thiết kế phần truy cập cho hệ thống mạng TSL

Phần đầu của chương này sẽ đề cập đến thiết kế phần truy cập cho hệ thống mạng. Nó
bao gồm những điểm mà mạng truy cập giao tiếp với mạng truyền dữ liệu. Phần truy cập
sẽ có thể bao gồm một số phần trong việc truyền dữ liệu thật sự đến mạng lõi. Bước đầu
tiên là xác định những yêu cầu truy cập, đã được đưa ra ở chương 15 và chương 16. Tiếp
theo, dung lượng yêu cầu trong mạng truy cập và trong mỗi thiết bị truy cập cũng phải
được định nghĩa. Kiểu mà những truy cập cục bộ được sắp xếp sẽ được đề cập tiếp theo:
cả kiểu truy cập ngang hàng và truy cập có phân cấp. Sau đó một topology tổng quát của
mạng truy cập có thể được phác thảo để có thể đặt những ứng dụng, những thiết bị truy
cập và thiết kế mạch mạng và mạch truy cập, và để giao tiếp được với cả các thiết bị truy
cập và mạng lõi, điều này có thể đưa ra mô hình của 1 dịch vụ mạng công cộng. Cuối
cùng, những phương pháp cụ thể để nối giữa lưu lượng SNA và non SNA và việc nối
mạng cục bộ vào 1 mạng truy cập duy nhất của một vùng rộng mạng lõi sẽ được giải
thích.
19.1 Định nghĩa thiết kế ở mức độ mạng truy cập và mạng xương sống:
Có 3 mức độ truy cập có thể có đối với bất kì một thiết kế mạng nào: người sử dụng hay
ứng dụng, sự tập trung hay truy cập, và lõi. Những mức độ truy cập này được biểu diễn ở
hình 19.1 và được giải thích dưới đây. Nói chung, thiết kế lớp người sử dụng hay lớp ứng
dụng tập trung vào tất cả 7 lớp trong mô hình OSI. ( và những mức tương ứng trong
những cấu trúc khác). Thiết kế mạng truy cập và mang lõi tập trung vào 3 lớp đầu (lớp
vật lí, data link và network) với riêng mạng truy cập thì đôi khi kèm theo lớp thứ tư
(transport). Những hỗ trợ cho các lớp cao hơn (lớp thứ 5, thứ 6 và thứ 7) thường được
điều khiển bởi phần mềm ứng dụng.
Thiết kế về phía người sử dụng/ ứng dụng: tầng đầu tiên xác định cách người sử dụng
hay ứng dụng truy cập vào tài nguyên mạng. Giao diện vật lí ở mức này cơ bản bao gồm
card giao tiếp mạng máy tính LAN (workstation và server), chuẩn giao tiếp FEP vào
mạng LAN theo kiểu Token Ring hoặc bất kì thiết bị nào khác mà ở đó dữ liệu được tạo
ra hoặc là đầu cuối dữ liệu. Thường thì một vài dịch vụ mạng tồn tại ở lớp này, nhưng
điều này còn tùy thuộc mức của cấu trúc protocol được điều khiển bởi người sử dụng
hoặc ứng dụng. Lĩnh vực này cung cấp sự đa dạng rất lớn về các chuẩn giao tiếp, các giao
thức, cấu trúc, công nghệ và các chuẩn của bất kì một lớp mạng nào. Lớp người sử dụng
của thiết kế không chỉ phụ thuộc vào các giao thức dùng để truy cập và truyền dữ liệu

trong mạng mà còn phụ thuộc vào giao thức truyền file và giao thức định hướng thành
phần (session-oriented protocol).

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.1. Các mức truy cập mạng
Thiết kế mạng truy cập: tầng thứ 2 xác định các điểm mà người sử dụng truy cập vào
mạng. Các thiết bị truy cập điển hình bao gồm router, bridge, PBX, switch hoặc bất kì 1
thiết bị nào cung cấp 1 điểm tập trung đáp ứng các tiêu chuẩn về các chuẩn giao tiếp, các
giao thức, cấu trúc, đặc điểm công nghệ, chức năng và dịch vụ. Các giao thức là tiêu
chuẩn về network, data link và lớp vật lí, và thường tương tự nhau, nếu không phải là
giống nhau hoàn toàn giữa các tất cả thiết bị truy cập mạng. Đây cũng là điểm mà người
sử dụng tương tác và giao tiếp với các dịch vụ chuyển mạch dữ liệu và mạng WAN. Thiết
bị truy cập thường được gọi là thiết bị đầu cuối hoặc thiết bị mạng, adapter đầu cuối hay
DCE. Thiết bị đầu cuối (DTE) là đầu cuối dữ liệu, trong khi adapter đầu cuối (DCE) sẽ
chuyển hoặc sửa đổi dữ liệu.
Thiết kế mạng lõi: Tầng thứ 3 xác định phần truyễn dẫn lõi cho tất cả các lớp mạng truy
cập cho thiết kế. Nói chung, nó thường (vô hình) trong suốt đối với phần truy cập của
mạng, trừ phi người sử dụng bỏ qua hoặc loại bỏ phần mạng truy cập và giao tiếp trực
tiếp với mạng lõi. Mạng lõi cung cấp một mô hình giao diện, giao thức, cấu trúc và công
nghệ chuẩn. Nó cũng cung cấp các đặc điểm, chức năng và dịch vụ của người sử dụng.
Đối với người sử dụng, mạng lõi có thể là dịch vụ chuyển mạch cung cấp sóng mang, trở
thành “đám mây mạng” mà thiết bị truy cập sẽ gởi các tin tức tới đó. 1 ví dụ là dịch vụ
SMDS, ở đó thiết bị truy cập của người sử dụng (1 router) giao tiếp với cổng nối cung
cấp sóng mang để vào dịch vụ mạng lõi, hoặc người sử dụng có thể trực tiếp truy cập vào
chuyển mạch khối của mạng lõi IXC. Phương pháp giao tiếp này sẽ trở nên thông dụng
khi mà dịch vụ dữ liệu băng thông rộng phát triển.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử

19.2. Những yêu cầu truy cập mạng:
Truy cập mạng yêu cầu những gì? Thiết kế truy cập sẽ chủ yếu dựa trên những phân tích
về thông lượng trước đó và kế hoạch dung lượng. Những bước này đã được đề cập tới
trong một vài chương trước về những phân tích các yêu cầu và việc lên kế hoạch thông
lượng nên sẽ không lặp lại ở chương này. Tuy nhiên, cũng phải nhấn mạnh rằng sẽ không
cần thiết phải kết hợp những yêu cầu của người sử dụng vào những mô hình thông dụng
dùng để xác định các chuẩn giao tiếp, các giao thức, cấu trúc, công nghệ, đặc trưng, công
dụng và dịch vụ được yêu cầu bởi người sử dụng.
19.2.1. Chuẩn giao tiếp và các kết nối vật lí:
Có lẽ sự khác biệt lớn nhất của bất kì các yêu cầu kết nối nào là ở tầng phương tiện vật
lí. Thiết kế các thiết bị truy cập cần phải thích hợp ở cả 2 đầu giao tiếp phía người sử
dụng (được xác định rõ ở Chương 15 và 16) và giao tiếp phía hệ thống mạng. Nếu xây
dựng một mạng private chỉ gồm những điểm truy cập, giao diện của mạch sẽ là những kết
nối point-to-point giữa các nốt truy cập. Thường thì sẽ có các kết nối đồng bộ để tận
dụng các giao thức hiệu quả nhất tới thiết bị được chọn. Khi giao tiếp với những mạng
public, phía hệ thống mạng thường sẽ được xác định bởi sự truy cập (cổng) mạng public
và giao diện mạng lõi.
Cấu hình nối dây hiện có ở mỗi phía truy cập sẽ điều khiển rất nhiều các lựa chọn kết nối.
Lựa chọn cơ bản nhất bao gồm cáp xoắn không có vỏ bọc (UTP), cáp xoắn có vỏ bọc
(STP), cáp đồng trục dày và mỏng, và sợi thủy tinh (đơn mode hoặc đa mode) hoặc cáp
quang plastic (đa mode).
Đầu tiên là cáp xoắn. Cáp xoắn (cả loại có vỏ và không có vỏ) đều có thể được sử dụng
trong cả việc truyền dữ liệu và tín hiệu tương tự. Rất nhiều nơi hiện nay sẽ có cáp điện
thoại là cáp xoắn, đây này là loại cáp chính được sử dụng. Những kĩ thuật mới đã tăng tốc
độ truyền dữ liệu truyền qua cáp xoắn đôi. Tốc độ đang được thử nghiệm với Ethernet là
10M bps, Token Ring là 16M bps và FDDI là 100M bps.
Cáp đồng trục là thế hệ thứ 2 về dây dẫn được tạo ra. Cáp đồng trục được dùng rộng rãi
với tốc độ Ethernet 10M bps. Rất nhiều công trình sử dụng cáp đồng trục cho dây điện

