tìm hiểu về các hệ thống của máy tính

Chng1 KHI NIM CHUNG

1. 1 Lch s pht trin
Từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý trong đó các trạm cuối
(Terminal) thụ động đợc nối vào một máy xử lý trung tâm. Máy xử lý trung
tâm làm các việc nh xử lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý đồng bộ các
trạm cuối , xử lý ngắt từ các trạm cuối vv .Để giảm nhẹ nhiệm vụ của bộ
xử lý trung tâm ngời ta thêm vào bộ tiền xử lý (Preprocesor)để nối thành
một mạng truyền tin,trong đó các thiết bị tập trung (Concentrator)và dồn
kênh (Multiplexor)dùng để tập trung trên cùng một đờng truyền các tín
hiệu gửi từ trạm cuối .
t u nhng 70 cỏc mỏy tớnh ó c ni vi nhau trc tip to thnh mng
mỏy tớnh . Trong thi gian ny ó xut hin khỏi nim mng truyn thụng
(Communication network) trong ú cỏc thnh phn chớnh ca nú l cỏc nỳt mng,
c gi l cỏc b chuyn mch (Switching unit) dựng hng thụng tin ti ớch
ca nó.
Cho n nay h thng mng mỏy tớnh c thc hin rng rói , nh t l gia
giỏ thnh mỏy tớnh v chi phớ truyn tin gim do sự bựng n ca cỏc th h mỏy
tớnh cỏ nhõn.

1. 2 Khỏi nim chung v mng mỏy tớnh
Mng mỏy tớnh l mt nhúm cỏc h thng mỏy tớnh tng kt(Inteconected) chia s
dch v tng tỏc thụng qua một tuyn ni kt truyn thụng dựng chung
Cỏc h thng mỏy tớnh c kt ni vi nhau bi cỏc ng truyn vt lý theo một
kin trỳc no ú . ng truyn vt lý dựng chuyn cỏc tớn hiu in t gia cỏc
mỏy tớnh . Cỏc tớn hiuin t ú biu th cỏc giỏ tr d liu di dng cỏc xung nh
phõn (on-off) tt c cỏc tớn hiu c truyn gia cỏc mỏy tớnh u thuc dng
súng in t (EM) no ú, tri t tn s radio ti súng cc ngn (Viba) v tia hng
ngoi tu theo tn s ca súng in t cỳ th dựng cỏc ng truyn vt lý khỏc
nhau truyn tớn hiu . Cỏc tn s radio cú th truyn bng cỏp in hoc bng
phng tin qung bỏ (radio broadcasting) . Súng cc ngn

(viba) thng dựng truyn gia cỏc trm mt t v cỏc v tinh . Chúng c
dựng truyn cỏc tớn hiu qung bỏ từ một trm phỏt ti mt trm thu .
Kiến trúc mạng máy tính (Network architecture)thể hiện cách nối các máy
tính với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc,quy ớc mà tập hợp các thực thể
tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng
hoạt động tốt. Cách nối mạng máy tính đợc gọi là Topo mạng. Còn tập hợp
các quy tắc, quy ớc truyền thông đợc gọi là giao thức mạng (Protocol) của
mạng.








Star(Hnh sao) Ring(chu trỡnh) Ring(chu
trỡnh) Ring(chu trình)

Tree(cừy) Complet(Đầy đủ) Complet(Đầy đủ)
Complet(Đầy đủ)
Complet(§Çy ®ñ)







H1. 1 Một số kiểu topo mạng.


Topo mạng: có hai kiểu nối mạng cơ bản chủ yếu là điểm - điểm(Poin to poin) và
quảng bá . Theo kiểu này , các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút
đều có trách nhiệm lưu trữ tạm thời và sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích .
Do cách thức làm việc nh thế nờn mạng này được gọi là mạng lưu và chuyển
tiếp(Store and forward) .
Theo kiểu quảng bá tất cả các nút phân chia chung mét đường chuyền vật
lý, dữ liệu được chuyền đi tõ mét nút nào đó sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các
nút còn lại bởi vậy chỉ cần chỉ ra mét địa chỉ đích cần đến của dữ liệu, để mỗi nút
tự kiểm tra xem dữ liệu có phải của mình không .
* Giao thức mạng: việc trao đổi thông tin, cho dù là đơn giản nhất cũng đều phải
tuân theo những quy tắc nhất định từ khuôn dạng(cú pháp , ngữ nghĩa) của dữ liệu
cho đến các thủ tục gửi, nhận dữ liệu kiểm soát hiệu quả và chất lượng truyền tin
và xử lý lỗi , sự cố , yêu cầu về xử lý và trao đổi thông tin của người sử dụng càng
cao thì các quy tắc càng nhiều và càng phức tạp hơn . Tập hợp các quy tắc đó gọi là

giao thức mạng .

