Giáo trình phân tích và tổng hợp những vấn đề thường phát sinh trong cấu hình mạng phần 6 ppsx

524

Giao tiếp tốc
đ
ộ

cơ bản BRI ISDN cung cấp hai kênh B 64 Kb/giây và một kênh D
16 Kb/giây phù hợp cho cá nhân, gia
đ
ình
và các công ty nhỏ. Nếu nhu cầu lớn hơn
nữa thì chúng ta có giao tiếp PRI ISDN. PRI cung cấp 23 kênh B 64 Kb/giây và
một kenh
Đ
i
ể
m
64 Kb/giây
ở

Bắc Mỹ, tổng tốc
đ
ộ

bit lên tới 1.544 Mb/giây.
Ở

Châu Âu, Australia và nhiều nơi khác trên thế giới, ISDN PRI cung cấp 30 kênh B
và một kênh D, tổng tốc
đ
ộ

bit lên tới 2,048 Mb/giây. Kết nối T1 có tốc
đ
ộ

PRI
ở

Bắc Mỹ, kết nối E1 có tốc
đ
ộ

PRI quốc tế.
Kênh
Đ
i
ể
m
BRI không
đ
ư
ợ
c
tận dụng hết khả năng vì nó chỉ
đ
ư
ợ
c
sử dụng
đ

ể

đ
i
ề
u

khiển cho 2 kênh B. Một số nhà cung cấp dịch vụ cho phép kênk D truyền dữ liệu
ở

tốc
đ
ộ

thấp, ví dụ như kết nối X.25 với tốc
đ
ộ

9,6 kb/giây.
Đ
ố
i
với mạng WAN nhỏ thì kết nối BRI ISDN là một kết nối lý tưởng . BRI có
thời gian thiết lập cuộc gọi nhỏ hơn một giây, kênh B 64 kb/giây cung cấy dung
lượng lớn hơn một kết nối tương tự với modem. Nếu nhu cầu dung lương cao hơn
thì kênh B thứ 2 sẽ
đ
ư
ợ
c

kích hoạt
đ
ể

cung cấp tốc
đ
ộ

128 kb/giây. Mặc dù như
vậy vẫn chưa phù hợp cho truyền video nhưng cũng
đ
ã
cho phép thực hiện cùng
lúc nhiều cuộc
đ
ố
i
thoại cùng với các luồng lưu lượng khác.
Hình 2.2.a. ISDN
525

Một
ứ
ng
dụng thông thường của ISDN là cung cấp thêm dung lượng truyền cho
đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng.

Đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng
đ
ư
ợ
c
sử dụng chính, trong
những thời
đ
i
ể
m
nhu cầu dung lượng tăng cao thì ISDN
đ
ư
ợ
c
kích hoạt
đ
ể

hỗ trợ
thêm. Ngoài ra, ISDN còn
đ
ư
ợ
c

sử dụng làm
đ
ư
ờ
ng
truyền dự phòng trong trường
hợp
đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng gặp sự cố. Chi phí cước của ISDN
đ
ư
ợ
c
tính trên từng
kênh B và cũng tương tự như kết nối thoại quay số.
Với PRI ISDN, ta có thể kết nối hai
đ
i
ể
m
với nhau bằng nhiều kênh B. Do
đ
ó,
ta
có thể thực hiện
đ
ư

ợ
c
hội nghị truyền hình (video conference), kết nối dữ liệu tốc
đ
ộ

cao, không có thời gian trễ và nghẽn mạch, nhưng chi phí sẽ cao khi khoảng
cách giữa các
đ
i
ể
m

khá lớn
Hình 2.2.2.b.
Cấu trúc chung của mạng WAN với ISDN, Router cần phải có cổng
giao ti
ếp ISDN hoặc phải kết nối thông qua bộ chuyển
đ
ổ
i
giao tiếp.
2.2.3.Đường truyền thuê riêng (leased line)