thoại và truyền hình cáp, cũng như các ứng dụng về an ninh khác. Hơn nữa, trước khi có
triển khai cáp quang, cáp đồng trục đã được dùng cho việc đi dây giữa các tòa nhà. Cáp
đồng trục có thể xử lí những băng thông rộng hơn cáp xoắn, có thể lên tới 500 MHz.
Cáp quang cung cấp băng thông rộng nhất, tốc độ truyền dữ liệu lên tới cỡ gigabit trên 1
giây. Dữ liệu được truyền thông qua các xung sóng ánh sáng được chuyển đổi từ tín hiệu
điện. Ưu điểm của cáp quang là khả năng băng thông rộng hơn rõ ràng, bảo mật hơn, ít bị
ảnh hưởng của nhiễu do truyền qua cáp đồng, và những thuận lợi về phương diện vật lí
như nhẹ hơn, nhỏ hơn.
Hàng loạt các chuẩn giao tiếp vật lí và điện đã được sinh ra, từ thế giới của viễn thông tới
lĩnh vực mang máy tính LAN. Phương tiện vật lí (cơ sở vật chất) truyền tải tín hiệu viễn
thông bao gồm các đường truy cập vật lí và điện. Những chuẩn giao tiếp vật lí và điện,
hay cơ tương ứng bao gồm DB – 25 (RS 232, RS 530 – sự mở màn cho việc thay thế RS
449) DB 37 (EIA – 449) M 34 (V 35).

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


……. (sách gốc bị mất trang không dịch đựơc đoạn này)
Những thiết bị kết nối khác có thể cần thiết là driver cho một đường truyền RS-232 hoặc
modem khoảng cách giới hạn (LDM – Limited-distance modem), một balun để phù hợp
về trở kháng, và modem ngoài tần số radio hoặc một đường truyền sử bộ lặp liên tiếp sử
dụng cáp quang cho những kết nối khoảng cách xa. Mang ARCnet sử dụng cáp đồng trục
có vỏ. Những kết nối cuối cùng chỉ đòi hỏi phải giao tiếp đuợc với các thiết bị truy cập
mạng, như là bộ lặp, CSU/DSU, modem, bridge hay lả router.

Hình 19.2. Các kết nối thiết bị truy cập của người sử dụng
19.2.2. Giao thức:
Các hỗ trợ về giao thức yêu cầu những gì? Hỗ trợ về giao thức có thể bao gồm từ cung
cấp phương thức vận chuyển trong suốt tới chuyển đổi từ các đa cấu trúc thành các đa
giao thức. Đầu tiên, mỗi giao thức phải được xác định rằng sẽ hoạt động trong mỗi giao

diện bằng cách nhận biết cú pháp, ngữ nghĩa, sự điều hòa thời gian, và các sự thực thi độc
quyền và đặc tính của nó. Sau đó, xác định phần nào của giao thức đang được sử dụng.
Xác định và tập trung vào giao thức mà không phải phương tiện vật lí hay phần cứng độc
lập.
Nhận dạng đặc tính của giao thức truyền file đối với sự xung đột, đặc biệt là kích thước
gói trong mỗi chiều (ví dụ như NFS thì chỉ truyền đi kích thước gói lớn và nhận lại kích
thước gói nhỏ). Xác định mỗi giao thức nghĩa là xác định một kích thước đơn vị dữ liệu
và tỉ số đơn vị dữ liệu truyền/đơn vị dữ liệu nhận. Sau đó xác định loại giao thức nào có
thể hay ko thể thực hiện được bắc cầu (bridge), định tuyến (route) hoặc chuyển mạch
(switch). Các li các giao thức truy cập phương tiện, và xác định xem chúng có được
truyền đi trong suốt trong mạng hay không, có gói gọn không (tunneled), được chuyển
đổi bởi mạng không. Ngoài ra, rất nhiều giao thức có sự phụ thuộc những giao thức khác,
điều này có thể làm hạn chế khả năng xử lí và hoạt động của nó. Phân tích những giao
thưc nào có thể bị ảnh hưởng bởi sự phát hiện lỗi, sự sửa lỗi, sự điều khiển dòng thông
báo, hoặc việc đệm. (buffering).
Sẽ có khả năng có rất nhiều giao thức không giống nhau, và hầu hết đều không liên lạc
trực tiếp với các giao thức khác, hoặc nếu chúng liên lạc thì chúng sẽ thực hiện thông qua
IP hoặc trong thế giới của SNA/SDLC sử dụng cổng nối. Những giao thức này phải được

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


sắp xếp theo sự phụ thuộc của chúng và phải hiểu rõ sự xung đột giữa chúng. Cũng phải
tìm hiểu các yêu cầu về giao thức trong bối cảnh nhìn ra từ bên trong các nốt truy cập.
Phần truy cập của mạng cần những yêu cầu nào về giao thức? Ví dụ, những đặc tính
giao thức của chuyển mạch gói sẽ là tốc độ cỡ bps hay Bps, số lượng gói, cuộc gọi, sự
xác lập lại (reset) và những ngắt cho phép bởi sự cấp ô nhớ cuộc gọi VC (VC call
memory allocation), kích thước gói và kích thước cửa sổ trên một VC. Tất cả những
thông số này đều được thiết lập bởi thiết bị truy cập (PAD) và chuyển mạch mạng, và
nhất thiết là phải được xác định rõ. Những công nghệ khác có những thông số đặc trưng

về giao thức cũng phải được định rõ.
Điều này làm nảy sinh một cầu hỏi về số lượng điều khiển mà mạng truy cập cần đạt
được để áp dụng cho người sử dụng hay ứng dụng, hoặc quan trọng hơn là mức độ yêu
cầu của thiết bị mạng truy cập trong việc tương tác với người sử dụng. Một lần nữa, sẽ có
sự khác biệt phụ thuộc vào giao thức được sử dụng. Người thiết kế mạng sẽ được yêu cầu
phải làm rõ tất cả các sự phụ thuộc trước khi tiến hành thiết kế mạng truy cập. Vậy là
chúng ta đã rõ về tầm quan trọng của những chi tiết này đối với sự chính xác trong thiết
kế mạng truy cập.
19.2.3. Kiến trúc và công nghệ:
Tiếp theo sẽ xác định kiến trúc nào mà các giao thức sẽ tương tác, và những kiến trúc này
tương tác với nhau như thế nào. Hầu hết các thiết kế sẽ là đặc tính giao thức với giao thức
(protocol-to-protocol). Một lần nữa, việc xác định mức độ yêu cầu của sự đóng gói, sự
chuyển đổi, sự bắc cầu, sự định tuyến hay chuyển mạch lại được yêu cầu. Đồng thời cũng
đặt ra câu hỏi, những chức năng này sẽ được thực hiện ở đâu: tại đầu vào vật lí hay đầu ra
của thiết bị truy cập (phương tiện truyền dẫn), trong thiết bị truy cập hay trong mạng lõi.
Một câu hỏi khác là: Liệu cơ sở công nghệ này là công nghệ đơn lẻ hay đa công nghệ?
Rõ ràng, càng tổng hợp phức tạp nhiều công nghệ, càng tạo ra được một thiết kế mạng
truy cập phức tạp, và càng hạn chế các lựa chọn về số lượng thiết bị có thể dùng được.
Khi thực hiện những thiết kế mạng truy cập này, nên quay lại chương 17, so sánh công
nghệ và nên đảm bảo rằng sự lựa chọn công nghệ là không thay đổi. Trừ phi các kế hoạch
tương lại thay đổi hoặc do mục đích kinh tế, đừng sử dụng những thiết bị phức tạp hơn so
với yêu cầu. Ví dụ, đừng sử dụng 1 brigde khi mà bộ lặp là đủ rồi, và một bộ lặp nhiều
cổng đôi khi cũng nên được lựa chọn hơn là nhiều thiết bị phức tạp hơn. Đừng sử dụng
router khi cần một brigde là đủ, v .. v … Nhớ rằng càng nhiều topology phức tạp và đa
chức năng (dynamic), thì thiết bị truy cập sẽ càng phải thông minh hơn.
19.2.4. Các đặc trưng, chức năng và dịch vụ yêu cầu:
Khi người sử dụng giao tiếp với mạng WAN thông qua thiết bị truy cập, những đặc
trưng, những chức năng và dịch vụ nhất định sẽ được yêu cầu thông qua những chuẩn
giao tiếp và hỗ trợ giao thức thông thường. Những đặc điểm và chức năng này là đặc
trưng riêng biệt đối với sự kết hợp giữa chuẩn giao tiếp vào giao thức được chọn, ví dụ sử

