Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch và mạng: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiếp nội dung phần 1, Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch và mạng: Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: kỹ thuật tổng đài; mạng nội bộ; mạng internet. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch và mạng: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

CHƯƠNG 4 KỸ THUẬT TỔNG ĐÀI 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG Tổng đài là thiết bị được sử dụng trong mạng điện thoại cố định để thực hiện chức năng chuyển mạch tạo kết nối cho cá cuộc gọi tư đầu cuối đến đầu cuối. Từ khi ra đời cho đến nay, tổng đài đã trải qua các thế hệ: o Tổng đài nhân công o Tổng đài cơ khí o Tổng đài điện cơ o Tổng đài điện tử Nhờ các ưu điểm vượt trội của mình, tổng đài điện tử được sử dụng duy nhất hiện nay. 4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI Mỗi máy điện thoại là một thuê bao được nối với một tổng đài bằng đường dây. Khi thuê bao chủ gọi quay số cần gọi, người trực tổng đài sẽ tiếp chuyển đường dây tại tổng đài bằng phích cắm. Nhiều tổng đài lại được nối với nhau bằng đường truyền cáp quang hoặc vệ tinh hay các trạm chuyển tiếp vô tuyến. Hiện nay tất cả các thao tác bằng tay đã được tự động hóa bằng hệ thống tổng đài điện tử. Chính vì vậy mới có các card cắm trong tổng đài trong đó có card xử lý. Các cơ quan, doanh nghiệp hoặc tư nhân lắp tổng đài nội bộ phục vụ nhu cầu của mình và thuê đường truyền của bưu điện để nối ra ngoài thì thường gọi đây là trung kế. Tổng đài điện thoại có nhiệm vụ kết nối tất cả các máy điện thoại với nhau, muốn như vậy nó phải hoạt động như sau: − Nhận biết được tình trạng của từng máy nhánh (nhấc máy, gác máy). − Khi nhận được máy điện thoại nhấc máy tổng đài phát tín hiệu mời gọi đi (tín hiệu U dài mà bạn nghe khi nhấc máy lên). − Nhận các thông tin được ấn từ bàn phím máy điện thoại (nhận biết được số được bấm từ bàn phím). − Xử lý các thông tin đó. − Định tuyến kết nối vào máy nhánh cần gọi đến.
− Phát tín hiệu gọi chuông và cuối cùng là kết nối cuộc gọi cho 2 máy điện thoại. − Card xử lý là card trong tổng đài để xử lý các hoạt động của tổng đài. − Trung kế là đường dây kết nối từ tổng đài này đến tổng đài khác. Đó có thể là đường kết nối từ tổng đài của nhà cung cấp đến tổng đài con thuê bao hay đường kết nối giữa 2 tổng đài lớn với nhau. − Máy nhánh là máy điện thoại kết nối với một tổng đài còn gọi là máy con. Thí dụ : tổng đài có 10 trung kế và 32 máy nhánh có nghĩa là tổng đài có thể kết nối ra bên ngoài tối đa 10 đường dây và có thể đấu nối được tối đa 32 máy điện thoại từ tổng đài đó. 4.3 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA TỔNG ĐÀI 4.3.1 Khối chuyển mạch Ở các tổng đài điện tử, thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận chủ yếu và có kích thước lớn. Nó có các chức năng chính sau: - Chức năng chuyển mạch: thực hiện thiếp lập tuyến nối giữa hai hay nhiều thuê bao của tổng đài hoặc giữa tổng đài này và tổng đài khác. - Chức năng truyền dẫn: trên cơ sở tuyến nối đã thiết lập, thiết bị chuyển mạch thực hiện truyền dẫn tín hiệu tiếng nói và tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao với độ tin cậy chính xác cần thiết. 4.3.2 Khối báo hiệu Trong mạng điện thoại tồn tại nhiều loại tổng đài khác nhau như: nhân công, điện cơ từng nấc, ngang dọc, cận điện tử, điện tử tương tự, điện tử số...Mỗi loại tổng đài có hệ thống báo hiệu riêng, do vậy, muốn hoà mạng thì tổng đài điện tử phải có thiết bị phối hợp báo hiệu phù hợp với hệ thống báo hiệu hiện có. - Báo hiệu dạng một chiều, địa chỉ thập phân: các thông tin trao đổi dạng khống chế dòng một chiều, các xung sổ có tốc độ trong một chuỗi xung địa chỉ 1 -10 xung. Tổng đài điện tử cần có thiết bị thu nhận dạng báo hiệu này. - Báo hiệu dạng đa tần: các hướng báo hiệu đều sử dụng tổ hợp tín hiệu mã đa tần để thông báo trạng thái và các con số. Tổng đài điện tử cần có thiết bị phối hợp với các dạng tín hiệu đa tần khác nhau của các hệ thống tín hiệu. Tổng đài điện tử sử dụng hai phương thức báo hiệu:
