái niệm, thành phần, kiến trúc, mô hình 3 lớp, TCP/IP,
OSI
3. Một số khái niệm, thuật ngữ

Thuật ngữ truyền tin, biểu diễn tín hiệu, quan hệ giải
thông/tốc độ truyền tin, Phân biệt liên tục/rời rạc, tương
tự/số
4. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng truyền tín hiệu

Độ suy hao, độ trễ, độ méo,
5. Bài tập
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 2
Bài 1: Khái niệm hệ thống truyền thông
1. Ví dụ về hệ thống truyền thông
2. Các thành phần của hệ thống truyền thông
3. Các vấn đề của quá trình truyền thông
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 3
Hệ thông tin điện tín
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 4
Hệ thông tin điện thoại
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 5
Mạng thông tin truyền số liệu
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 6

Mục đích của hệ thống truyền thông

Truyền thông tin từ điểm này sang điểm khác

Có thể truyền trực tiếp qua các đường truyền số
liệu

Có thể truyền thông qua các điểm trung gian (qua
một mạng truyền số liệu)

Đảm bảo thông tin đến đích

Trong khoảng thời gian cho phép

Với sai số cho phép

Với các điều kiện

Khả năng tính toán của các nút có hạn

Khả năng truyền tin của các đường truyền có hạn
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 7
Thành phần của hệ thống truyền thông
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 8
Nguồn

Nguồn là nơi sản sinh ra tín hiệu, dữ liệu.

Quá trình sản sinh ra dữ liệu là tự nhiên (ngẫu nhiên)


Mỗi loại dữ liệu thích hợp với một cách xử lí khác
nhau.

Văn bản đòi hỏi truyền với độ chính xác cao, tốc độ không
cần cao.

Tiếng nói đòi hỏi truyền với tốc độ cao và độ chính xác vừa
phải

Mỗi loại tín hiệu thích hợp với một kiểu xử lí riêng
(nén, phát hiện lỗi)

Cấu trúc thống kê của nguồn : dữ liệu, tín hiệu loại
nào xuất hiện với tần suất bao nhiêu.

Căn cứ vào cấu trúc thống kê nói trên, lựa chọn
phương pháp biễu diễn dữ liệu tối ưu
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 9
Bộ phát tín hiệu

Chuyển đổi dữ liệu từ nguồn thành tín hiệu thích hợp với việc
lan truyền

Bổ sung thêm một số thông tin (điều khiển) phục vụ cho việc

phát hiện lỗi

điều khiển truyền tin

Chuyển dữ liệu thành tín hiệu điện từ để truyền trên đường

truyền (điều chế, mã hóa)
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 10
Môi trường truyền tin

Là môi trường để lan truyền tín hiệu mang thông tin

Các tính chất của môi trường thay đổi theo thời gian,
khiến cho tín hiệu thu được không chỉ phản ánh đầu
vào, mà còn phản ánh sự thay đổi đó

Trong môi trường truyền tin, có thể có các tín hiệu do
các nguồn khác lan truyền

Tín hiệu nhận được do đó sẽ là tổng hợp của tín hiệu
đầu vào, tín hiệu do các nguồn khác và tín hiệu sinh ra
bởi sự thay đổi của môi trường truyền tin

Môi trường truyền tin đặc trưng bởi các yếu tố tham
gia vào tín hiệu đầu ra (tín hiệu đầu vào + méo +
nhiễu + độ trễ)
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 11
Bộ thu tín hiệu+Đích

Nhận tín hiệu từ môi trường truyền tin

Tái tạo lại tín hiệu ban đầu (Giải điều chế)

Phát hiện và sửa lỗi nếu cần
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 12
Thành phần của hệ thống truyền thông

08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 13
Các vấn đề của truyền thông

Sử dụng hạ tầng truyền
thông

Giao diện kết nối

Phát tín hiệu

Đồng bộ

Kiểm soát trao đổi

Phát hiện và sửa lỗi

Đánh địa chỉ và chọn
đường

Phục hồi

Khuôn dạng thông báo

Bảo mật

Quản trị mạng truyền
thông
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 14
Sử dụng hạ tầng truyền thông


Hạ tầng viễn thông có giá thành cao

Nhiều NSD, nhiều thiết bị chia sẻ một đường truyền, một cơ sở
hạ tầng viễn thông

Cần cơ chế sử dụng (truy cập)đường truyền sao cho:

Nếu đường truyền rỗi và có thiết bị muốn truyền
tin, thiết bị đó phải được truyền tin (tính công bằng)

Hiệu suất sử dụng lớn nhất(thời gian chết của
đường truyền nhỏ nhất)

Kỹ thuật:

kiểm soát đa truy cập, dồn kênh, tách kênh, kiểm
soát tắc nghẽn
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 15
Giao diện, phát tín hiệu, đồng bộ

Thiết bị giao tiếp với môi trường truyền tin thông qua
một giao diện

Giao diện chung cho nhiều đường truyền, nhiều tín hiệu->
giá thành rẻ

Chuẩn hóa các giao diện

Dữ liệu được truyền bằng tín hiệu trong môi trường
truyền tin


Cần sinh tín hiệu thích hợp để truyền trong môi trường
truyền tin và để trạm thu nhận tín hiệu

Các trạm tham gian truyền tin cần có một cơ chế đồng
bộ, xác định thời điểm bắt đầu và kết thúc của một
đơn vị dữ liệu, của dữ liệu, phân biệt các đơn vị dữ
liệu
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 16
Kiểm soát trao đổi