dụng FECN, BECN, và bit DE với đồng bộ khung (frame relay). Có giao thức có thể hỗ
trợ những chức năng này, nhưng làm sao người sử dụng và thiết bị truy cập có thể sử
dụng chúng để thực thi dòng điều khiển. Một ví dụ khác là lớp truy cập của SMDS. Rất
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


nhiều những câu hỏi kiểu này có thể được trả lời khi xác định được lưu lượng của người
sử dụng tồn tại trong dịch vụ. Nhưng điểm giao tiếp dịch vụ thường là những điểm mà
các đặc điểm và chức năng hoạt động. Phải chăng, những nốt truy cập cung cấp những
tiện ích ban đầu đối với dịch vụ dữ liệu, hay nó bắt đầu khi truyền đi tới mạng lõi, hay
ngay cả trong chính mạng lõi? Những dịch vụ giá trị gia tăng thì bắt đầu ở đâu: tại mạng
truy cập hay trong mạng lõi? Một khi những câu hỏi này được trả lời thì những bước khởi
đầu của công việc thiết kế mạng truy cập có thể bắt đầu.
19.3. Những yêu cầu về dung lượng của mạng truy cập:
Trong chương 16, vấn đề tải mỗi thiết bị truy cập đã được tính toán dựa trên những đầu
vào đã biết. Đối với nhiều thiết kế mạng nhỏ hoặc mạng private những ứng dụng của
người dùng và các đầu vào là biết trước. Nếu đó là trường hợp trong thiết kế mạng thì các
cấu hình của nốt mạng cũng được biết rồi. Nếu thế thì chỉ cần tiếp tục nối những thiết bị
truy cập thông qua một trong những kiến trúc đã được dịnh nghĩa ở chương tiếp theo.
Tuy nhiên, khi thiết kế những mạng dữ liệu lớn, cả mạng private hay mạng public, thì
những đặc trưng truy cập của người dùng thường không rõ ràng và không được xác định
rõ. Điều này đặc biệt đúng khi thiết kế một mạng từ đầu, và những đầu vào của người sử
dụng thì chỉ là những ước tính, hoặc tệ hơn chỉ là sự suy đoán. Trong trường hợp này,
một vài sự ước lượng lớn về thông lượng của người sử dụng có thể được đưa vào 1 mô
hình để xác định số lượng cổng truy cập và cổng mạng lõi cần thiết, tốc độ của chúng ra
sao và sự tận dụng chúng như thế nào. Điều này sẽ mặc định rằng đặc tính giao thức của
người sử dụng là gần như giống nhau hoặc tương tự, và công nghệ đơn lẻ đó cũng như
tập hợp tất cả các giao thức là được dùng để nối mạng cho những thuê bao này. Ngoài ra,
nếu tính thêm về mặt dịch vụ, như là CIR trong đồng bộ khung, điều này có thể gây ra
một vài sự gượng ép về mặt logic, và có thể bị quá tải bởi người sử dụng bất kì lúc nào.

19.3.1. Tải cho các thiết bị truy cập và sự tận dụng đường truyền:
Bây giờ để tính toán những thiết kế cần thiết cho mạng truy cập khi chỉ được biết các con
số về băng thông truy cập đơn thuần. Những tính toán này là giao thức và công nghệ độc
lập và sẽ cần thêm những sửa đổi cho những sự ghép kênh thống kê, xếp hàng, hay bất kì
việc đệm thêm hoặc tăng hiệu suất từ đầu vào tới đầu ra của thiết bị truy cập. Những tính
toán này thường được được áp dụng để tính toán những thiết bị ghép kênh, cũng như là
đồng bộ khung và thiết bị truy cập mạng ATM.
Cộng đồng người sử dụng nhất định sẽ truyền đi 1 con số cho MByte dữ liệu cho trước
mỗi ngày thông qua mạng dữ liệu (M) và truyền qua một số cổng nốt mạng cho trước
(n). Với những con số này, một mô hình cho mạng truy cập với (n) cổng đầu vào người
sử dụng và (T) đường truyền truy cập mạng lõi. Một giới hạn phải được thiết lập đối với
kích cỡ (trong những cổng) của thiết bị truy cập, cũng như đối với tốc độ truy cập và
đường truyền cho phép. Một khi những điều này đã được tiến hành đối với mô hình của
mạng truy cập, những sửa đổi có thể được thực hiện đối với những biến này bằng cách
cộng thêm các hệ số như độ trễ chờ của mô hình, sự ghép kênh thống kê, và thông lượng
lóng (internodal traffic).

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.3. Đo kích cỡ cổng truy cập
Hình 19.3 chỉ ra một ví dụ mà M = # MByte/ ngày/ mạng = 950,000 và số cổng truy cập
trong mạng là = n = 2000. Đối với những thiết kế đơn giản hóa thì tốc độ cổng truy cập =
s = 1.544 Mbps (T1). Sự tận dụng trung bình cho mỗi cổng sẽ được tính như sau:
M * 1 Ngày * 1h
* 8 bit * 1 cổng = độ tận dụng trung bình (%)
N 24h
3600s 1 byte s
1 cổng
Bây giờ, cộng phần tính toán cho 1 giờ bận, khi đó 20% tổng số thông lượng sẽ đồng thời

tồn tại trong mạng trong suốt giờ bận. Những tính toán mới này sẽ bao gồm những hệ số
của 5 giờ bân mỗi ngày đạt được tới đỉnh là 20% giờ bận.
…
Chú ý rằng sự tận dụng cổng đã tăng từ 5.7 lên 27.35% trong suốt quãng thời gian bận.
Hãy tiếp tục làm 1 bước nữa và xem xét sự tận dụng này trong suốt phút bận và giây bận.
Phút bận hay giây bận có thể được tính toán bằng cách giảm số giây trong tử số của phép
đổi đổi giờ sang giây. Khi làm được điều này, thông lượng tăng đột biến có một ảnh
hưởng mạnh mẽ đối với sự tận dụng băng thông của một mạch chuyên biệt nào đó.
19.3.2. Thiết kế nốt mạng:
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét các thiết kế nốt mạng trung bình. Vì chỉ biết những ý tưởng
chung chung về thông lượng ở mỗi nốt mạng, những giả định thêm có thể được tạo ra
dựa trên những dữ kiện mà chúng ta đã biết là mỗi nốt mạng sẽ được cấu hình gần như là
giống nhau. Thiết kế mạng truy cập có thể khởi đầu theo cách này, và khi có nhiều thông

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


tin chi tiết riêng biệt hơn về mỗi phía, thiết kế mạng truy cập có thể được cải tiến và bổ
sung thêm.
Để phát hiện được sự tận dụng những nốt truy cập từ đầu vào tới đầu ra, một sự so sánh
sẽ được đặt ra ở đây liên quan tới số cổng, tốc độ của mỗi cổng, và sự tận dụng các cổng
như thế nào đối với sự tận dụng các đường truyền đầu ra. Công thức sẽ là:
(T)(S)(%UT) = (pi)(s)(%UP)
Trong đó:
# của những đường truyền cần thiết = T
# của những cổng loại I = pi
Tốc độ của đường truyền = S
Tốc độ cổng = s
% tận dụng của đường truyền = %UT
% tận dụng port = %Up

Ví dụ, nếu các đầu vào và các đầu ra đối với 1 router đang thiết kế được cho các thông số
sau: sự tận dụng đầu vào là 27% trên 8 đồng bộ khung T1, và độ tận dụng đầu ra trên
mỗi đường dây là không lớn hơn 50% và đường dây đầu ra cũng có đồng bộ khung là T1.
(T)(1.544)(.5) = (8)(1.544)(.27) sau đó T=4.32 hoặc yêu cầu phải có 5 đường dây.
Những tính toán này có thể tiến thêm 1 bước nữa, khi có những tốc độ đa truy cập, và có
sự tận dụng cổng, nhưng tốc độ đường truyền vẫn giữ nguyên. Công thức bây giờ là:
(T)(S)(%UT) = Σ(pi)(s)(%Upi)
Còn đây là một ví dụ khác về những đầu vào là 5 đồng bộ khung T1, 10 FT1 (256K), và
12 mạch DS0 (56k). Giả sử sự tận dụng truy cập là giữ nguyên 27%, số đường truyền
tổng cộng cần thiết phải là:
(T)(1.544)(50%) = (5)(1.544)(.27) + (10)(.256)(.27) + (12)(.056)(.27)
Trong đó T = 3.83 hoặc cần 4 đường truyền T1. Khi sự tận dụng cổng đầu vào tăng lên
thì số đường truyền cần thiết để đáp ứng thông lượng cũng tăng lên.
Rõ ràng, những con số này sẽ thay thổi dựa vào sự hiệu quả của việc ghép kênh thống kê,
các biến thời gian trong sự tận dụng và trong khoảng thời gian bận, các giao thức, các
pattern được sử dụng. Các đầu vào của mạng LAN và các hệ số tải đã được giải thích
trong chương 16. Cần phải chú ý rằng, không chỉ cần phải có băng thông cho trước mà
cũng cần thiết phải có băng thông đỉnh trong giờ/phút/giây bận.
19.3.3. Sự tận dụng, hệ số tải và sự thất bại của việc dự đoán trước:
Sự tận dụng đường truyền và hiệu suất của đường truyền phụ thuộc chủ yếu vào những
giao thức đang hoạt động trên đường truyền và công nghệ đang được sử dụng. Chúng có
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