- Các tín hiệu được truyền dẫn chung trên kênh tiếng nói hoặc kênh báo hiệu gắn liền với kênh tiếng nói được gọi là tín hiệu báo hiệu kênh riêng, tín hiệu này riêng biệt cho mỗi kênh truyền dẫn. - Các tín hiệu báo hiệu truyền dẫn chung cho mọi cuộc gọi trên một kênh tín hiệu để chỉ cho tổng đài xử lý tất cả các cuộc gọi ở tổng đài và vào - ra, gọi là báo hiệu kênh chung. Các hệ thống báo hiệu kênh chung, thiết bị được chuyên môn hoá, hệ thống có tốc độ xử lý và truyền dẫn tín hiệu cao, do vậy lượng thông tin qua hệ thống lớn, ngoài ra hệ thống này còn truyền dẫn cả các thông tin điều hành mạng lưới. 4.3.3 Khối điều khiển Bộ điều khiển trung tâm gồm một bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ nhớ trực thuộc. Bộ xử lý này được thiết kế tối ưu để xử lý cuộc gọi và các công việc liên quan trong một tổng đài. Nó phải hoàn thành các nhiệm vụ kịp thời hay còn gọi là xử lí thời gian thực hiện các công việc sau đây: − Nhận xung hay mã chọn số (các chữ số địa chỉ). − Chuyển các tín hiệu địa chỉ đi ở các trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi. − Trao đổi các báo hiệu cho thuê bao hay các tổng đài khác. Bộ điều khiển gồm các khối: Khối xử lý chuyển mạch bao gồm một bộ xử lý trung tâm, các bộ nhớ chương trình, số liệu và phiên dịch cùng thiết bị vào/ra làm nhiệm vụ phối hợp để đưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra. Bộ xử lý trung tâm là một bộ xử lý hay vi xử lý tốc độ cao và có công suất xử lý tuỳ thuộc vào vị trí xử lý chuyển mạch của nó. Nó làm nhiệm vụ điều khiển thao tác của thiết bị chuyển mạch. Bộ nhớ chương trình: dùng để ghi lại các chương trình điều khiển các thao tác chuyển mạch. Các chương trình này được gọi ra và xử lý cùng với các số liệu cần thiết. Bộ nhớ số liệu dùng để ghi lại tạm thời các số liệu cần thiết trong quá trình xử lý các cuộc gọi như các chữ số địa chỉ thuê bao, trạng thái bận - rỗi của các đường dây thuê bao hay trung kế... Bộ nhớ phiên dịch chứa các thông tin về loại đường dây thuê bao chủ gọi và bị gọi, mã tạo tuyến, thông tin cước...
Bộ nhớ số liệu là bộ nhớ tạm thời còn các bộ nhớ chương trình và phiên dịch là các bộ nhớ bán cố định, số liệu hay chương trình trong các bộ nhớ bán cố định không thay đổi trong quá trình xử lý cuộc gọi. Còn thông tin ở bộ nhớ tạm thời (nhớ số liệu) thay đổi liên tục từ lúc bắt đầu tới lúc kết thúc cuộc gọi. 4.3.4 Khối ngoại vi thuê bao và trung kế Làm nhiệm vụ đệm (hay giao tiếp) về mặt tốc độ xử lý và công suất giữa mạch xử lý trung tâm có tốc độ điều khiển cao, công suất ra nhỏ với các thiết bị tải có tốc độ chậm và tiêu thụ công suất lớn. − Thiết bị dò đường dây: Có nhiệm vụ phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trunị tâm các biến cố mang tính tín hiệu của các đường dây thuê bao, trung kế. Trạng thái tín hiệu ở các đường dây thuê bao và đường trục đưa tới thường là khác nhau. Đối với các tín hiệu chọn số thì cần phải dò thử ở tốc độ 10 ms/lần, với các trường hợp như nâng tổ hợp, đặt tổ hợp... thì có thể kéo dài vài trăm ms. Như vậy dể dò thử trạng thái mạch đường dây thì bộ dò thử làm việc cứ sau khoảng 300 lần cho mỗi mạch và mỗi lần dò thử tiến hành cho 8, 16 hay 32 kênh đồng thời. − Thiết bị điều khiển đấu nối: Làm nhiệm vụ thành lập hoặc giải phóng các cuộc gọi. Nó nhận tín hiệu điều khiển từ bộ xử lý trung tâm, các tín hiệu này là kết quả của quá trình xử lý gồm: xử lý các chương trình, xử lý gọi trên cơ sở các số liệu về cơ sở dữ liệu thuê bao và các thông tin địa chỉ. Quá trình thiết lập một tuyến qua trường chuyển mạch được thực hiện đồng thời qua các tiếp điểm đấu nối và sau khi xác định trạng thái thuê bao bị gọi là rỗi. Ở tổng đài điện tử số, thiết bị điều khiển đấu nối làm nhiệm vụ điều khiển ghi và đọc các mẫu tín hiệu (hay các bit) qua bộ chuyển mạch thời gian phù hợp với địa chỉ tuyến PCM và khe thời gian vào - ra. Đồng thời nó cũng điều khiển các tiếp điểm chuyển mạch của thiết bị chuyển mạch không gian số. Các tiếp điểm này được duy trì đóng cho một cuộc gọi nào đó theo chu kỳ tương ứng với khe thời gian dành cho nó. Những khoảng thời gian khác được duy trì đóng các tiếp điểm này cho các cuộc gọi khác. − Thiết bị phối hợp tín hiệu: Nhằm đệm về mặt tín hiệu giữa tải có tốc độ chậm, tiêu thụ công suất lớn với mạch điều khiển trung tâm có công suất nhỏ, tốc độ cao. Nó cung cấp các tín hiệu đường dây