1. 3 Phân loại mạng máy tính.
Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố chính được chọn để
làm chỉ tiêu phân loại chẳng hạn đó là khoảng cách địa lý , kỹ thuật chuyển mạch
hay “Kiến trúc mạng “

1. 3. 1 Phừn loại mạng theo khoảng cỏch địa lý
* Mạng cục bộ LAN (Local Area Network)


L mng c ci t trong một phm vi tng i nh vi khong cỏch ln nht
gia cỏc mỏy tớnh nỳt mng ch vi chc KM tr li
* Mng ụ th MAN (Metropolitan Area
Network)
L mng c t trong pham vi mt ụ th hoc mt trung tõm kinh t xó hi cú
bỏn kớnh <100KM
* Mng din rng WAN(Wide Area Network)
Phm vi ca mng cú th vt qua biờn gii quc gia thm chớ c lc a
* Mng ton cu GAN (Global Area Network)
Phm vi mng tri rng khp c lc a trỏi t
1. 3. 2 Phn loi theo k thut chuyn mch
* Mng chuyn mch knh(circuit switched netword)
Khi cú hai thc th cn trao i thụng tin vi nhau thỡ gia chỳng s c thit lp
mt kờnh (circuit) c nh v c duy trỡ cho n khi một trong hai bờn ngt liờn
lc. Cỏc d liu con ng c nh ú . Phng phỏp chuyn mch kờnh cú hai
nhc im chớnh l tiờu tn thi gian thit lp con ng(kờnh) c nh gia
hai thc th v hiu xut s dng ng truyn khụng cao vỡ s cú lỳc kờnh b b
khụng do hai bờn u ht thụng tin cn truyn trong khi cỏc thc th khỏc khụng
c phộp s dng kờnh ny.

* Mng chuyn mch thng bo (Message Switched Network)
Thông báo là một đơn vị thông tin của ngời sử dụng có khuôn dạng đợc
quy định trớc. Mỗi thông báo điều có chứa vùng thông tin điều khiển trong
đó chỉ định rõ đích của thông báo căn cứ vào thông tin này mà mỗi nút
trung gian có thể thông báo đến nút kế tiếp theo đờng dẫn tới đích của
nó . Mỗi nút cần phải lu trữ tạm thời để đọc thông tin điều khiển tên thông
báo để rồi sau đó chuyển thông báo đi . Tuỳ thuộc vào điều kiện của
mạng các thông báo khác nhau có thể gửi đi theo nhiều con đờng khác
nhau. Phơng pháp chuyển mạch thông báo có u điểm hơn so với chuyển
mạch kênh là : hiệu suất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm
dụng độc quyền mà đợc phân chia giữa các thực thể , mỗi nút mạng(hay
nút chuyển mạch thông báo ) có thể lu trữ thông báo cho tới khi kênh truyền
rỗi mới gửi thông báo đi do đó giảm đợc tình trạng tắc nghẽn(congestion)
mạng . Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u tiên
cho thông báo . Có thể tăng hiệu xuất sử dụng dải thông của mạng


bằng cách gán địa chỉ quảng bá (Broadcast addressing)để gửi thông báo
tới nhiều đích . Nhợc điểm chủ yếu của phơng pháp này là không hạn chế
kích thớc của thông báo , có thể dẫn đến phí tổn lu trữ tạm thời cao và
ảnh hởng tới thời gian đáp (Rerponse time) và chất lợng chuyền đi.Mạng
chuyển mạch kênh thông báo thích hợp với dịch vụ th điện tử hơn là đối với
các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ nhất định cho lu trữ và
sử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút
* Mng chuyn mch gúi (Packet Switched Network)
mi thụng bỏo c chia thnh nhiu phn nh hn gi l gói tin(packet) cú khuụn
dng quy nh trc , mi gói tin cũng cha cỏc thụng tin iu khin trong ú cú
a ch ngun (ngi gi) v a ch ớch (ngi nhn) ca gói tin cỏc gói tin thuc
v mt thụng bỏo no ú cú th c gi i qua mng ti ớch bng nhiu con
ng khỏc nhau