Khi cần phải có một kết nối dành riêng cố
đ
ị
nh
thì sử dụng
đ

ư
ờ
ng
truyền thuê
riêng với dung lượng có thể lên tới 2,5 Gb/giây.
526

Loại

56
64
T1
E1
E3
J1
T3
OC-1
OC-3
OC-9
OC-12
OC-18
OC-24
OC-36
OC-48
DS0
DS0
DS1
ZM
M3
Y1

DS3
SONET
SONET
SONET
SONET
SONET
SONET
SONET
SONET
Chuẩn

Dung lượng

56 Kbps
64 Kbps
1.544 Mbps
2.048 Mbps
34.064 Mbps
2.048 Mbps
44.736 Mbps
51.84 Mbps
155.54 Mbps
466.56 Mbps
622.08 Mbps
933.12 Mbps
1244.16 Mbps
1866.24 Mbps
2488.32 Mbps
Hình 2.2.3.a.
Các

đ
ư
ờ
ng
truyền WAN và băng thông tương
ứ
ng.

Một kết nối
đ
i
ể
m
-
đ
ế
n
-
đ
i
ể
m
thiết lập một
đ
ư
ờ
ng
truyền WAN từ vị trí của thuê bao
thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ
đ

ế
n
đ
i
ể
m
đ
ích.
Đ
ư
ờ
n
truyền
đ
i
ể
m
-
đ
ế
n
-

đ
i
ể
m
này thườn
đ
ư

ợ
c
thuê từ nhà cung cấp dịch vụ nên
đ
ư
ợ
c
gọi là
đ
ư
ờ
ng
truyền
thuê riêng.
Đ
ư
ờ
ng

truyền thuê riêng có thể
đ
ư
ợ
c
cung cấp với nhiều mức dung
527

lượng khác nhau. Giá cả phụ thuộc vào mức băng thông yêu cầu và khoảng cách
giữa hai
đ

i
ể
m
kết nối.
Đ
ư
ơ
ng
nhiên, giá thuê một
đ
ư
ờ
ng
truyền riêng
đ
i
ể
m
-
đ
ế
n
-

đ
i
ể
m
sẽ cao hơn nhiều so với các
đ

ư
ờ
ng
chia sẻ khác như Frame Relay.
Đ
ôi
khi chi
phí cho
đ
ư
ờ
ng
thuê riêng quá cao so với nhu cầu mà ta sử dụng
đ
ư
ợ
c.
Chi phí này
sẽ hiệu quả hơn nếu các kết nối này
đ
ư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

nối nhiều vị trí trung tâm.
Dung lượng cố
đ

ị
nh
có
ư
u
đ
i
ể
m
là không có thời gian trễ và nghẽn mạch giữa hai
đ
i
ể
m
cuối, phù hợp cho nhiều
ứ
ng
dụng như thương mại
đ
i
ệ
n
tử.
Đ
ể

thực hiện kết nối thuê riêng ta cần phải có CSU/DSU và
đ
ư
ờ

ng

nối.
truyền từ
nhà cung cấp dịch vụ, router phải có cổng Serial, mỗi cổng tương
ứ
ng
với một kết
Hình 2.3.b.
Mạng WAN với
đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng.
Đ
ư
ờ
ng
kết nối trực tiếp thường
đ
ư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

kết nối giữa các toà nhà, cung cấp
dung lượng truyền cố

đ
ị
nh.
Đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng là một chọn lựa truyền thống
từ trước tới nay, tuy nhiên nó cũng có nhiều nhược
đ
i
ể
m.
Lưu lượng WAN luôn
biến
đ
ổ
i
nhưng dung lượng
đ
ư
ờ
ng
truyền cố
đ
ị
nh.
Do
đ
ó,

băng thông
đ
ư
ờ
ng
truyền
ít khi nào bằng với lưu lượng thực tế. Mỗi router tại mỗi
đ
i
ể
m
cuối cần phải có một
528

cổng Serial cho một kết nối, do
đ
ó
chi phí cho thiết bị sẽ tăng thêm. Mỗi lần muốn
thay
đ
ổ
i
dung lượng
đ
ư
ờ
ng
truyền ta cần phải liên hệ với nhà cung cấp dịch vụ.
Đ
ư