như: đóng mở các rơle, cấp chuông cho thuê bao... dưới sự khống chế của điều khiển trung tâm. 4.3.5 Tổng đài nội bộ PABX (Private Automatic Branch Exchange): bộ chuyển mạch tự động trong đó bao gồm các máy nhánh và các đường trung kế dùng để liên lạc với bên ngoài. Mỗi máy nhánh có 1 số điện thoại riêng dùng để liên lạc với nhau và tổng đài cũng cấp mã số để các máy chiếm đường dây trung kế gọi ra ngoài. Tổng đài PABX có dung lượng từ 4 số máy nội bộ đến vài trăm số máy nội bộ, sử dụng các đường dây trung kế là các số điện thoại do Bưu điện cung cấp. Sơ đồ khối của tổng đài nội bộ: KHỐI TRUNG KẾ KHỐI CHUYỂN MẠCH KHỐI THUÊ BAO KHỐI ĐIỀU KHIỂN VÀ ÂM HIỆU KHỐI NGUỒN Hình 4.1: Sơ đồ khối tổng đài nội bộ
CHƯƠNG 5 MẠNG NỘI BỘ 5.1 KHÁI NIỆM Mạng nội bộ LAN (Local Area Network) là hệ thống truyền thông tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng của tòa nhà, hoặc một tòa nhà… Tên gọi “mạng nội bộ” được xem xét từ quy mô của mạng. Tuy nhiên, đó không phải là đặc tính duy nhất của mạng nội bộ nhưng trên thực tế, quy mô của mạng quyết định nhiều đặc tính và công nghệ của mạng. 5.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠNG NỘI BỘ Phần cứng gồm: Thiết bị cấu thành mạng máy tính gồm máy chủ (file server - FS), các trạm làm việc (Workstation - WS), các thiết bị ngoại vi dùng chung (máy in, ổ đĩa cứng,...), card mạng, các đầu nối, đường truyền, và một số thiết bị khác như HUB, Switch. − Máy chủ: Hoạt động như một máy chính của mạng, quản lý các hoạt động của mạng (như phân chia tài nguyên chung, trao đổi thông tin giữa các trạm,..). Thông thường máy chủ còn đặt cơ sở dữ liệu dùng chung. Thường thì máy chủ có cấu hình mạnh. Trong dạng mạng ngang quyền (Peer to Peer) thì không có máy chủ − Các trạm làm việc: Là các máy tính cá nhân kết nối với nhau và nối với máy chủ. Các máy trạm có thể sử dụng tài nguyên chung của toàn bộ hệ thống mạng. − Card mạng: Là thiết bị để điều khiển việc truyền thông và chuyển đổi dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang. Gồm các bộ điều khiển và thu phát thông tin. Bộ điều khiển thực hiện các chức năng điều khiển truyền thông, đảm bảo dữ liệu được truyền chính xác tới các nút mạng. Bộ thu phát thông tin làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang và ngược lại. Được lắp vào khe cắm của mỗi máy tính của mạng. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng lựa chọn card mạng cho phù hợp với máy tính, đường truyền dẫn, nhu cầu phát triển trong tương lai
− Đường truyền: Là môi trường truyền dẫn, liên kết các nút mạng, truyền dẫn các tín hiệu điện hay quang. Mạng cục bộ sử dụng chủ yếu là các loại cáp, trong đó có hai loại cáp thường được sử dụng: cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn Các thiết bị ghép nối mạng gồm: − Repeater: Làm việc với tầng thứ nhất của mô hình OSI - tầng vật lý. Repeater có hai cổng, thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ cổng này ra cổng khác sau khi đã khuếch đại → tất cả các LAN liên kết với nhau qua repeater trở thành một LAN. Nó chỉ có khả năng liên kết các LAN có cùng một chuẩn công nghệ. − HUB: Là tên gọi của repeater nhiều cổng. Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ một cổng tới tất cả các cổng còn lại sau khi đã khuyếch đại. Tất cả các LAN liên kết với nhau qua HUB sẽ trở thành một LAN. HUB không có khả năng liên kết các LAN khác nhau về giao thức truyền thông ở tầng liên kết dữ liệu. − Bridge: Làm việc với tầng thứ hai của mô hình OSI tầng liên kết dữ liệu. Nó được thiết kể để có khả năng nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi về dạng dữ liệu và chuyển tiếp dữ liệu. Bridge có hai cổng: sau khi nhận tín hiệu vật lý và chuyển đổi về dạng dữ liệu từ một cổng, bridge kiểm tra địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kết với chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lý. Trong trường hợp ngược lại dữ liệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển đổi thành tín hiệu vật lý và gửi đi. Để kiểm tra một node được liên kết với cổng nào của nó, bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động → tốc độ đường truyền chậm hơn so với repeater. Dùng để liên kết các LAN có cung giao thức tầng liên kết dữ liệu, có thể khác nhau về môi trường truyền dẫn vật lý. Không hạn chế về số lượng bridge sử dụng. Cũng có thể được dùng để chia một LAN thành nhiều LAN con → giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN. − Switch: Làm việc như một bridge nhiều cổng. Khác với HUB nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng. Nhiều node mạng có thể gửi thông tin đến cùng một node khác tại cùng một thời điểm → mở rộng dải thông của LAN. Switch được thiết kế để liên kết các cổng của