1. 4 Kin trỳc mng
* Kin trỳc phõn tng : hu ht cỏc mng mỏy tớnh hin nay u c phõn tớch
thit k theo quan im phõn tng (Layering) mi h thng thnh phn ca mng
c xem nh l mt cu trỳc a tng , trong ú mi tng oc xõy dng trờn tng
trc nó. s lng cỏc tng cũng nh tờn v chc nng ca mi tng l tu thuc
vo nh thit k . Tuy nhiờn, trong hu ht cỏc mng mc ớch ca mi tng l
cung cp mt số dch v nht nh cho tng cao hn . Nguyờn tc ca kin trỳc
mạng phân tầnglà: mỗi hệ thống trong mét mạng đều có cấu trúc tầng(số lượng,
chức năng của mỗi tầng là nh nhau)










Hệ thống A Hệ thống B Hệ thống B
Hệ thống B HÖ thèng
B

Giao thức tầng N

Giao thức tầng i + 1

Giao thức tầng i

Giao thức tầng i

Nguyên tắc của kiến trúc phân tầng là mỗi hệ thống trong mét mạng đều có cấu
trúc tầng (số lượng, chức năng của mỗi tầng là như nhau) trong thực tế, dữ liệu
không được truyền trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ
thống khác (Trừ đối với tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đường truyền vật lý để
truyền các sâu bit (0,1) tõ hệ thống này sang hệ thống khác). Giữa hai hệ thống nối
kết với nhau chỉ có ở tầng thấp nhất mới có liên kết vật lý, còn ở những tầng cao
hơn chỉ có liên kết logic (Hay là liên kết ảo)

* Mô hình OSI:
Khi thiết kế, các nhà thết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mô hình. Từ
đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng : phương pháp truy nhập
đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau vv
Sù không tương thích đó làm trở ngại cho sù tương tác của người sử dụng các
mạng khác nhau. Vì lý do đó tổ chức tiêu chuẩn quốc tế IOS(internationnal


Organization for standandization) đã xây dựng mô hình tham chiếu cho nối kết các
hệ thống mở (Reference Model for Open Systems Interconnection hay gọn hơn là
OSI Reference Model). Mô hình này được làm cơ sở để nối kết các hệ thống mở
phục vụ cho các ứng dụng phân tán

Hệ thống mở A

Kết quả có mô hình OSI gồm có 7 tầng có tên gọi và chức năng như sau :
- Tầng1 Physical : có nhiệm vụ truyền dòng bit không có cấu tróc qua đường
truyền vật lý, truy nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện cơ, điện, hàm thủ
tục
- Tng 2 Data Link cung cp phng tin truyn thụng tin qua liờn kt vt lý
m bo tin cy, gi cỏc khi d liu (Frame) vi cỏc c ch ng b hoỏ ,
kimsoỏt li v kim soỏt lung d liu cn thit .
- Tng 3 Network thc hin vic chn ng v chuyn tip thụng tin vi cụng
ngh chuyn mch phự hp, thc hin kim soỏt lung d liu v ct/ hp d liu
nu cn.


- Tng 4 Transport : Thc hin d liu gia hai u mỳt. Thc hin kim soỏt liv
thc hin kim soỏt lung d liu. Cng cú th thc hin vic ghộp kờnh
(Multiplexing), ct/ hp d liu nu cn.
- Tng 5 Session: Cung cpphng tin qun lý truyn thụng gia cỏc ng dng
thit lp, duy trỡ, ng b hoỏ v hu b cỏc phiờn truyn thụng gia cỏc ng

dng .
- Tng 6 Presentation: Chuyn i cỳ phỏp d liu ỏp ng nhu cu truyn d
liu ca cỏc ng dng qua mụi trng OSI.
- Tng7 Application: ung cp cỏc phng tin ngi s dng cú th truy nhp
vo c mụi trng OSI, ng thi cung cp cỏc dch v thụng tin phõn tỏn.