ờ
ng
truyền thuê riêng cung cấp kết nối trực tiếp
đ
i
ể
m
-
đ
ế
n
-
đ
i
ể
m
giữa các LAN
và kết nối nhiều chi nhánh riêng lẻ vào mạng chuyển mạch gói.
2.2.4.X.25

Do
đ
ư
ờ
ng
truyền thuê riêng có chi phí cao nên các nhà cung cấp dịch vụ
đ
ã
giới
thiệu mạng chuyển mạch gói sử dụng

đ
ư
ờ
ng
truyền chia sẻ
đ
ể

giảm bớt chi phí.
Mạng chuyển mạch gói
đ
ầ
u
tiên là mạng X.25. X.25 cung cấp tốc
đ
ộ

bit thấp, dung
lượng chia sẻ qua dịch vụ chuyển mạch hoặc cố
đ
ị
nh.

X.25 là một giao thức lớp Mạng và các thuê bao
đ
ư
ợ
c
cung cấp một
đ

ị
a
chỉ mạng.
Khi có yêu cầu từ một tập hợp các
đ
ị
a
chỉ, mạch
ả
o
SVC sẽ
đ
ư
ợ
c
thiết lập, mỗi
SVC
đ
ư
ợ
c
phân biệt bằng một
đ
ị
a
chỉ số kênh. Các gói dữ liệu
đ
ư
ợ
c

dán nhãn theo
chỉ số kênh này, dựa vào
đ
ó
các gói dữ liệu
đ
ư
ợ
c
truyền
đ
ế
n
đ
úng
đ
ị
a
chỉ mạng
đ
ích.
Trên một kết nối vật lý có thể thiết lập nhiều kênh truyền.
Thuê bao có thể kết nối vào mạng X.25 bằng kết nối thuê riêng hoặc bằng kết nối
quay số. Mạng X.25 cũng có thể cung cấp kênh truyền cố
đ
ị
nh
PVC cho các thuê
bao.
529

Hình 2.2.4.
Mạng X25
X.25 có chi phí thấp và hiệu quả vì chi phí cước
đ
ư
ợ
c
tính theo lưu lượng dữ liệu
chứ không tính theo thời gian kết nối và khoảng cách của kết nối. Dữ liệu
đ
ư
ợ
c

truyền
đ
i
với bất kỳ tốc
đ
ộ

nào lên tới mức
đ
ộ

tối
đ
a
của

đ
ư
ờ
ng
truyền. Nhưng
mạng X.25 thường có dung lượng thấp, tối
đ
a
là 48 Kb/giây. Ngoài ra thời gian
truyền gói dữ liệu cũng bị trễ do
đ
ặ
c
trưng của mạng chia sẻ.
Công nghệ X.25 từ lâu
đ
ã
không còn
đ
ư
ợ
c
sử dụng rộng rãi. Frame Relay
đ
ã
thay
thế cho X.25
Ứ
ng
dụng thường thấy của X.25 là trên các máy

đ
ọ
c
thẻ tín dụng. Tại các trung
tâm thương mại, siêu thị, khi khach hàng sử dụng thẻ
đ
ể

thanh toán thì các máy
đ
ọ
c
thẻ sẽ sử dụng X.25
đ
ể

liên hệ với máy tính trung tâm xác
đ
ị
nh
giá trị của thẻ,
thực hiện giao dịch thanh toán. Một số công ty còn sử dụng X.25 trên mạng VAN (
Value-add network). VAN là một mạng riêng
đ
ư
ợ
c
các công ty thuê từ nhà cung
cấp dịch vụ
đ

ể

thực hiện trao
đ
ổ
i
dữ liệu về tài chính và nhiều thông tin thương mại
530

khác.
Đ
ố
i
với những
ứ
ng
dụng này, băng thông thấp và thời gian trễ cao không
phải là vấn
đ
ề

lớn, trong khi
đ
ó
chi phí thấp lại là một
ư
u
đ
i
ể

m
của X.25.
2.2.5. Frame Relay.