nó với dải thông rất lớn (vài trăm Mbps đến hàng Gbps). Dùng để vượt qua hạn chế về bán kính hoạt động của mạng gây ra bởi số lượng repeater được phép sử dụng giữa hai node bất kỳ của một LAN. Là thiết bị lý tưởng dùng để chia LAN thành nhiều LAN “con” làm giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN. Hỗ trợ công nghệ Full Duplex dùng để mở rộng băng thông của đường truyền mà không có repeater hoặc Hub nào dùng được. Hỗ trợ mạng đa dịch vụ (âm thanh, video, dữ liệu) − Router: Làm việc trên tầng network của mô hình OSI. Thường có nhiều hơn 2 cổng. Nó tiếp nhận tín hiệu vật lý từ một cổng, chuyển đổi về dạng dữ liệu, kiểm tra địa chỉ mạng rồi chuyển dữ liệu đến cổng tương ứng. Dùng để liên kết các LAN có thể khác nhau về chuẩn LAN nhưng cùng giao thức mạng ở tầng network. Có thể liên kết hai mạng ở rất xa nhau. − Cổng giao tiếp: Là thiết bị mạng hoạt động ở tầng trên cùng của mô hình OSI. Dùng để liên kết các mạng có kiến trúc hoàn toàn khác nhau. Có thể hiểu và chuyển đổi giao thức ở tầng bất kỳ của mô hình OSI. Phần mềm: − Mỗi máy tính trong mạng LAN hoạt động nhờ một HĐH mạng (Windows 9X →2000, Windows NT, Novell, Unix). − Chương trình truyền thông giữa hệ điều hành mạng và card mạng được gọi là trình điều khiển card mạng (NIC driver). − Các chương trình điều khiển card mạng cho cùng một card mạng là khác nhau đối với mỗi HĐH mạng (thường bán kèm với NIC). 5.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MẠNG NỘI BỘ Chuyển mạch: Là đặc trưng kỹ thuật chuyển tín hiệu giữa các nút trong mạng, các nút mạng có chức năng hướng thông tin tới đích nào đó trong mạng. Trong mạng nội bộ, phần chuyển mạch được thực hiện thông qua các thiết bị chuyển mạch như HUB, Switch... Kiến trúc mạng: Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách nối các máy tính với nhau và tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. Khi nói đến kiến trúc của mạng người ta muốn nói tới hai vấn đề là topo mạng
(Network topology) và giao thức mạng (Network protocol). − Network Topology: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là Topo của mạng. Các hình trạng mạng cơ bản đó là: hình sao, hình bus, hình vòng. − Network Protocol: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thể truyền thông mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng. Các giao thức thường gặp nhất là: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX,... Hệ điều hành mạng: Hệ điều hành mạng là một phần mềm hệ thống có các chức năng sau: + Quản lý tài nguyên của hệ thống, các tài nguyên này gồm: − Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ) hay nói một cách đơn giản là quản lý tệp. Các công việc về lưu trữ tệp, tìm kiếm, xóa, copy, nhóm, đặt các thuộc tính đều thuộc nhóm công việc này. − Tài nguyên thiết bị: Điều phối việc sử dụng CPU, các thiết bị ngoại vi... để tối ưu hóa việc sử dụng. + Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống. Hệ điều hành đảm bảo giao tiếp giữa người sử dụng, chương trình ứng dụng với thiết bị của hệ thống, cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví dụ Format đĩa, sao chép tệp và thư mục, in ấn chung ...) Các hệ điều hành mạng thông dụng nhất hiện nay là: Windows NT, Windows 9X, Windows 2000, Unix, Novell. 5.4. ỨNG DỤNG CỦA MẠNG NỘI BỘ Với tên gọi mạng nội bộ tức là nó chỉ có thể sử dụng trong một phạm vi nhất định không thể quá xa vì thế nên nó thường được sử dụng tại các công ty, tổ chức hoặc nhà riêng. Với điểm lợi thế là có thể kết nối nhiều thiết bị với nhau giúp cho công việc trao đổi dữ liệu giữa mọi người với nhau trong mạng LAN trở nên dễ dàng không phải mất công di chuyển hay copy dữ liệu sang một thiết bị di động khác để gửi cho nhau. Thông thường thì bất kỳ một công ty hay tổ chức nào làm việc đông người cũng cần phải có nó vậy nên nó là một thứ không thể thiếu trong công việc nó giúp cho nhân viên trong công ty có thể hoàn thành công việc hiệu quả hơn rất nhiều.