* Phng thc hot ng.
ở mỗi tầng trong mô hình OSI, có hai phơng thức hoạt độngchính đợc áp
dụng là:phơng thức có liên kết (connection-oriented)và phơng thức không
liên kết (connectionless).
Vi phng thc cú liờn kt, trc khi truyn d liu cn thit lp mt liờn kt
logic na cỏc thc th ng mc. Trong khi ú, vi phng thc khụng liờn kt thỡ
khụng cn thit lp mt liờn kt logic , v mi n v d liu trc hoc sau nó.
Vi phng thc cú liờn kt, quỏ trỡnh truyn thụng phi bao gm ba giai on
phõn bit :
Thiết lập liên kết (logic) : hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống sẽ được thương
lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu : dữ liệu được truyền với cơ chế kiểm soát và quản lý kèm
theo(kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/ hợp dữ liệu vv. . . )để tăng
cường độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu.
- Huỷ bỏ liên kết (logic) giải phóng các tài nguyên hệ thống được cấp phát cho liên
kết để dùng cho các liên kết khác .
Trong tiếp cận OSI, mỗi giai đoạn trên thường được thể hiện bằng một hàm tương
ứng. `Chẳng hạn, hàm Connect thể hiện giai đoạn thiết lập liên kết, hàm


Data thể hiện giai đoạn truyền dữ liệu và hàm Disconnect thể hiên giai đoạn huỷ bỏ
liên kết. Bằng cách sử dụng các hàm nguyên thuỷ trên cho mỗi giai đoạn, ta sẽ có
12 thủ tục chính để xây dựng các dịch vụ và giao thức chuẩn theo chuẩn OSI.

1. 5 Hệ điều hành mạng
Cùng với việc ghép nối các máy tính thành mạng, cần thiết phải có hệ điều hành
trên phạm vi toàn mạng có chức năng quản lý dữ liệu và tính toán, xử lý một cách
thống nhất. Các hệ thống như vậy được gọi chung là hệ điều hành mạng (Network
Operating systems viết tắt NOS) . Để thiết kế và cài đặt một hệ điều hành mạng, có
thể có hai cách tiếp cận khác nhau :
(1) Tôn trọng tính độc lập của hệ điều hành cục bộ đã có trên các máy tính của
mạng. Lúc đó, hệ điều hành mạng được cài đặt như là một tập các chương trình
tiện Ých chạy trên các máy tính khác nhau của mạng
(2) bỏ qua các hệ điều hành cục bộ đã có trên các máy tính và cài hệ điều hành
thuần nhất trên toàn mạng mà người ta gọi là hệ điều hành phân tán (Distribute).
Hệ điều hành mạng theo giải pháp (1) là cung cấp cho mỗi người sử dụng mét tiến
trình đồng nhất (Process), mà ta gọi là mét agent, làm nhiệm vụ cung cấp một giao
diện đồng nhất với tất cả các hệ thống cục bộ đã có. Agent quản lý mét cơ sở dữ
liệu chứa các thông tin về các hệ thống cục bộ và về các chương trình và dữ liệu
của người sử dụng . Trường hợp đơn giản nhất , agent chỉ hoạt độngnhư mét bé sử
lý lệnh , dịch các lệnh của người sử dụng thành ngôn ngữ lệnh của hệ thống cục bộ
rồi gửi chúng tới đó để thực hiện. Trước khi mỗi chương trình bắt đầu thực hiện,
agent phải đảm bảo rằngtất cả các tệp cần thiết đều khả dụng. Việc cài đặt hệ điều
hành chốt lại ở hai công việc chính: thiết kế ngôn ngữ lệnh của mạng và cài đặt
agent.
Hệ điều hành mạng theo giải pháp(2) thường gọi là hệ điều hành phân tán và có thể
được thiết kết theo mét trong hai mô hình : mô hình tiến trình, hoặc mô hình


đối tượng . Trong mô hình tiến trình , mỗi tài nguyên (tệp, đĩa, thiết bị ngoại vi )
được quản lý bởi một tiến trình nào đó và hệ điều hành mạng điều khiển sự tương
tác giữa các tiến trình đó . Các dịch vụ của hệ điều hành tập trung truyền thống như
là quản lý tệp, lập lịch cho bé vi sử lý , điều khiển terminal, được quản lý bởi tiến
trình SERVER đặc biệt có khả năng tiếp nhận các yêu cầu thực hiên dịch vụ tương

ứng . Trong mô hình đối tượng, thế giới bao gồm các đối tượng khác nhau, mỗi đối
tượng có một kiểu (type), mét biểu diễn và một tập các thao tác trrên một đối tượng
, mét tiến trình người sử dụng phải có “giấy phép” đối với đối tượng đó. Nhiệm vụ
cơ bản của hệ điều hành ở đây là quản lý các giấy phép và cấp phát các giấy phép
đó cho các tiến trình để thực hiện thao tác cần thiết. Trong mét hệ tập trung, bản
thân hệ điều hành cần nắm giữ các giấy phép bên trong nã để ngăn ngừa những
người sử dụng cố ý “giả mạo” chóng.