thể thay đổi từ đồng bộ và HDLC, rất hiệu quả, tới BSC và giao thức không đồng bộ, ít
hiệu quả hơn rất nhiều. Sự tận dụng tối đa đường truyền bị ảnh hưởng bởi số thiết bị sử
dụng chung đường truyền ở đầu cuối người sử dụng, độ trễ truyền, kích thước gói và sự
hao phí do điều khiển dòng, điều khiển lỗi, kích thước cửa và bộ đệm, và rất nhiều giao
thức khác cũng như những hệ số công nghệ nhất định.
Sự tận dụng đường truyền sẽ nằm trong khoảng từ độ tận dụng trung bình tới

giờ/phút/giây bận và thậm chí còn có cả sự tận dụng trong khoảng thời gian đỉnh cỡ mili
giây. Người thiết kế mạng có thể lên kế hoạch cho khoảng thời gian có sự tận dụng cao
thông qua 3 phương pháp chính của việc định tải cho đường truyền. Việc đầu tiên là xây
dựng qua thông lượng. Đây là phương pháp đơn giản chứ chưa phải đắt tiền để đưa thêm
thông lượng vào đường truyền (đường truyền có thể tạo thành nhiều mạch giữa 2 điểm
đầu cuối khác nhau). Việc thứ 2 chỉ đơn giản là cộng thêm thông lượng cần thiết và tăng
gấp đôi số đường truyền. Một lần nữa, điều này lại gây tốn kém và lãng phí băng thông.
Phương pháp hiệu quả nhất để định tải cho đường truyền là cho phép xảy ra những hư
hỏng đối với 1 đường truyền mà không mất đi tin tức bằng cách tải đường truyền ở mức
phần trăm hư hỏng mà ở mức đó cho phép hư hỏng trên một đường dây đơn theo công
thức sau:
Lf = [µ - (μ/N)]
Trong đó Lf là hệ số tải của mỗi đường truyền, N là số đường truyền truy cập mạng lõi
với cùng 1 tốc độ, và µ là phần trăm tải lớn nhất trên 1 đường truyền cho trước phần trăm
hư hỏng của một đường dây khác trong cùng 1 nốt mạng truy cập.
Ví dụ, một mạng mà trong đó hao tổn trên đường truyền chiếm 50% băng thông (µ) là
một trường hợp khá xấu. Đối với 2 đường truyền có tốc độ T1, hệ số tải sẽ là 25% hay
386bps tải thông lượng lớn nhất (do đó, 1 đường truyền có thể hư hỏng và 1 đường
truyền khác sẽ vẫn đảm bảo được thông lượng ở mức tận dụng là 50%). Bây giờ, cũng
với ví dụ như vậy, với 4 đường truyền với cùng phí tổn như vậy. Ví dụ này được biểu
diễn ở hình 19.4. Mỗi đường truyền có tải không quá 37,5% thông lượng, hay 578 bps, vì
nếu 1 đường truyền hư hỏng, thì những đường truyền còn lại sẽ phải gánh thêm 12,5%
của thông lượng tổng cộng, kết quả là sẽ có một sư tận dụng 50% trên 3 đường truyền
còn lại. Công thức này cũng có thể thay đổi dựa trên 12547* mức độ tin cậy của phân
tích hư hỏng và định tải của đường truyền hợp lý. Tải chuẩn 9600bps đối với chuyển
mạch gói là vào khoảng 60 – 65% và đối với tải 56K bps là khoảng 75 – 80%. Thiết bị
truy cập mạng trong mạng gói là được tận dụng chủ yếu ở những mức thấp hơn so với
phía đường truyền của mạng.
Ví dụ này chỉ là trường hợp xấu nhất cho 1 phí tổn 50%, nhưng một số công nghệ thực sự
có thể cho phép nhiều phí tổn hơn. Ví dụ xét một kênh ATM truyền qua một DS3. Khối

lượng dữ liệu đầu vào của DS3 (44,763 M bps) là 43,008 bps (phí tổn là 4% tùy theo việc
định khung). Phí tổn của cấu trúc gói ATM của một gói 53- byte là 5 byte. Vì vậy phí tổn
tổng cộng là xấp xỉ 14,6%. Điều này là chưa kể đến phí tổn của giao thức lớp cao ngay
bên trong cell. Hao phí đạt được trên 40% không phải là điều thường thấy đối với những
dữ liệu thật của người sử dụng, thường là ở dạng một file.
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Sự tận dụng của đường truyền LAN thường được đo trong các gói. Ví dụ, trong một
mạng LAN Ethernet thì thường mất 3,00PPS (đối với gói nhỏ nhất) để tận dụng hoàn
toàn 1 đường T1, và đối với gói 64 byte, hoặc lớn hơn, thì đầu vào dữ liệu sẽ còn nhỏ
hơn. Nếu đầu vào dữ liệu bắt đầu suy biến, và kích thước gói vẫn giữ nguyên như ban
đầu, thì có thể cần thiết phải xác định lại vị trí của nguồn tài nguyên của mạng LAN,
hoặc của các đoạn trong mạng LAN. Những đường dây thêm vào lúc đó cũng có thể là
một lựa chọn. Hoặc là xác định các ranh giới cho phép và hạn chế truy cập chỉ nội trong
những ranh giới này thôi.

Hình 19.4. Đo kích cỡ đường dây mạng
19.3.4. Hiệu suất của việc ghép kênh thống kê:
Như đã từng nhắc đến trước đây, việc ghép kênh dữ liệu có thể tăng hiệu suất sử dụng
của một băng thông sẵn có. Việc ghép kênh thống kê thường thấy ở trong các chuyển
mạch, các router, các chuyển mạch tế bào, và tất nhiên là các bộ đa công thống kê. Hoạt
động của mạng LAN và WAN có thể được xem xét dưới dạng của việc ghép kênh dữ
liệu, bởi vì người sử dụng chỉ cần băng thông khi nó rảnh thôi. Nếu một trạm nào đó trên
mạng LAN/WAN cần toàn bộ băng thông, thì trạm đó phải lấy phần lớn băng thông đó
(một lần nữa, điều này lại tùy thuộc vào cấu trúc). Các tỉ số của việc ghép kênh thống kê
sẽ được biểu diễn dưới dạng X:Y, trong đó X là đầu vào người sử dụng, và Y là đầu ra
thiết bị truy cập. Ví dụ, nếu 8 mạch đầu vào của người sử dụng T1 đang truyền đi với
mức tận dụng trung bình mỗi đường dây là 12,5% mỗi đường, thì tỉ số sẽ là 8:1. Mặt
khác, nếu có 4 đầu vào với mức tận dụng là 25% mỗi đường, thì tỉ số sẽ là 4:1. Cũng với

cách đó, tỉ số có thể thay đổi tùy thuộc vào tải của mỗi đầu vào người sử dụng.
19.3.5. Dung lượng dự kiến:
Giờ hãy lên kế hoạch để cung cấp dung lượng dự kiến cả về mặt vật lí và logic trong mỗi
thiết bị mạng. Việc lên kế hoạch cho sự phát triển này là một phần trong kế hoạch ngắn
hạn và dài hạn của kế hoạch vể dung lượng. Phải đảm bảo các nguồn tài nguyên sẽ ở
đúng vị trí của nó để bắt đầu, cũng như được đặt trong khu vực có sự phát triển cho tương
lai. Những nguời thiết kế mạng nhanh nhạy sẽ đoán trước được lĩnh vực nào sẽ phát triển
và xây dựng dung lượng dư ra cho những khu vực đó. Dung lượng này cũng sẽ kèm theo
thêm các phần cứng hay các cổng, những sự tận dụng đường truyền ban đầu thấp, nguồn