CHƯƠNG 6 MẠNG INTERNET 6.1 KHÁI NIỆM Là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy nhập công cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau. Hệ thống này truyền thông tin theo kiểu nối chuyển gói dữ liệu (packet switching) dựa trên một giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa (giao thức IP). Hệ thống này bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ hơn của các doanh nghiệp, của các viện nghiên cứu và các trường đại học, của người dùng cá nhân và các chính phủ trên toàn cầu. 6.2 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG INTERNET Mạng internet bao gồm: − Các thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in kết nối với nhau theo các topology − Môi trường truyền dẫn: − Các thiết bị mạng như router,hub, bridge, modem, … − Các giao thức truyền thông (protocol) 6.3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MẠNG INTERNET Internet sử dụng một tập hợp các giao thức mạng được gọi là TCP/IP. Các giao thức này cung cấp một phương thức chuẩn cho việc truyền tải các message. Chúng đưa ra các định dạng cho các message và xử lý trong các điều kiện bị lỗi đường truyền xảy ra. Các giao thức này là độc lập với phần cứng của mạng, điều này có nghĩa là nó cho phép truyền thông giữa các mạng khác nhau với các phần cứng khác nhau miễn là chúng sử dụng cùng một kiểu giao thức. Sơ đồ dưới đây cung cấp một biểu đồ phân lớp của các giao thức.
Hình 6.1: Biểu đồ phân lớp giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) TCP/IP được sử dụng để truyền thông dễ dàng bên trong một mạng bao gồm nhiều phần cứng khác nhau. Thông tin truyền đi được chia thành các gói (packet) thường là từ 1- 1500 ký tự để tránh việc giữ độc quyền của một mạng. TCP là một giao thức mức truyền tải cho phép một quy trình trên một máy tính gửi dữ liệu đến một quá trình xử lý trên máy tính khác. Đây là một giao thức kết nối định hướng (oriented), nghĩa là phải có một đường dẫn được thiết lập giữa hai máy tính. Còn IP đưa ra một biểu đồ, định dạng của dữ liệu tồn tại trong suốt quá trình truyền tải của mạng và thực hiện sự phân phối không kết nối. Sự phân phối không kết nối yêu cầu mỗi biểu đồ phải bao gồm địa chỉ nguồn và địa chỉ đích và mỗi biểu đồ được sử lý một cách tách biệt. TCP lấy thông tin và phân chia nó thành nhiều mẩu nhỏ gọi là các gói, sau đó đánh số các gói và gửi chúng đi. Bên phía máy nhận, các gói được thu thập lại và xắp xếp lại sao cho đúng thứ tự. Nếu có sự mất mát dữ liệu xảy ra, bên máy nhận sẽ yêu cầu máy gửi phát lại. Gói dữ liệu được gửi bao gồm trong nó là checksum (cách kiểm tra tổng), cách này được sử dụng để kiểm tra các lỗi có thể xuất hiện trong khi truyền dữ liệu. Nếu bên phía máy nhận thấy có lỗi xuất hiện khi tính toán và so sánh checksum. Nó sẽ vứt bỏ gói dữ liệu này và yêu cầu bên máy phát phát lại. Khi mọi thứ được thu nhận một cách đầy đủ, dữ liệu sẽ thể hiện qua ứng dụng thích hợp (ví dụ e-mail). UDP: User Datagram Protocol
UDP đơn giản hơn TCP. Các khái niệm cơ bản của chúng là như nhau ngoại trừ UDP không liên quan đến các gói dữ liệu bị mất hay giữ đúng thứ tự của chúng. Nó được sử dụng cho các message ngắn. Nếu nó không nhận được một phúc đáp, thì nó sẽ gửi lại yêu cầu cho việc truyền lại toàn bộ dữ liệu. Loại giao thức truyền tải này gọi là giao thức không kết nối. Internet Addressing Tất cả các máy tính trên Internet phải có một địa chỉ mạng riêng biệt để có thể truyền thông một cách hiệu quả với các máy tính khác. Cách thức định địa chỉ được sử dụng bên trong Internet là một địa chỉ 32-bit được phân đoạn theo một cấu trúc phân cấp. Địa chỉ IP bao gồm 4 số nhỏ hơn 256 được đặt cách nhau bằng dấu chấm (#.#.#.#). Tại mức thấp nhất, các máy tính truyền thông với các máy tính khác bằng cách sử dụng một địa chỉ phần cứng (trên các LAN, cái này gọi là địa chỉ MAC (Medium Access Control)). Mặc dù vậy, các computer user xử lý ở hai mức cao hơn và có vẻ trừu tượng hơn để giúp các máy hình dung và tính nhận ra mạng. Mức đầu tiên là địa chỉ IP của máy tính (ví dụ: 131.136.196.2) và mức thứ hai là mức con người có thể đọc từ địa chỉ này (ví dụ: manitou.cse.dnd.ca). Cách định địa chỉ này nhìn chung là ít được sử dụng. ARP (Address Resolution Protocol) có thể được sử dụng bằng máy tính để phân tích các địa chỉ IP thành các địa chỉ phần cứng tương ứng. Các kiểu kết nối và các bộ kết nối Có hai loại máy tính được nối vào Internet đó là: các server và các client. Các Server (hay còn gọi là máy chủ) có thể được hiểu như một người cung cấp thông tin. Bao gồm trong nó là tài nguyên và dữ liệu có sẵn cho các máy khác trên mạng có thể truy cập và sử dụng. Còn loại thứ hai được kết nối đến Internet là các client (hay còn gọi là máy khách), nó được hiểu như một người lấy thông tin. Các máy khách sẽ truy cập vào mạng và lấy tài nguyên và dữ liệu được đặt ở máy chủ mà sẽ không cung cấp bất cứ tài nguyên nào tới máy chủ. Cả máy chủ và máy khách đều có thể được kết nối tới Internet với các phương pháp khác nhau, các phương pháp khác nhau này đưa ra các khả năng truyền thông khác nhau phụ thuộc vào sự quá tải của mạng.