1. 6 Nối kết cỏc mạng
Do nhu cầu trao đổi thông tin trong xã hội ngày càng phát triển nên việc kết nối
các mạng máy tính lại với nhau đã trở thành vấn đề được quan tâm đặc biệt.
để kết nối các mạng đang tồn tại lại với nhau, người ta thường xuất phát tõ mét
trong hai quan điểm sau:
(1)Xem mỗi nút của mạng con nh là một hệ thống mở.
(2) Xem mi mng con nh l mt h thng m.
Quan im (1) cho phộp mi nỳt ca mng con cú th truyn thụng trc tip vi
mt nỳt ca mng con bt k khỏc. Nh vy ton b cỏc mng con cũng s l nỳt
ca mng ln v tuõn th mt kin trúc chung.
Quan điểm (2), hai nút thuộc hai mạng con khác nhau không thể bắt tay
trực tiếp với nhau đợc mà phải thông qua một phần tử trung gian gọi là giao
diện nối kết(Interconnection Iterface) đặt giữa hai mạng con đó. có
nghĩa là cũng hình thành một mạng lớn gồm các giao diện nối kết và các
máy chủ (Host)đợc nối với nhau bởi các mạng con.Tơng ứng với hai quan
điểm đó, có có hai chiến lợc nối kết các mạng. Một chiến lợc (tơng ứng
quan điểm (1)) tìm cách xây dựng các chuẩn chung cho các mạng và một
chiến lợc khác (tơng ứng quan


điểm (2)) cố gắng xây dựng các giao diện nối kết để tôn trọng tính độc
lập của các mạng hiện có .

Chương2 KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG OSI





Mô hình OSI là một mô hình tổ chức các giao thức truyền thông thành bảy tầng.
Mỗi tầng giải quyết một phần hẹp của tiến trình truyền thông. Hình 2. 1 minh hoạ
các tầng của mô hình OSI. Tầng vật lý bao gồm các giao thức điều kiển truyền
thông trên các vật tải mạng. Tầng bảy là tầng ứng dụng, nã giúp các dịch vụ mạng
giao tiếp với các ứng dụng đang dùng trên máy tính. Giữa tầng một và tầng bảy là

năm tầng khác thực hiện các công việc truyền thông trung gian.









Hình 2. 1 Các tầng của mô hình OSI

2. 1 Tầng vật lý

2. 1. 1Vai trò và chức năng:
Theo định nghĩa của OSI, tầng vật lý cung cấp các phương tiện điện, cơ, chức
năng, thủ tục để kích hoạt, duy trì đình chỉ liên kết vật lý giữa các hệ thống.Ở đây
thuộc tính điện liên quan đến sự biểu diễn các bit (các mứ thế hiệu) và tốc độ
truyền các bit, thuộc tính cơ liên quan đến các tính chất của giao diện với một
đường truyền (kích thước, cấu hình). Thuộc tính chức năng chỉ ra các chức năng
được thực hiện bởi các phần tử của giao diện vật lý, giữa một hệ hống và đường
truyền , và thuộc tính thủ tục liên quan đến giao thức điều khiển việc truyền các
xâu bit qua đường truyền vật lý.
Khác với các tầng khác, tầng vật lý là tầng thấp nhất giao diện với đường truyền
không có PDU cho tầng vật lý, không có phần HEADER chứa thông tin điều khiển
(PCI), dữ liệu được truyền đi theo dòng bit (bit stream). Bởi vậy giao thức cho tầng
vật lý không xuất hiện với ý nghĩa giống như đối với các tầng khác.

Cáp đồng trục cáp sợi quang c¸p sîi
quang

Modem transducer


Môi trường thực

Trong mụi trng thc, A v B l hai h thng m c ni vi nhau bng mt
on cỏp ng trc v mt on cỏp quang. Modem C dựng chuyn tớn hiu s
sang tớn hiu tng t truyn trờn cỏp ng trc . Modem D li chuyn tớn hiu
tng t sang tớn hiu s v qua transducer E chuyn i từ xung in sang
xung ỏnh sỏng truyn qua cỏp quang . Cui cựng , transducer F li chuyn i
li thnh xung in v i qua B.