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


năng lượng để xử lí thêm, hoặc chỉ đơn giản là cộng thêm khả năng để mở rộng mạng
cho khu vực đó.
19.4. Kiểu:
Kiểu đã được nhắc tới trước đây khi nói tới kiểu topology của mạng. Trong phần này sẽ
trình bày làm thế nào để một thiết kế về môi trường địa lí cục bộ có thể có một sự tác
động lớn đối với một mạng WAN, đối với việc định tải và cả topology. Đầu tiên phải có
một cái nhìn tổng quát về các phân bố địa lí về yêu cầu của người sử dụng được xác định
trong ma trận thông lượng, sau đó sẽ tiếp tục với sự phân bố các nguồn tài nguyên này
trong mỗi vùng địa lí trong các kiểu hệ có phân cấp hoặc kiểu ma trận (truy cập đồng
thời).
19.4.1. Dựa trên phân bố địa lí:
Việc đặt các nốt truy cập cục bộ sẽ chủ yếu dựa vào vị trí địa lí của người sử dụng và
phân bố của các ứng dụng. Sử dụng ma trận thông lượng trong chương 16 sẽ xác định
được vị trí của các nốt truy cập. Từ đó tổ chức việc truy cập theo CPE, LATA, theo quốc
gia hay theo lục địa.
19.4.2. Truy cập đồng thời (dạng ma trận):
Có 2 kiếu chính để cung cấp kết nối cho các tài nguyên trong phạm vi gần (mạng con):

truy cập có phân cấp và truy cập đồng thời. Phương pháp truy cập đồng thời cho phép tất
cả người sử dụng truyền và nhận dữ liệu từ tất cả các khu vực của mạng. Kiểu này còn
gọi là “phương pháp ma trận”. Một ví dụ của kiểu truy cập đồng thời này được biểu diễn
ở hình 19.5, trong đó một hub thông minh sẽ cung cấp điểm truy cập cho toàn bộ các kết
nối LAN trong 1 tòa nhà. Bất kì một người sử dụng nào trong mạng LAN cũng có thể
truyền dữ liệu thông qua hub, cũng như có thể truy cập tới bất kì server nào trong mạng.
Kiểu này rất hữu dụng đối với những tổ chức có tính chất lan rộng và không có cấu trúc
(không phân cấp) trong tự nhiên. Kiểu truy cập đồng thời cung cấp 1 hệ thống mạng
phẳng, 1 chiều và thường được áp dụng với những mạng nhỏ. Kiểu mạng này sẽ gây khó
khăn cho việc quản lí khi mà nó phát triển về kích thước, đặc biệt là khi nó liên quan
nhiều chuẩn giao diện, công nghệ, cấu trúc, giao thức và nhà sản xuất. Những vấn đề với
việc suy giảm hoạt động (xem đường biểu diễn sự tương quan giữa đầu vào dữ liệu và
người sử dụng trong chương trước) sẽ không dễ phát hiện ra và mạng trở nên cực kì khó
quản lí.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.5. Ví dụ về truy cập đồng thời

Hình 19.6. Truy cập có phân cấp
19.4.3. Kiểu truy cập có phân cấp:
Các thiết kế kiểu có phân cấp cung cấp sự phân cấp cho các truy cập của người sử dụng
khi mà thông lượng chỉ được dự tính sử dụng cho những khu vực gần, trong thành phố,
hoặc những vùng rộng lớn nhưng chỉ giới hạn trong 1 vùng địa lí nào đó, chứ không truy
cập vào một chuyển mạch chung, hay 1 điểm định tuyến như trong phương pháp truy cập
đồng thời. Hình 19.6 biểu diễn 1 tòa nhà nối mạng kiểu phân cấp thứ 4, mỗi người sử
dụng đều được kết nối vào một mạng LAN của tầng đó, mỗi mạng LAN của mỗi tầng
được nối vào mạng LAN của cả tòa nhà, mạng LAN của 4 tòa nhà được nối với 1 mạng
MAN của toàn khu vực, và mạng MAN của toàn khu vực đó sẽ được nối vào mạng

WAN.
Một biến tấu của những thiết kế theo kiểu phân cấp sẽ sử dụng những hub thông minh.
Thông lượng sẽ được tập hợp lại vào các router của cả tòa nhà, sau đó được chuyển tới
các hub trung tâm như trong hình 19.7. Thiết kế này sẽ tiến thêm một bước như trong
hình 19.8, trong đó hub của 3 tòa nhà cùng truy cập vào router của mang WAN. Những
router sẽ đóng vai trò định tuyến trong tòa nhà, và hub sẽ đóng vai trò như các điểm kết
nối trung tâm cho tòa nhà. Những router này sẽ cân bằng tải và thực hiện chức năng định
tuyến. Và các hub sẽ đóng vai trò hub đơn thuần. Bởi vì router có số cổng hạn chế nên
vai trò của router và hub có thể đảo lại.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.7 Truy cập có phân cấp sử dụng hub

Hình 19.8. Truy cập có phân cấp sử dụng Router
Những đoạn của mạng có phân cấp khởi đầu tại những mạng con của nhóm làm việc.
Đơn vị này sẽ cung cấp các liên kết của các nguồn tài nguyên (từ các workstation) giữa
các mạng LAN – (Ví dụ: router sử dụng giao thức RIP sẽ dùng TCP/IP và nhiều hệ điều
hành). Cấp cao tiếp theo của mạng con thành phần là ở nơi mà router hay cổng kết nối sẽ
kết nối các khu vực lân cận lại với nhau. Điều này sẽ tạo ra các kết nối mạng LAN với
mạng LAN sử dụng OSPF để tăng hiệu quả của việc định tuyến cho mạng ở một khu vực
rộng. Những mạng con thành phần sẽ được sắp xếp để tạo ra những dòng kết nối có thể
hình thành nên một mạng lõi doanh nghiệp. Những mạng lõi doanh nghiệp có thể là
những mạng được thiết kế ở những bước cuối cùng, hoặc rất nhiều mạng lõi sẽ được nối
với nhau thông qua mạng WAN. Những mạng lõi doanh nghiệp tiêu biểu thì mới được
hình thành gần đây, với rất nhiều thiết kế đặt gần nhau được nối thông qua các nốt truy
cập (như là router hoặc là hub trong những ví dụ này) tới các dịch vụ cung cấp sóng
mạng (ví dụ SMDS (DQDB) hay mạng lõi B-ISDN (ATM)).
Kiểu truy cập có phân cấp sẽ cho phép kết nối những mạng LAN tốc độ thấp với những

mạng MAN tốc độ cao, mà không bị suy giảm hoạt động. Quy tắc về việc tốc độ truyền
đi trong mạng chỉ có thể nhanh nhất bằng tốc độ của đường truyền chậm nhất thì vẫn
đúng trong trường hợp này, và với kiểu có phân cấp thì những điểm bị tắc nghẽn có thể
được giảm xuống bằng cách đảm bảo rằng mỗi tầng của mạng phân cấp thì ít nhất là cũng
nhanh bằng tầng trên nó. Kiểu mạng phân cấp sẽ giúp bảo vệ những người sử dụng khỏi
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


những cơn bão truyền đại chúng (Cơn bão truyền đại chúng xảy ra khi một hệ thống máy
chủ ( host system) phản ứng lại một gói tin cứ lưu thông mãi trong mạng hay cố gắng
phản ứng lại một hệ thống không bao giớ trả lời. Thông thường, các gói tin yêu cầu hay
trả lời vẫn tiếp tục được tạo ra để sửa sai trong tình huống này, nhưng thường làm cho
vấn đề càng tệ hại thêm. Khi số lượng gói tin lưu thông trên mạng gia tăng thì việc tắt
nghẽn giao thông có thể xảy ra và làm giảm hoạt động của mạng hay thậm chí làm hỏng
nó.) và cho phép người quản trị mạng điều hòa được dòng thông tin giữa các phân đoạn.
Một số mẹo khác khi triển khai mạng theo kiểu này là những server trong các đoạn mạng
LAN gần không bao giờ nên gởi các gói theo những tuyến nhất định, mà thay vào đó nên
dùng các router. Cuối cùng, bất kể kiểu nào được chọn thì những hỗ trợ trung tâm của tất
cả các thành phần trong mạng WAN đều cần thiết.
19.4.4. Truy cập có phân cấp và truy cập đồng thời:
Phương pháp có phân cấp trong các thiết kế truy cập mạng cục bộ có nhiều ưu điểm hơn
là kiểu truy cập đồng thời, bao gồm:
 Hiệu suất sử dụng các phương tiện mạng cao.
 Không bị suy giảm hoạt động.
 Tránh được các cơn bão truyền đại chúng.
 Cho phép hình thành lược đồ địa chỉ phân cấp (xem chương 20).
 Sử dụng được các bộ lọc điều khiển truy cập trong router để kiểm soát các phân
đoạn.
 Đơn giản hóa việc quản trị an ninh mạng.
 Việc cách li và phát hiện các sai hỏng được thực hiện dễ dàng hơn.