Kết nối Direct: một máy tính được kết nối trực tiếp đến Internet thông qua một giao diện mạng sẽ cho phép người dùng có được chức năng cao nhất. Mỗi một máy tính được kết nối theo cách này phải có một địa chỉ Internet cần thiết. Loại kết nối này cũng là loại đắt nhất. Kết nối Serial: loại kết nối này có thể là SLIP (Serial Line Internet Protocol) hay PPP (Point to Point Protocol). Cả hai cách thức này đều cho ra các dịch vụ giống nhau trên một đường modem nối tiếp (serial). Từ khi kết nối này đưa ra chức năng TCP/IP và ICMP đầy đủ thì mỗi máy tính được cấu hình trong trường hợp này yêu cầu một địa chỉ Internet của chính nó. Loại kết nối này là theo yêu cầu dịch vụ, ở tốc độ thấp hơn, vì vậy giảm tải và có lỗ hổng Internet còn lại khi kết nối là “sống”. Một điểm quan trọng của các thanh tra viên về bảo mật mạng cần nhớ là hầu hết các kết nối TCP dial-up, cả SLIP và PPP, đều ấn định một địa chỉ IP đến một thiết bị kết nối động. Điều này nghĩa là rằng, khi một hệ thống dial- up đến một ISP (Internet Service Provider), thì ISP sẽ gán cho nó một địa chỉ tại điểm đó. Nó cũng có nghĩa rằng, địa chỉ của người dial-up có thể thay đổi một lần hay nhiều lần khi hệ thống kết nối. Điều này có thể gây ra một số vấn đề nghiêm trọng cho các nhà bảo mật khi họ đang cố gắng lần theo sự truy cập đằng sau firewall và router ghi để ghi các địa chỉ IP cụ thể. Kết nối truy cập Host: một loại hạn chế nhất của sự truy cập mạng là account người dùng trên một host được kết nối trực tiếp đến Internet. Sau đó người dùng sẽ sử dụng một thiết bị kết cuối để truy cập vào host đó bằng việc sử dụng một kết nối nối tiếp chuẩn. Loại kết nối này đơn giản trong truy cập. Kết nối Sneaker-Net: đây là loại kết nối cực kỳ đơn giản, nó có từ khi các máy tính không có sự kết nối bằng điện. Tuy nhiên nó lại là loại an toàn nhất bởi vì các hacker sẽ không thể truy cập trực tiếp đến máy tính của các người dùng. Ở đây, nếu thông tin và các chương trình được yêu cầu trên máy tính thì chúng phải được biến đổi từ một máy tính được nối mạng đến máy tính người dùng thông qua môi trường từ tính hoặc bằng tay. Tất cả các máy tính với các kết nối direct, SLIP, PPP phải có địa chỉ IP của riêng chúng và các thành viên làm về công tác bảo mật phải có kiến thức về các lỗ hổng liên quan đến các kết nối này. Với các kênh truyền thông, nó làm việc theo cả hai cách: việc có người
dùng truy cập đến Internet từ đó Internet cũng có truy cập đến người dùng này. Vì vậy, các máy tính phải được bảo vệ và bảo đảm Internet cũng phải có một truy cập giới hạn. Để kết nối đến các mạng con khác nhau cần phải có các thiết bị phần cứng cần thiết như: Repeater, Modem, Bridge, Router, Getway, Packet fillter, Firewall, Cyberwall… 6.4 CÁC DỊCH VỤ INTERNET Mạng Internet mang lại rất nhiều tiện ích hữu dụng cho người sử dụng, một trong các tiện ích phổ thông của Internet là hệ thống thư điện tử (email), trò chuyện trực tuyến (chat), công cụ tìm kiếm (search engine), các dịch vụ thương mại và chuyển ngân và các dịch vụ về y tế giáo dục như là chữa bệnh từ xa hoặc tổ chức các lớp học ảo. Chúng cung cấp một khối lượng thông tin và dịch vụ khổng lồ trên Internet. Nguồn thông tin khổng lồ kèm theo các dịch vụ tương ứng chính là hệ thống các trang Web liên kết với nhau và các tài liệu khác trong WWW (World Wide Web). Trái với một số cách sử dụng thường ngày, Internet và WWW không đồng nghĩa. Internet là một tập hợp các mạng máy tính kết nối với nhau bằng dây đồng, cáp quang, v.v.; còn WWW, hay Web, là một tập hợp các tài liệu liên kết với nhau bằng các siêu liên kết (hyperlink) và các địa chỉ URL và nó có thể được truy nhập bằng cách sử dụng Internet. Đặc biệt trong thập kỷ đầu của thế kỷ 21 nhờ sự phát triển của các trình duyệt web và hệ quản trị nội dung nguồn mở đã khiến cho website trở nên phổ biến hơn, thế hệ web 2.0 cũng góp phần đẩy cuộc cách mạng web lên cao trào, biến web trở thành một dạng phần mềm trực tuyến hay phần mềm dịch vụ. 6.5 ỨNG DỤNG CỦA MẠNG INTERNET Hiện nay có mạng internet có 2 loại cơ bản: • Internet được cố định tới một địa điểm cụ thể và được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ internet • Internet di động có thể được sử dụng trong và ngoài nước, được cung cấp bởi mạng điện thoại di động. Hiện nay cả 2 mạng internet này đều được sử dụng phổ biến. Tùy thuộc vào thiết bị, nhu cầu và ngân sách của người dùng. Ví dụ: Khi sử dụng laptop, có 2 lựa chọn là mạng internet cố định và mạng di động. Tuy nhiên, nếu sử dụng điện thoại di động chắc chắn sẽ sử dụng mạng internet di động.