Do nhu cầu băng thông ngày càng cao và yêu cầu thời gian chuyển mạch gói nhanh
hơn, nhà cung cấp dịch vụ
đ
ã
giới thiệu Frame Relay, Frame Relay cũng hoạt
đ
ộ
ng

như X.25 nhưng có tốc
đ
ộ

cao hơn, lên
đ
ế
n
4 Mb/giây hoặc hơn nữa.
Frame Relay có một số
đ
ặ
c
đ
i
ể
m

khác với X.25. Trong
đ
ó,
đ
i
ể
m
khác biệt quan
trọng nhất là: Frame Relay là giao thức
đ
ơ
n
giản hơn, hoạt
đ
ộ
ng
ở

lớp liên kết dữ
liệu thay vì
ở

lớp Mạng.
Frame Relay không thực hiện
đ
i
ề
u
khiển luồng và kiểm tra lỗi. Do
đ

ó,
thời gian trễ
do chuyển mạch frame giảm
đ
i.

Hình 2.2.5.
Mạng Frame Relay
Hầu hết các kết nối Frame Relay
đ
ề
u
là kết nối PVC, chứ không phải là SVC. Kết
nối từ mạng của khách hàng vào mạng của nhà cung cấp dịch vụ thường là kết nối
thuê riêng hoặc cũng có thể là kết nối quay số nếu nhà cung cấp dịch vụ có sử dụng
đ
ư
ờ
ng
ISDN, Kênh D ISDN
đ
ư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

thiết lập kết nối SVC trên một hay
531

nhiều kênh B. Giá cước Frame Relay
đ
ư
ợ
c
tính theo dung lượng kết nối và dung
lượng thoả thuận trên các PVC>
Frame Relay cung cấp kết nối chia sẻ có băng thông truyền cố
đ
ị
nh,
có thể truyền
đ
ư
ợ
c
cả tiếng nói. Frame Relay là một chọn lựa lý tưởng cho kết nối giữa các
LAN. Router trong LAN chỉ cần một cổng vật lý, trên
đ
ó
cầu hình nhiều kết nối
ả
o

VC. Kết nối thuê riêng
đ
ể

kết nối vào mạng Frame Relay khá ngắn nên chi phí

cũng tương
đ
ố
i
hiệu quả khi nối giữa các LAN.
2.2.6. ATM

Các nhà cung cấp dịch vụ
đ
ã
nhìn thấy nhu cầu cần phải có công nghệ cung cấp
mạng chi sẻ cố
đ
ị
nh
với thời gian trễ thấp, ít nghẽn mạch và băng thông cao. Giải
pháp của họ chính là ATM (Asychronous Transfer Mode) với tốc
đ
ộ

155 Mb/giây.
So với các công nghệ chia sẻ khác như X.25, Frame Relay thì sơ
đ
ồ

mạng WAN
ATM cũng tương tự.
Hình 2.2.6.
ATM.
ATM là một công nghệ có khả năng truyền thoại, video và dữ liệu thông qua mạng

riêng và mạng công cộng. ATM
đ
ư
ợ
c
xây dựng dựa trên cấu trúc tế bào (cell) chứ
không dựa trên cấu trúc frame. Gói dữ liệu
đ
ư
ợ
c
truyền
đ
i
trên mạng ATM không
đ
ư
ợ
c
gọi là frame mà gọi là tế bào (cell). Mỗi tế bào ATM luôn có chiều dài cố
đ
ị
nh
là 53 byte. Tế bào ATM 53 byte này chứa 5 byte phần ATM header, tiếp theo
532

sau là 48 byte của phần dữ liệu. Tất cả các tế bào ATM
đ
ề
u

có kích thước nhỏ, cố
đ
ị
nh
như nhau. Do
đ
ó,
không có các gói dữ liệu khác lơn hơn trên
đ
ư
ờ
ng
truyền,
mọi tế bào
đ
ề
u
không phải chờ lâu. Thời gian truyền của mỗi gói là như nhau. Do
đ
ó,
các gói
đ
ế
n
đ
ích
cách nhau
đ
ề
u