Rõ ràng, phương pháp truy cập đồng thời gây ra sư nghẽn mạng nhiều hơn, vì nhiều
thông lượng có thể bị hạn chế trong một khu vực truyền và nhận dữ liệu. Trong những
thiết kế mạng WAN lớn, điều này có thể là thảm họa đối với các đầu vào dữ liệu và hoạt
động của mạng WAN. Hạn chế chính của kiểu phân cấp là giá thành trội lên do thiết bị
mạng và các server dùng để khoanh vùng thông lượng. Ngoài ra, kiểu truy cập đồng thời
đôi khi cũng cần thiết khi những mạng LAN ở xa nhau cần trao đổi thông tin với nhau.
Bất kể kiểu truy cập nào được sử dụng thì server của mỗi mạng LAN cũng nên được
thiết kế ngang hàng với lớp truy cập phân cấp hoặc đồng thời. Trong kiểu phân cấp, cần
nhiều server hơn để đảm bảo cho các truy cập gần của các thông tin cơ sở của server và
phân đoạn của truy cập đó. Để cho server và máy con trong cùng 1 phân đoạn mạng LAN
sẽ giúp giữ cho thông lượng mạng WAN lõi ở mức thấp hợp lí. Trong truy cập đồng thời,
tất cả các máy chủ có thể liên lạc với các máy chủ khác để tất cả các tài nguyên có thể
được chia sẻ thông qua toàn bộ hệ thống mạng truy cập cục bộ. Việc định địa chỉ hệ
thống mạng hay các mạng con phải phù hợp với kiểu mạng được chọn. Trong mạng phân
cấp sử dụng router, các phần của mạng có thể được cách li hoặc bảo vệ bởi tường lửa để
cách li các hư hỏng và giữ cho dữ liệu ở yên trong một vùng nào đó để tránh cơn bão dữ
liệu. Cả router và bridge đều có thể hoạt động như một bộ lọc dữ liệu để hạn chế quá tải
dữ liệu qua mạng WAN. Giá thành và chi phí điều khiển mạng cũng là một nhân tố cần
xem xét trong quá trình lựa chọn kiểu truy cập, và vấn đề lai ghép cả 2 kiểu mạng thì
cũng không phổ biến lắm, nhưng cũng thường gặp.
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


19.5. Hoàn thành thiết kế mạng truy cập:
Những bước hoàn thành việc thiết kế mạng truy cập bao gồm việc xác minh lại độ thông
minh của các ứng dụng của người sử dụng, củng cố thiết kế và lựa chọn thiết bị truy cập,
họn số lượng và loại thiết bị truy cập, hoàn thành các thiết kế mạch tới và xuất phát từ
các nốt mạng, và xác định lại topology của truy cập tổng. Hầu hết những bước này có thể
đã được hoàn thiện trong các bước thiết kế ở những chương trước, nhưng được trình bày
ở đây để tổng kết lại và đảm bảo chắc chắn rằng mọi bước được tóm tắt ở đây sẽ được

thực hiện để hoàn thành thiết kế phần truy cập của mạng.
19.5.1. Xác minh sự thông minh của ứng dụng/người sử dụng:
Khi mà một thiết kế mạng truy cập được thực hiện, thì người ta giả sử là có một số mức
độ thông minh trong thiết bị người sử dụng và trong các ứng dụng. Mức độ thông minh
càng cao (và càng đắt tiền) thì càng yêu cầu ít điều kiện từ hệ thống mạng và hệ thống
mạng sẽ càng chuyên sâu vào việc truyền dữ liệu.
19.5.2. Cấp độ thiết bị truy cập:
Cấp độ tiếp theo cần phải xác định lại là của chính thiết bị truy cập. Thiết bị truy cập phải
là phần đầu ra của thiết kế hệ thống mạng, trong đó các ứng dụng của người sử dụng, các
thiết bị và giao thức của một khu vực địa lí nhất định phải được cung cấp cho một thiết bị
đơn nhất. Thiết bị truy cập đơn nhất này sẽ giao tiếp với các thiết bị truy cập khác, hoặc
trực tiếp tới mạng lõi. Những nốt mạng điển hình sẽ tập hợp lại và cung cấp thông tin về
âm thanh, dữ liệu và hình ảnh từ rất nhiều giao diện, giao thức, cấu trúc và công nghệ vào
mạng lõi thông qua một giao thức và công nghệ đơn lẻ. Những thiết bị truy cập, do đó,
phải giảm số lượng cổng truy cập, giao thức, sự chuyển đổi, và khung dữ liệu cung cấp
cho mạng lõi. Với những công nghệ như bộ tiếp sóng khung, truy cập vào mạng WAN là
nói đối với đa kênh logic chứ không phải đối với đơn kênh vật lí trên một cổng.
Mọi người thường bỏ xót những tiện ích như là một thiết bị truy cập như là bridge hoặc
router có nhiều cổng thì cũng hoạt động như một mạng LAN hoặc MAN. Đó là khi mà
các bus bên trong của thiết bị vượt quá giới hạn mà một mạng LAN đơn lẻ hay một mạng
MAN nhưng hoạt động những chức năng y như vậy với tốc độ bus cao hơn. Lấy nốt
BCN Wellfleet làm ví dụ. Thiết bị này có 4 băng nối đa năng 250M bps. 10 mạng LAN
có thể truy cập vào router thông qua các cổng truy cập và có tác dụng truy cập tương
đương 4 mạng MAN ở tốc độ 250M bps hoặc một mạng MAN đơn có tốc độ 1G bps.
(giả sử router có thể chuyển các gói đi các đường khác nhau cũng với vận tốc như vậy).
Hình 19.9 biểu diễn sự phát triển của 1 router từ (a) vai trò cung cấp một điểm truy cập
vào một mang MAN (b) vai trò thực sự trở thành một mạng LAN (hoặc MAN) thật sự.
Cũng với cách sắp xếp như vậy có thể xây dựng với một bridge đa cổng, hoặc một hub
thông minh, nhưng sẽ không có khả năng định tuyến. Cuối cùng, thị trường của router
và hub có khuynh hướng hợp nhất lại và sự lựa chọn sẽ không còn rõ ràng nữa.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.9. Sự phát triển về chức năng của các Router
19.5.3. Số và kiểu của các nốt truy cập:
Số lượng các nốt truy cập thường được xác định bằng cả ma trận thông lượng và tập hợp
tối ưu của thông lượng và việc đặt các nốt mạng. Ít nốt mạng hơn thì có khuynh hướng
làm cho mạch truy cập lớn hơn, nhưng giảm thời gian trễ trong toàn mạng. Nhiều nốt
mạng hơn thì sẽ tăng khả năng sụp mạng (xem thêm tính toán về khả năng xuất hiện
trong chương 16). Thiết kế mạng phải luôn tính tới trường hợp có ít nhất một nốt mạng
đơn lẻ nào đó hư hỏng, cũng như là các đường dây được lựa chọn khác nhau để giảm tối
đa sự hư hỏng trên một đường dây truy cập nào đó. Những hệ số tải dùng để cung cấp
cho những hư hỏng của đường dây đã được đề cập trước đây, và những công thức như
thế có thể được sử dụng để tính toán số nốt cần thiết để tránh các hư hỏng từng nốt đơn
lẻ.
Tới giờ, độc giả đã có thể chọn kiểu cho các nốt truy cập yêu cầu. Ở đây sẽ giới thiệu một
số mẹo trong việc chọn phần cứng truy cập. Sử dụng những router đơn có hỗ trợ đa giao
thức có thể đỡ phải mua 2 bridge mà mỗi cái chỉ hỗ trợ giao thức đơn. Điều này giúp
giảm số lượng điểm truy cập của mạng và chi phí thiết bị trong khi vẫn cung cấp tối đa
các chức năng. Hơn nữa, với số lượng rất nhiều client và server, thông lượng đa giao
thức, một router sẽ luôn là sự lựa chọn tốt hơn so với 1 bridge. Đối với thông lượng client
– server (TCP/IP, NetBIOS, và những giao thức khác) thường bao gồm phần lớn thông
lượng người sử dụng (hơn là SNA), đây là điều cần xem xét chính trong việc thiết kế truy
cập LAN/WAN.
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Thiết bị truy cập của bộ tiếp sóng khung có thể là bất kì một thiết bị truy cập bình thường
nào đã nói trước đây không lâu: bộ đa công, bộ chuyển mạch gói, bridge, hoặc router.