2. 1. 2 Cc chun cho giao din vt lý
V24/ RS232C l hai chun tng ng ca CCITT v EIA nhm nh ngha giao
din tng vt lý gia DTE(Data Terminal Equipment) v DCE(Data Circuit
Terminating Equipment). V phng din c cỏc chun ny s dng cỏc u ni 25
chõn(25pin connector)và do vậy về lý thuyết cần dùng cáp 25 sợi để nối
DTE và DCE. Về phơng diện điện các chuẩn này quy định các tín hiệu
số nhị phân 0 và 1 tơng ứng với các hiệu thế nhỏ hơn 3V v ln hn +3V.
Tc tớn hiu qua giao din khụng vt quỏ 20Kb/ s v vi khong cỏch khụng
quỏ 15m.
RS449/ 422A/ 423A nhc im chớnh ca chun RS232C/ V24(EIA232D) l s
hn ch v tc d v kong cỏch. ci thin yu im ú, EIA ó a ra một tp
cỏc chun mi thay th, ú l RS449, RS422A v RS423A. Ci tin ch yu ca
RS449 so vi RS232C l c trng in v cc chun RS422A v RS423A nh
ngha cỏc c trng ú. RS423A s dng phng thc truyn thụng cõn bng t
tc 3Kb/ s khong cỏch 1000Km v 300Kb/ s khong cỏch 10m. RS422A s

dng phng thc
Cc khuyn ngh loi X ca CCITT. Cú rt nhiu h thng s dng cỏc khuyn
ngh loi X ca CCITT cho tng vt lý .
X21 chp nhn cỏc ch truyn cõn bng v khụng cõn bng nh trong RS422A
v RS423A bi vy cú cựng gii hn tc / khong cỏch . Bờn cch X21, CCITT
cũn nh ngha khuyn ngh X21 bis dựng cho tng vt lý ca cỏc mch chuyn
gói X25. X21 bis s dng cỏc vch V. 24

2. 2 Tầng liờn kết dữ liệu :

2. 2. 1 Vai trò chức năng : Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện để truyền
thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy thông qua các cơ chế đồng bộ hoá,
kiểm soát lỗi tầng dữ liệu. Có rất nhiều giao thức được xây dựng cho tầng liên kết
(gọi chung là Data link Protocol). Các DLP được phân chia thành hai loại: dị bé
(asyncronous DLP) đồng bộ (synchronous DLP), trong đó loại đồng bộ chia thành
hai nhóm là hướng ký tự(chracter oriented) và hướng bit (bit oriented)


Data Link Protocol
(DLP)



AsynchronousSynchronounsSynchronounsSynchronouns
Synchronouns



Characteroriented Bit Bit
Bit Bitoriented

DLP dị bé : sử dụng phương thức truyền dị bé , trong đó các bít đặc biệt Start và
Stop được dùng để tách các xâu bít biểu diễn các ký tự trong dòng dữ liệu cần
truyền đi . Phương thức này không cần có sự đồng bộ liên tục giữa người gửi và
người nhận tin .
DLP đồng bộ : Phương thức truyền đồng bộ không dùng các bít đặc biệt để đánh
dấu mỗi ký tự mà chèn các ký tự đặc biệt như SYN(synchronization), EOT(end of
transmision) hay đơn giản hơn, là dùng một cái cờ (Flag) giữa các dữ liệu của
người sử dụng.
Các hệ thống truyền thông đòi hỏi hai mức đồng bộ hoá :
+ Ở mức vật lý : để giữ đồng bộ giữa cỏc đồng bộ của người gửi và người nhận
+ Ở mức liên lết dữ liệu : để phân biệt dữ liệu của người sử dụng với các cờ và các
vùng điều khiển khác .
Các DLP hướng ký tự được xây dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của mét bé mã
chuẩn nào đó, trong khi các DLP hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân (xâu bit)
để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ liệu, các hàm thủ tục ) và khi
nhận , dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit mét .

2. 2. 2 Các giao thức hướng ký tự
Các giao thức loại này xuất hiện từ những năm 60 và giờ đây vẫn còn được sử
dụng. Chóng được sử dụng cho các ứng dụng điểm - điểm lẫn nhiều điểm. Giao
thức loại này có thể đáp ứng cho các phương thức khai thác đường truyền khác
nhau: một chiều(Simplex) hoặc hai chiều(Fullduplex). Đối với phương thức một
chiều, giao thức hướng ký tự được dùng rộng rãi.
Đối với phương thức hai chiều luân phiên, giao thức hướng ký tự nổi tiếng nhất
chính là BSC (Binary Synchronous Control) hay còn gọi là Bisync - mét sản phẩm
của IBM. Giao thức này được ISO lấy làm cơ sở để xây dựng giao thức .
Các ký tự đặc biệt gồm có :
ETX (End of Tex) để chỉ sự kết thúc của phần dữ liệu.
STX(Start of Tex) : để chỉ sự kết thúc của header và bắt đầu của phần dữ liệu
EOT(End of Transmission) : để chỉ sự kết thúc việc truyền của một hặc nhiều đơn