Internet cố định Như tên gọi của nó, đây là kết nối internet được cố định ở một vị trí cụ thể (chẳng hạn như nhà riêng, văn phòng hoặc cửa hàng) - có nghĩa là kết nối internet này là duy nhất và chỉ có thể truy cập nó khi người dùng đang ở đó. Hình 6.2: Kết nối internet cố định Ngày nay, có ba loại kết nối internet cố định phổ biến nhất là: − Băng thông rộng ADSL Băng thông rộng ADSL là hình thức kết nối internet được sử dụng rộng rãi nhất và khá hiệu quả. Tuy nhiên, nó không phải là loại kết nối nhanh nhất (tốc độ tải xuống trung bình 8,4 MB) so với hai dạng kết nối internet có sẵn dưới đây. − Cáp băng thông rộng Thay vì sử dụng đường dây điện thoại như ADSL, băng thông rộng có khả năng truyền dữ liệu lên tới 1.5-2 Mbit/s.. Đây là kết nối internet qua cáp truyền hình mà bạn đang sử dụng cho TV của bạn. Thường được sử dụng cho các hộ gia đình. Cáp băng thông rộng thường cung cấp tốc độ cao hơn kết nối ADSL (tốc độ tải trung bình 50,5 MB). Tuy nhiên, khi kết nối băng thông rộng được chia sẻ với nhiều người dùng khác, tốc độ của nó sẽ giảm dần, có thể bị tắc nghẽn ở những giờ cao điểm. − Cáp quang Đây là hình thức kết nối internet được ra đời trong vài năm gần đây có thể cung cấp tốc độ cao hơn nhiều ở phạm vi khoảng cách xa hơn. Cáp quang có tốc độ truyền tải lên tới 100Mbit/s, cho phép nhiều thiết bị có thể cùng thực hiện các tác vụ mà không bị chậm hoặc ngắt quãng trong quá trình kết nối.
Cáp quang được sử dụng nhiều trong các gia đình hoặc môi trường văn phòng. Internet di động Dịch vụ Internet di động là một cách hoàn hảo giúp người sử dụng có thể trực tuyến ở mọi lúc, mọi nơi mà không cần dựa vào kết nối vị trí cố định. Tên gọi của nó cùng chính như ý nghĩa mà nó mang lại - "di động". Các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động cung cấp quyền truy cập vào internet bất cứ khi nào bạn muốn. Khi bạn đăng ký dịch vụ của nhà điều hành điện thoại di động (Viettel, Vinaphone,...) Tùy vào hợp đồng bạn ký kết và số tiền bạn chi trả. Bạn sẽ có quyền truy cập vào một dung lượng dữ liệu nhất định (được tính bằng megabyte), cho phép bạn sử dụng thiết bị di động của mình để kết nối với internet trong giới hạn sử dụng đó. Internet di động hiện được cung cấp ở hai tốc độ và mức độ, khả năng truy cập internet khác nhau: • Internet di động 3G: đã có từ nhiều năm và thường cung cấp tốc độ tải xuống và truy cập cơ bản (nhiều khi hơi chậm). Cho phép người dùng có thể tải trang web hoặc truy cập email. Internet di động 3G đang dần được thay thế bằng dịch vụ 4G. • Internet di động 4G: là mức Internet di động có sẵn đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam trong một vài năm gần đây. Mạng 4G cung cấp tốc độ cao hơn nhiều so với 3G. Trong thực tế, giúp cho người dùng trải nghiệm một kết nối tuyệt vời và tốc độ tải xuống cực nhanh. • Internet di động 5G : là tiêu chuẩn viễn thông tiếp theo được đề xuất vượt tiêu chuẩn tiên tiến 4G hiện tại.