Thiết bị truy cập cho cấu trúc DQDB (truy cập SMDS) thường bị hạn chế hơn, và bao
gồm cả router, máy tính Macintosh, và cả một số bộ đa công, nhưng những thiết bị này
đòi hỏi phải nâng cấp phần cứng hoặc phần mềm để hỗ trợ những dịch vụ mới. Hoạt
động của SMDS cũng thường đòi hỏi phải có DSU đặc biệt, loại được thiết kế để hoạt
động từ phân đoạn L3_PDU sang L2_PDU. Nhưng chuẩn giao tiếp SMDS đã bắt đầu
phát triển cho tất cả các loại thiết bị truy cập LAN/MAN/WAN, kể cả siêu máy tính
CRAY. Thiết bị truy cập ATM và SONET vẫn được chuyên biệt hóa và sẽ được đề cập
chi tiếp trong chương tương ứng. ATM hiện nay đang xuất hiện chỉ trên các giả thuyết
của khách hàng/ người sử dụng, nhưng có thể xuất hiện trước khi thiết bị truy cập CPE
cung cấp giao diện SONET.
Những kết nối giữa host với host đã được truyền qua các adapter kênh tới kênh, bus và
tag tới tốc độ 3M Bytes/s. Sự mở rộng kênh có thể được thực hiện thông qua cả mạch tốc
độ cao T1 và T3, hoặc thông qua truy cập tốc độ cao LAN/MAN/WAN.Sau đó sẽ bắt đầu
thời kì FDDI và IEE 802.6 trội lên. Nhiều nhà sản xuất, bao gồm IBM, sẽ thiết kế các bộ
tiếp sóng khung và chuẩn giao tiếp SMDS cho bộ xử lí của họ và những máy chủ, và
những chuẩn giao tiếp này sẽ thay thế những phương pháp cũ hạn chế về khoảng cách đã
trình bày ở trên.
19.5.4. Thiết kế mạch truy cập:
Những phương pháp tốt nhất để thiết kế các kích cỡ mạch truy cập và mạch lõi sử dụng
các công cụ thiết kế mạng. Loại trừ việc sử dụng các công cụ đó, mạch có thể được chọn
và ưu tiên các tiêu chí sau:
 Đường dẫn ngắn nhất.
 Chi phí cao nhất.
 Sự tắt nghẽn nhiều nhất.
 Trễ ít nhất.
 Hao phí nhiều nhất.
 Đầu vào dữ liệu nhỏ nhất/lớn nhất.
 Sự tận dụng.
 Tính toán mở rộng cây nhỏ nhất.
Một khi đã quyết định loại topology của mạch, thì việc đặt các nốt mạng phải được khảo

sát. Dựa vào thông lượng vào/ra tại một nốt mạng, người ta sẽ quyết định cộng vào hay
bỏ đi một số nốt mạng hoặc thay đổi cấu hình của nốt mang. Quá trình này được lặp đi
lặp lại, và phải làm rất nhiều lần lặp lại như vậy để đạt được thiết kế tối ưu nhất. Điều này
đặc biệt rất đúng với những lớp đa giao thức, mỗi lớp đều bị tác động tới các thay đổi
trong việc định tuyến. Lời khuyên hữu ích nhất là hiểu được các giới hạn của các giao
thức đang được sử dụng (vd: hop count hay overhead …) và phải đảm bảo chắc chắn là
chúng không bị xung đột khi có các thay đổi về topology.
Quy trình sẽ tương tự như sau: đưa ra một dung lượng giữa các nốt mạng trong mạch,
quan sát để giải thích những điểm không hợp lí. Những phần mạng hư hỏng thường
xuyên và xác định dung lượng cần thêm vào ở những đâu là rất cần thiết. Tiếp tục cho tới
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


khi nào thiết kế đạt được những tiêu chuẩn về sự hiệu quả và độ tin cậy. Bây giờ tối ưu
hóa mạng ở những điểm có thể tối ưu được. Phân tích backhauling (sự kéo dài khoảng
cách cần thiết để đến được nốt truy cập gần nhất) và xác định xem chi phí bỏ ra để loại
trừ các nốt mạng hay đường truyền là có hợp lí không (phải luôn ghi nhớ các yêu cầu
ban đầu của người sử dụng). Sau khi việc tối ưu đã được thực hiện, quay trở lại phân tích
sai hỏng và lặp lại quá trình này. Một công cụ thiết kế tốt sẽ thực hiện hết tất cả các bước
này và có thể còn nhiều bước hơn. (những công cụ thiết kế sẽ được đề cập tới trong
chương 24).
Tất cả các truy cập vào mạch lõi phải dựa vào sự hiệu quả và sự dư thừa dự phòng cần
thiết cho những việc thay đổi khác nhau. Nếu có ít nhất 2 mạch thay đổi được dùng, thì
chúng phải có khả năng để chia tải và cân bằng tải. Phải đảm bảo là mạch chứa những
mức dư mong muốn. Mạch giữa các nốt truy cập và nốt mạng lõi cũng giống mạch truy
cập vào mạng lõi, và khoảng cách truy cập càng ngắn thì mạch truy cập càng tốt. Những
mạch truy cập xa thường xuất hiện nhiều thời gian trễ, và thường đắt hơn, giảm độ tin cậy
và giảm dung lượng tổng của mạch. Chạy đồng thời tất cả các mạch truy cập và tiến hành
phân tích backhaul để xác định xem có nên dùng thêm các nốt truy cập nào không. Mạch
tiêu chuẩn 1992 phải mất cho backhaul khoảng 10$ / 1 mile T1 và 50$/1 mile T3 trong 1

tháng.
19.5.5. Topology của mạng truy cập:
Topology của mạng truy cập có thể thay đổi:
 Nối trực tiếp vào nốt mạng lõi thông qua đường dây trực tiếp giữa các nốt mạng
truy cập.
 Nối trực tiếp vào mạng lõi thông qua đường dây trực tiếp giữa các nốt mạng truy
cập.
 Kiểu Ring (vòng) nếu vào mạng lõi.
 Kiểu Tree (cây) với “gốc” nối vào mạng lõi.
 Kiểu multipoint (đa điểm) với đường bus nối vòa mạng lõi.
 Kiểu hình sao với hub nối vào mạng lõi.
 Kiểu cấu hình mesh hybrid.
Rất nhiều kiểu topology đã được xác định trong chương 4 và sẽ được khảo sát kĩ hơn
trong chương kế tiếp.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.10. Cấu hình router xếp tầng
Nốt truy cập có thể được xếp tầng, nhưng nếu làm thế, độ tin cậy sẽ giảm xuống. Hình
19.10 chỉ ra 5 router được xếp tầng và được nối vào một hub chung, và truy cập vào được
một số máy tính trung tâm. Thời gian trễ và thời gian sử dụng sẽ là các nhân tố chính cần
quan tâm trong kiểu cấu hình này, nhưng việc đi dây và các ràng buộc về kết nối có thể
ngăn sự kết nối giữa các router. Thời gian trễ cũng sẽ tăng nếu các gói phải truyền đi qua
nhiều router rồi mới tới hub và đi xa hơn. Công nghệ tốt nhất cho kiểu truy cập này sẽ là
một vòng MAN như là IEEE 802.6 SMDS hay FDDI.
Hơn nữa, khi hệ thống mạng của một tòa nhà được nối theo các bridge (hay kiểu không
sử dụng router) thì phải cẩn thận việc tạo ra quá nhiều vòng lặp. Các kết nối point-topoint sẽ được tạo ra trong mạng WAN, và khả năng xuất hiện các vòng lặp sẽ tăng lên.
Những vòng lặp có thể làm cho các gói bị nhân lên nhiều lần. Những giao thức như STP
(Spaning Tree Protocol) thường rất hiệu quả với những bridge gần nhau, nhưng nếu dùng

với các bridge xa nhau thì có thể sinh ra các vòng lặp và …
19.6. SNA IBM và truy cập mạng WAN:
Chúng ta biết một sự thật đã biết rõ là mạng SNA và những mạng WAN non - SNA thì
không tương thích với nhau. Vậy làm sao những thông lượng SNA có thẻ được chuyển
vào các mạng lõi chung sử dụng đa giao thức? Có rất nhiều phương pháp để gắn các
mạng SNA vào một môi trường mạng WAN non - SNA, và một số trong các phương
pháp đó sẽ được đề cập ở đây. Tại sao phải nối các thông lượng SNA vào thông lượng
non SNA? Một trong những ưu điểm của việc đặt các thông lượng SNA vào một mạng
WAN là việc phát đi các gói sẽ được bỏ đi, tương tự như là một phương pháp phổ biến
hơn của việc lọc. Việc phát các gói đi có thể gây ra những phí tổn vượt trội với việc định
tuyến nguồn; với những mạng lớn hơn thì càng nhiều phí tổn.
Rất nhiều người sử dụng nâng cấp các thiết bị SNA với chuẩn giao tiếp Token Ring. Các
thiết bị này sẽ giao tiếp với mạng WAN thông qua các mạng LAN Token Ring. Một số
thiết bị cũ của IBM, như là 3X7, S/36 và S/38, 3600, 4700, 5520, không thế nâng cấp lên
bằng Token Ring. Điều này sẽ cách biệt chúng khỏi khu vực các mạng LAN nối với
nhau. SDLC cũng là 1 lựa chọn, nhưng hoạt động theo giao thức điểm – điểm trong khi
đó Token Ring (LLC) có thể là ma trận hoặc kiểu phân cấp. Khi nhiều đường SDLC
được đặt trong một mạng Token Ring, nhiều băng thông sẽ bị lãng phí hơn. Hơn nữa,
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


không gian địa chỉ SDLC cũng không đủ lớn để cung cấp cho việc nối mạng LAN, vì vậy
một số phương pháp khá đã được phát triển để đưa thông lượng SDLC tới được mạng
WAN. Vì vậy SDLC phải được đóng gói và chuyển tới mạng WAN. Có những phương
pháp để chuyển thông lượng SNA thông qua một điểm truy cập không SNA và cuối cùng
vẫn chuyển về mạng lõi.
Chuyển đi theo kiểu đồng bộ: Việc định vị các cổng điểm – điểm sẽ cung cấp các
đường đi thông suốt sử dụng phương pháp đóng gói IP gọi là tunnel. Phương pháp này sẽ
tăng thêm phí hao tổn và tạo ra những gói to hơn, điều này sẽ ảnh hưởng tới thời gian đáp
ứng, có thể ảnh hưởng tới thời gian tắt, và yêu cầu phải có lược đồ ưu tiên tương tự như

sự truyền hình ảnh … để hạn chế sự thay đổi trong thời gian đáp ứng. Cũng có một số
vấn đề trong hệ số kiểm soát vòng và quá tải kiểm soát vòng (chiếm 50% hao phí); thông
tin được chuyển đi trong mạng từ mạng chính tới mạng phụ. Hình 19.11 chỉ ra một só ví
dụ về quá trình chuyển đi đồng bộ.