Cần xác định các qui tắc mà các thực thể tham gia
truyền tin phải tuân theo

Các thực thể cần phối hợp với nhau để truyền tin

Tín hiệu lan truyền có thể bị lỗi, dẫn đến lỗi trong dữ
liệu

Cần phát hiện và điều chỉnh các lỗi đó

Thông tin dư thừa

Truyền lại

Kiểm soát luồng dữ liệu: Tránh mất dữ liệu khi một
trạm, một nút nào đó bị quá tải, không đủ khả năng xử
lý dữ liệu
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 17
Đánh địa chỉ, chọn đường, phục hồi


Khi môi trường truyền tin bị chia sẻ bởi hơn 2 thiết bị, cần phải
phân biệt các thiết bị đó với nhau

Cần đánh số các thiết bị: địa chỉ

Trong trường hợp chuyển tiếp dữ liệu qua các trạm trung gian,
cần phải chuyển tiếp sao cho dữ liệu có thể đến đích: chọn
đường

Quá trình trao đổi thông tin có thể tiếp tục sau khi một phần của
hệ thống bị sự cố và khởi động lại: phục hồi
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 18
Định dạng dữ liệu, bảo mật

Định dạng dữ liệu

Thỏa thuận giữa hai thực thể truyền thông về khuôn dạng
dữ liệu

Các thông tin điều khiển có thể được bổ sung

Dữ liệu có thể được tổ chức thành các thông báo, gói tin,
khung dữ liệu, …. thích hợp với cách thức truyền tin

Bảo mật

Người gửi cần đảm bảo gửi thông tin cho người nhận (và
chỉ người nhận)


Người nhận cần đảm bảo thông tin không bị thay đổi trên
đường truyền
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 19
Quản trị mạng truyền thông

Cấu hình thiết bị

Kiểm soát trạng thái của hệ thống

Phản ứng khi có sự cố, quá tải, tắc nghẽn

Phòng, phát hiện và xử lý xâm nhập

Dự phòng phát triển
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 20
Kết luận

Mô hình truyền tin đơn giản,

Nguồn, bộ phát, môi trường truyền tin, bộ thu, đích

thay thế bằng một danh sách các vấn đề nảy sinh

Danh sách này chưa đầy đủ

Trong các bài, các chương sau chúng ta sẽ bổ sung, chi tiết,
giải quyết danh sách đó
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 21
Bài 2: Giao thức và kiến trúc giao thức
1. Giao thức, thành phần của giao thức

2. Kiến trúc giao thức
3. Mô hình 3 tầng
4. Mô hình TCP/IP
5. Mô hình ISO/OSI
6. So sánh các mô hình
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 22
Ví dụ về truyền số liệu: Truyền file

Cần có một kênh truyền giữa hai máy tính (trực tiếp, gián tiếp)

Nguồn:

Kích hoạt kênh truyền

Cần có thông tin: đích đã sẵn sàng nhận hay chưa

CT truyền file cũng cần biết CT trên máy đích đã sẵn sàng nhận file hay
chưa

Đích

Kiểm tra độ chính xác của dữ liệu

Yêu cầu gửi lại, điều chỉnh lỗi

Lưu trữ file

Nguồn và đích cần phối hợp lẫn nhau để truyền file, sử dụng
một tập các qui ước chung: giao thức


Một họ các giao thức phục vụ cho việc truyền thông giữa các
hệ thống tin học (máy tính, trạm làm việc) gọi là một kiến trúc
giao thức (protocol stack)
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 23
Giao thức

Sử dụng phục vụ cho việc trao đổi thông tin giữa các
thực thể thuộc các hệ thống khác nhau

Thực thể: CT ứng dụng, gói phần mềm, …

Hệ thống: Máy tính, trạm làm việc, bộ cảm biến,….

Là ngôn ngữ chung để các thực thể có thể trao đổi
thông tin. Cụ thể là

Trao đổi cái gì?

Trao đổi như thế nào?

Trao đổi khi nào?

Thành phần của giao thức

Khuôn dạng dữ liệu

Thủ tục, chức năng

Cơ chế đồng bộ
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 24

Kiến trúc giao thức (protocol stack)

Nguồn và đích cần phối hợp chặt chẽ để truyền tin

Công việc này được chia làm nhiều công việc con

Các công việc con được thực hiện riêng biệt (bằng
một giao thức riêng biệt)

Các thực thể của nhiều giao thức trên một hệ thống
trao đổi lẫn nhau kết quả công việc thực hiện

Hệ thống gồm nhiều giao thức trao đổi kết quả lẫn
nhau tại một hệ thống gọi là kiến trúc giao thức
(protocol stack), còn gọi là mô hình (model)

Thường các họ giao thức được phân theo tầng, để
giảm bớt trao đổi thông tin giữa các thực thể trong một
hệ thống
08/09/14 @Hà Quốc Trung 2004. Truyền số liệu. Chương 1: Khái niệm chung 25
Kiến trúc giao thức-truyền file

Modul truyền file chứa các logic liên quan đến việc
truyền file:

Truyền mật khẩu, tên file, truyền các bản ghi của file

Các thông tin này cần được truyền tin cậy, nhanh
chóng, giống như trong các ứng dụng khác


Việc truyền tin tin cậy, nhanh chóng được thực hiện
bởi một modul khác, tách rời

Modul này cho phép các CT ứng dụng sử dụng mạng
truyền thông không cần biết đến chi tiết: modul truy
cập mạng

Nếu mạng truyền thông thay đổi, chỉ cần thay đổi
modul truy cập mạng, toàn bộ các modul logic của các
CT ứng dụng vẫn được giữ nguyên