vị dữ liệu và để giải phóng liên kết .
ETB(End of Transmission block) : để chỉ sự kết thúc của một khối dữ liệu, trong
trường hợp dữ liệu được chia thành nhiều khối .
ENQ (Enquiry): để yêu cầu phúc đáp từ mét trạm xa .
DLE(Data Link Escape) : dùng để thay đổi ý nghĩa của các kí tự điều khiển truyền
tin khác.
ACK(acknowledge): để báo cho người gửi biết đã nhận tốt thông tin .
NAK(Negative acknowledge) : để báo cho người gửi biết là tiếp nhận không tốt
thông tin .
SYN (Synchronous) : kí tự đồng bộ dùng duy trì sự đồng bộ giữa người gửi và
người nhận.
Một đơn vị dữ liệu (Frame) dùng trong giao thức này có khuôn dạng tổng quát như
sau:

SOH Header STX Tetx ETX BCC


(Thông tin điều khiển ) (dữ liệu ) (dữ liệu ) (d÷
liÖu )

Phần Header (có thể vắng mặt) chứa thông tin điều khiển thường là số thứ tự của
frame và địa chỉ của trạm đích. BCC (Block Check Character) là bit kiểm tra lỗi
theo kiểu bit chẵn lẻ (theo chiều dọc) cho các kí tự thuộc vùng text(trường hợp
basic mode), hoặc 16 bit kiểm tra lỗi theo phương pháp CRC - 16 cho vùng


TEXT(trường hợp BSC). Kích thước vùng TEXT trong các hai trường hợp đều
được giới hạn để đảm bảo được kiểm soát lỗi khi truyền. Trường hợp dữ liệu quá
dài có thể tách thành nhiều khối (Block).
Các thủ tục chính của BSC/ basic mode gồm có:

+ Môi trường truyền tin : Giả sử trạm A muốn mời trạm B truyền tin , A sẽ gửi lệnh
sau đây tới B:

EOT B ENQ

Trong đó B là địa chỉ của trạm được mời truyền tin .
EOT để chuyển liên kết sang trạng thái điều khiển . Khi B nhận được kênh này có
thể xảy ra hai trường hợp :
+ Nếu có tin để truyền thì trạm B sẽ cấu tróc tin theo khuôn dạng chuẩn và gửi đi .
+ Nếu không có tin để truyền thì B gửi lệnh EOT để trả lời.
Mời để nhận tin :
Giả sử trạm A muốn mời trạm B nhận tin, lúc đó A sẽ gửi ACK để trả lời ngược lại
nó gửi NAK để trả lời. Về phía A, sau khi gửi lệnh đi nếu quá một thời gian xác
định trước mà không nhận được trả lời của B hoặc nhận được trả lời sau thì A sẽ
chuyển sang trạng thái phục hồi (Recovery state).
- Yêu cầu trả lời : Khi một trạm cần trạm kia trả lời một yêu cầu nào đó đã gửi đi
trước đó thì nú chỉ cần gửi lệnh ENQ đến trạm kia .
- Ngõng truyền tin (Tạm thời ) : gửi lệnh EOT
- Giả phóng liên kết : gửi lệnh DLE EOT
- Trạng thái phục hồi : Khi mét trạm nào đó đi vào trạng thái phục hồi thì nó sẽ
thực hiện mét trong các hành động sau :
+ Lặp lại lệnh gửi n lần (n là một số nguyờn chọn trước)
+ Gửi yờu cầu trả lời n lần
+ Kết thúc truyền bằng cách gửi lệnh EOT.