Hình 19.11. Chuyển đi theo kiểu đồng bộ
Kiểm quá vòng xa SDLC/3270 có truyền lại: Phương pháp này loại bỏ phí tổn kiểm
soát vòng bằng một công nghệ gọi là spoofing. Trong trường hợp này, thiết bị truy cập
chỉ chặn những dữ liệu SNA thông qua một đường dây chuyên dùng SNA. Kiểm soát
vòng được thực hiện với cả mạng chính và mạng thứ cấp có dùng phương pháp kiểm soát
vòng. Spoofing có những ưu điểm như chuyển theo kiểu đồng bộ, nhưng vẫn loại bỏ
được một số hao phí và vấn đề thời gian trễ. Hình 19.12 chỉ ra một ví dụ về spoofing.
Chuyển mạch xa SNA dùng đường truyền máy chủ: Phương pháp này thay thế các nốt
kiểm soát vòng sơ cấp và thứ cấp bằng các nốt SNA sơ cấp và thứ cấp trong router, trong
đó router nối thiết bị thứ cấp sẽ mô phỏng nốt SNA kiểu 5, và router nối thiết bị sơ cấp sẽ
mô phỏng nốt SNA kiểu 2/2.1/ Điều này cho phép tạo ra một đường dẫn định tuyến hiệu
quả hơn là phương pháp SNA chuyên biệt, và loại bỏ việc cần phải đặt một bộ phận máy
chủ cross domain SNA. Chuyển mạch xa SNA hình thành một môi trường SNA ảo,
Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


nhưng không có ưu điểm về thời gian đáp ứng như phương pháp kiểm soát vòng xa. Hình
19.13 biếu diễn phương pháp chuyển mạch xa SNA. HÌnh 19.14 biểu diễn phương pháp
này trong môi trường chính thức của IBM.

Hình 19.12. Ví dụ về sự giả mạo
Định tuyến SNA: Có 2 phương pháp chính để định tuyến SNA. SNA 37XX hay APPN
kiểu 4 đều đưa ra một đường dẫn tối ưu giữa các router hoặc giao tiếp với máy chủ thông
qua router mô phỏng của phương pháp định tuyến SNA kiểu 4. Phương pháp này giữ lại
những ưu điểm của chuyển mạch xa SNA, nhưng không loại bỏ hao phí lắp đặt phần

cross-domain. Phương pháp định tuyến SNA kiểu 4 được biểu diễn ở hình 19.15. Phương
pháp thứ hai là định tuyến host/FEP cross-domain SNA loại 5/4. Phương pháp này cũng
tương tự như phương pháp định tuyến kiểu 4, nhưng dễ quản lí hơn.
Cả hai phương pháp đều mới và vẫn còn cực kì nguy hiểm đối với những thay đổi trong
bất kì lĩnh vực SNA nào sử dụng phương pháp định tuyến SNA.
Cũng có những phương pháp khác để truyền thông lượng SNA trong mạng công cộng.
Trong chương 5, phương pháp SNAC/TR để nối điều khiển liên lạc 3274 cũng được nhắc
tói, phương pháp này không sử dụng chuẩn giao tiếp Token Ring, hay mạng LAN Token
Ring. Điều này có thể thấy trong hình 19.16. Nhiều nhà sản xuất router đang bổ sung khả
năng ch uyển SNA/SDLC vào khung Token Ring LLC, và rất nhiều router hỗ trợ được cả
đường truyền đồng bộ của SDLC và HDLC từ điểm xuất phát cho tới dích thông qua giao
thức cây mở rộng IEE 802.1. Phương pháp tương tự cũng được sử dụng trong nhiều
router để định tuyến cho các giao thức IBM LU6.2.
Giao diện chuyển mạch gói NCP (Network Control Program) của IBM (NPSI)cũng đã ra
đời. NPSI đóng gói thông lượng SNA vào một gói X.25. X.25 sau đó sẽ đi bên trong môi
trường định tuyến TCP/IP. Điều này sẽ cho phép truy cập vào mạng chuyển mạch gói hay
mạng WAN có khả năng định tuyến theo giao thức X.25.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


Hình 19.13. Việc chuyển mạch SNA xa

Hình 19.14. Giải pháp IBM đang sử dụng

Hình 19.15. Giải pháp router dùng mô phỏng PU_4 (Định tuyến kiểu 4 SNA)

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử

Hình 19.16. Giải pháp router dùng chuyển đổi SNAC
Thực thi một SNA hoàn chỉnh vào cổng OSI cũng là một lựa chọn trong trường hợp này,
dù là một lựa chọn đắt hơn rất nhiều. Thực hiện theo cách này có thể dùng nhiều phương
thức, nhưng thường là chuyên biệt. Những nghiên cứu về giao tiếp TCP và cổng LU6.2
được để dành lại cho những độc giả có nghiên cứu sâu hơn.
19.6. Lựa chọn công nghệ sóng mang và dịch vụ:
Quyết định lựa chọn công nghệ sóng mang nào và dịch vụ nào thường dựa trên cơ sở
quyết định đó được thực hiện vào công đoạn nào của thiết kế mạng. Tiêu điểm chính là
dựa vào tương lai của mạng ra sao. Trong chương tới, thiết kế mạng lõi sẽ đề cập tới vấn
đề này và có một cái nhìn tổng quá về các sóng mang mà công nghệ mạng lõi yêu cầu
hay dịch vụ yêu cầu. Tất cả các phương pháp đưa ra thảo luận thì đều được đưa ra theo
từng loại sóng mang. Tùy vào mỗi người đọc sẽ phân tích mỗi lựa chọn như thế nào dựa
trên các thông tin đưa ra. Sau đó người đọc sẽ chọn phương án tốt nhất cho sự thống nhất,
hòa hợp của hệ thống mạng.
19.7. Tổng kết:
Trong chương này, những yêu cầu được đưa ra ở chương 15 và 16 đã được đưa vào phần
truy cập của thiết kế mạng. Đầu tiên, những yêu cầu trong loại chuẩn giao tiếp, giao thức,
đặc điểm, công dụng, dịch vụ và công nghệ được chuẩn hóa. Tầm quan trọng của việc
xây dựng phần truy cập của hệ thông mạng để đáp ứng nhưng yêu cầu này đã được nhấn
mạnh trong khi đảm bảo rằng những yêu cầu này phải thực sự được hỗ trợ bởi thiết kế
đưa ra. Người ta cũng phát hiện ra rằng có nhiều phương pháp để mô hình hóa dung
lượng mạng ở một mức độ cục bộ hoặc toàn bộ nào đó. Tầm quan trọng của việc hoạch
định thông lượng trong tương lai cho mạng cũng được thảo luận. Chúng ta thấy rằng kiểu
topology phân cấp là tốt nhất cho những mạng lớn và phức tạp, còn kiểu truy cập đồng
thời thì thích hợp cho những mạng nhỏ và không đồng nhất. Những thiết kế truy cập
được xác lập bằng cách tính tới các thiết bị của người sử dụng và sự thông minh của các
ứng dụng, kiểu thiết bị và số lượng mà người sử dụng hỗ trợ đầy đủ, thiết kế mạch để hỗ
trợ khi hoạt động tối đa và phải chừa dung lượng cho sự phát triển trong tương lai. Cuối
cùng, những phương pháp để tích hợp thông lượng SNA của IBM vào môi trường mạng

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử


WAN non SNA cũng đã được vạch ra. Bây giờ, hãy tiếp tục nghiên cứu phần thiết kế
mạng lõi.

Download ebook miễn phí tại thư viện điện tử