Các thiết bị có thể kết nối internet: Hình 6.3: Các thiết bị có thể kết nối internet Các thiết bị có thể kết nối với internet phổ biến nhất mà mọi người thường sử dụng để truy cập internet: − Máy tính để bàn gồm: • Laptop • Điện thoại di động • Máy tính bảng Tuy nhiên, phạm vi các thiết bị có khả năng kết nối với internet là không ngừng mở rộng. Trong những năm gần đây, trên thị trường đã xuất hiện nhiều thiết bị khác nhau có thể kết nối được với internet. Chẳng hạn như đồng hồ thông minh, hệ thống sưởi, Tivi và thậm chí cả tủ lạnh. Người dùng có thể kết nối với internet và thực hiện tất cả các loại chức năng nâng cao, hữu ích mà internet mang lại.
PHẦN 2: THỰC HÀNH BÀI 1: THỰC HÀNH BẤM ĐẦU DÂY MẠNG 1. Thiết bị sử dụng − Cáp mạng − Kìm bấm 2. Mục tiêu − Dùng kìm bấm dây 2, dây 4 và dây 8 sử dụng trong mạng điện thoại và mạng máy tính 3. Nội dung 3.1 Lý thuyết Cáp UTP được chia làm 5 hạng tuỳ theo tốc độ truyền. Cáp loại 3 dùng cho điện thoại. Cáp loại 5 có thể truyền với tốc độ 100Mb/s rất hay dùng trong các mạng cục bộ vì vừa rẻ vừa tiện sử dụng. Cáp này có 4 đôi dây xoắn nằm trong cùng một vỏ bọc Hình trên là cáp xoắn đôi CAT 5, loại cáp phổ biển nhất dùng trong mạng LAN đầu khách hàng hiện nay. Mỗi sợi cáp có 8 lõi và được chia ra làm 4 cặp. Mỗi cặp gồm một dây màu và một dây khoang mầu được xoắn lại với nhau. Để đảm bảo cáp hoạt động tin cậy, không nên tháo xoắn chúng nhiều hơn mức cần thiết (6mm). Chỉ 2 trong 4 cặp dây được sử dụng để truyền dẫn tín hiệu trong mạng LAN là cặp màu da cam và cặp màu xanh lục. Hai cặp còn lại màu nâu và xanh lam không được sử dụng. Sơ đồ chân được sử dụng để bấm trong đầu RJ45.
Có 2 chuẩn bấm dây cho loại cáp này là chuẩn T-568A và chuẩn T-568B. Với mỗi loại có một cách sắp xếp cáp vào đầu RJ45 khác nhau. Với chuẩn T-568B, cặp cam và lục được đưa vào chân 1,2 và 3,6 một cách tương ứng trên đầu RJ45. Chuẩn T- 568A đảo cặp cam va cặp lục để cho cặp lục đưa vào chân 1,2 còn cặp cam đưa vào chân 3,6. Điều này làm cho cặp lam và cặp cam nằm trên 4 chân giữa, phù hợp với chuẩn kết nối của công ty điện thoại. Do đó chuẩn T-568A được coi như chuẩn chính và hay được sử dụng còn chuẩn T-568B chỉ là chuẩn thay thế. Sơ đồ chân theo chuẩn T-568B: Pin Color Pair Description 1 White/Orange 2 TxData + 2 Orange 2 TxData - 3 White/Green 3 RcData + 4 Blue 1 Unused 5 White/Blue 1 Unused 6 Green 3 RcData - 7 White/Brown 4 Unused 8 Brown 4 Unused
Sơ đồ chân theo chuẩn T-568A 1. White/Green 3 RcData + 2 Green 3 RcData - 3 White/Orange 2 TxData + 4 Blue 1 Unused 5 White/Blue 1 Unused 6 Orange 2 TxData - 7 White/Brown 4 Unused 8 Brown 4 Unused Cáp thẳng và cáp chéo: Nói chung trong hầu hết trường hợp đều sử dụng cáp thẳng. Cáp thẳng là cáp có các chân của đầu này được kết nối đến chân ở đầu kia một cách tương ứng. Ví dụ: Chân 1 của đầu này nối với chân 1 của đầu kia…Ta chỉ sử dụng cáp chéo khi kết nối 2 thiết bị trực tiếp với nhau mà không qua Hub hay switch. Cáp chéo sẽ đấu chéo chân 1,2 và chân 3,6 ở 2 đầu RJ 45 với nhau để 2 giao diện giống nhau có thể giao tiếp được với nhau. Crossover Cable Straight Through Cable RJ-45 PIN RJ-45 PIN RJ-45 PIN RJ-45 PIN 1 Rx+ 3 Tx+ 1 Tx+ 1 Rc+ 2 Rc- 6 Tx- 2 Tx- 2 Rc- 3 Tx+ 1 Rc+ 3 Rc+ 3 Tx+ 6 Tx- 2 Rc- 6 Rc- 6 Tx- Như đã nói ở trên, cáp chéo thường được sử dụng để kết nối 2 thiết bị có giao diện giống nhau như: Hub với Hub, Tranceiver với Tranceiver, DNI với DNI card hay Tranceiver với DNI card.