Trạm A Trạm B Trạm A Trạm B Trạm B Trạm A Trạm B Trạm B Trạm
A Trạm B Tr¹m B Tr¹m
A Tr¹m B



ENQENQENQEN
Q ENQ

ACK ACK ACK
ACK ACK
STX. . . ETX BCCSTX. . . ETX BCCSTX. . . ETX BCCSTX. . . ETX
BCC STX ETX BCC
ACK STX. . . ETX
STX. . . ETX STX. . . ETX
STX ETX

BCC
STX. . . ETX BCCSTX. . . ETX BCCSTX. . .
ETX BCCSTX. . . ETX
BCC STX ETX
BCC
ACK
EOTACKACKACK
ACK

ENQ EOT EOT EOT EOT
STX. . . ETX BCC(dạng hội

thoại) (d¹ng héi tho¹i)
ACK
EOT

(dạng thông thường)

Minh hoạ hoạt động của giao thức BSC

2. 2. 3 Cỏc giao thức hướng bit:
- Giao thức HDLC (High - Level Data Link Control ). HDLC là giao tức chuẩn cho
tầng liên kết dữ liệu cố vị trí quan trọng nhất, được phát triển bởi ISO(ISO 3309 và
ISO 4335) để sử dụng trong cả hai trường hợp : điểm - điểm và nhiều điểm. Nã cho
phép khai thác hai chiều đồng thời (Full-duplex). HDLC là mét giao thức hướng
bit, nghĩa là các phần tử của nó được xây dựng tõ các cấu trú nhị phân và khi nhận
dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit mét.
- Một frame đơn vị dữ liệu của HDLC có khuôn dạng tổng quát như sau:






8 8/ 16 8/ 16 16/ 32 8
Hướng
Chuyền


Kích thước vùng bit cho dạng chuẩn / dạng
mở rộng

Trong đó : Flag là các vùng mã đóng khung cho Frame, đánh dấu bắt đầu và kết
thúc của Frame. Mã này được chọn là 01111110. để tránh sự xuất hiện của mã Flag
trong nội dung của Frame, người ta cài đặt cơ chế (cứng) có chức năng sau
- Khi truyền đi, cứ phát hiện một xâu bit có 5 chữ số 1 liên tiếp (11111) thì
tự động chèn thêm một bít 0 vào.
- Khi nhận, nếu phát hiện có bit 0 sau 5 bit 1 liên tiếp thì tự động loại bỏ bit 0 đó
đi.
-Address: là vùng địa chỉ đích trạm đích của Frame.
-Control: là vùng để định danh cho các loại Frame khác nhau của HDLC.
-Information: là vùng để ghi thông tin cần truyền đi. Vùng này có kích thước
không xác định.
- FSC(Frame Check Sequence): là vùng để ghi mã kiểm soát lỗi (Checksum) cho
nội dung của frame(phần nằm giữa hai flag).
- Frame HDLC có hai khuôn dạng : chuẩn và mở rộng. Kích thước tương ứng của
mỗi vùng nội dung của frame được ghi phía trên vùng. HDLC sử dụng ba loại
frame chính:
+ Loại U(Unnumber frames): dùng để thiết lập liên kết dữ liệu theo các phương
thức hoạt động khác nhau và để giải phóng liên kết khi cần thiết ,vv Đây là loại
frame điều khiển.
+ Loại I (Information frames): dùng để chứa thông tin cần truyền đi của người sử
dụng và được đánh số thứ tự để kiểm soát.
+ Loại S (Supervisory frames): đây cũng là frame điều khiển được sử dụng để
kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu trong quá trình truyền tin.
+ Phương thức trả lời chuẩn NRM được sử dụng trong trường hợp cấu hình không
cân bằng, nghĩa là có chỉ định một trạm điều khiển chung (gọi là trạm “chủ”), các
trạm bị điều khiển còn lại còn được gọi là trạm “tớ”(slave). Các trạm tớ chỉ có thể
truyền tin khi trạm chủ cho phép.
+ Phương thức trả lời dị bé (ARM): cũng được sử dụng trong trường hợp cấu hình

không cân bằng, nhưng có nới rộng quyền trạm “tớ”. Các trạm tớ được


phép tiến hành truyền tin mà không cần đợi sù cho phép của trạm “chủ”. Phương
thức này thường dùng trong bối cảnh điểm - điểm với liên kết hai chiều(Duplex)
cho phép trạm “tớ” gửi các frame không đồng bộ với trạm “Chủ”
+ Phương thức dị bộ cân bầng (ABM): được sử dụng trong trường hợp trong
trường hợp điểm - điểm , hai chiều, trong đó các trạm đều có vai trò tương đương
- Các giao thức dẫn xuất tõ HDLC. Rất nhiều trong số các giao thức hướng bit cho
tầng Data Link là tập con hoặc cải biên tõ HDLC.
+ LAP(Link Access Procedure) tương ứng với phương thức trả lời dị bộ của HDLC
dùng trong bối cảnh không cân bằng (có trạm điều khiển).