đ
ặ
n,
không có gói nào
đ
ế
n
quá chậm so với gói
trước. Cơ chế này rất phù hợp cho truyền thoại và video vì những tín hiệu này vốn
rất nhạy cảm với vấn
đ
ề

thời gian trễ.
So với các frame lơn hơn của Frame Relay và X.25 thì tế bào ATM 53 byte không
đ
ư
ợ
c
hiệu quả bằng. Khi có một packet lớn của lớp Mạng cần phải phân
đ
o
ạ
n
nhỏ
hơn thì cữ mỗi 48 byte phải có 5 byte cho phần ATM header. Công việc ráp các
phân
đ
o
ạ

n
lại thành packet ban
đ
ầ
u
ở

ATM switch
đ
ầ
u
thu sẽ phức tạp hơn. Hơn
nữa, việc
đ
óng
gói như vậy làm cho
đ
ư
ờ
ng
truyền ATM phải tốn nhiều hơn 20%
băng thông so với Frame Relay
đ
ể

truyền cùng một lượng dữ liệu lớp Mạng.
ATM cung cấp cả kết nối PVC và SVC mặc dù PVC
đ
ư
ợ

c
sử dụng nhiều hơn
trong WAN. Cũng như các công nghệ chia sẻ khác, ATM cho phép thiết lập kết nối
ả
o
trên một kết nối vật lí.
2.2.7. DSL
Digital Subscriber Line – DSL là một công nghệ truyền băng rộng sử dụng
đ
ư
ờ
ng

truyền hai dây xoắn của hệ thống
đ
i
ệ
n
thoại
đ
ể

truyền dữ liệu với băng thông lớn
đ
ế
n
thuê bao dùng dịch vụ. Kỹ thuật truyền băng rộng ghép nhiều dải tần số khác
nhau trên cùng một
đ
ư

ờ
ng
truyền vật lý
đ
ể

truyền dữ liệu xDSL bao gồm các công
nghệ DSL như sau:
Asymmetric DSL (ADSL)
Symmetric DSL (SDSL)
High Bit Rate DSL (HDSL)
ISDN DSL (IDSL)
Consumer DSL (CDSL), cũng
đ
ư
ợ
c
gọi là DSL-lite hay G.lite
533

Hình 2.2.7.a.

Với công nghệ DSL, các nhà cung cấp dịch vụ có thế cung cấp cho khách hàng
dịch vụ mạng tốc
đ
ộ

cao trên
đ
ư

ờ
ng
dây thoại cáp
đ
ồ
ng.
Công nghệ DSL cho phép
đ
ư
ờ
ng
dây này thực hiện song song
đ
ồ
ng
thời chức năng của một kết nối
đ
i
ệ
n
thoại
và một kết nối mạng thường trực cố
đ
ị
nh.
Nhiều kết nối của thuê bao DSL
đ
ư
ợ
c

ghép kênh vào một
đ
ư
ờ
ng
kết nối có dung lượng cao tại trung tâm cung cấp dịch
vụ thông qua thiết bị ghép kênh truy cập DSL (DSLAM – DSL Access
Multiplexer). Nhiều kết nối DSL của thuê bao
đ
ư
ợ
c
DSLAM tích hợp vào một kết
nối T3/DS3 duy nhất. Các công nghệ DSL hiện nay sử dụng nhiều kỹ thuật mã hoá
và
đ
i
ề
u
chế phức tạp
đ
ể

đ
ạ
t
đ
ư
ợ

c
tốc
đ
ộ

dữ liệu lên
đ
ế
n
8,192 Mb/giây.
Kênh truyền thoại chuẩn trên
đ
ư
ờ
ng
dây
đ
i
ệ
n
thoại nằm trong dải tần 300 Hz
đ
ế
n

3,3 KHz. Như vậy, dải tần số 4 KHz
đ
ư
ợ
c

dành
đ
ể

truyền thoại trên
đ
ư
ờ
ng
dây
đ
i
ệ
n
thoại. Công nghệ DSL sử dụng dải tần cao hơn 4 KHz
đ
ể

truyền tải dữ liệu.
Bằng cách này thoại và dữ liệu có thể
đ
ư
ợ
c
truyền tải song song
đ
ồ
ng
thời trên
cùng một

đ
ư
ờ
ng
truyền.