Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Là khi 2 thực thể muốn liên lạc với nhau thì chúng phải tạo và duy trì một kênh liên tục cho
đến khi kết thúc quá trình thông tin. Phương pháp chuyển mạch có 2 nhược điểm:
+ Hiệu sử dụng đường truyền không cao.
+ Mất nhiều thời gian cho việc thiết lập kênh cố định khi thông tin giữa 2 thực thể.
b) Mạng chuyển mạch thông báo
Trong mạng chuyển mạch thông báo việc chọn đường đi cho các nút thông báo tới đích
được thực hiện tại các nút mạng. Các nút căn cứ vào địa chỉ đích của thông báo để ra quyết định
chọn nút kế tiếp cho thông báo trên đường dẫn tới đích. Như vậy, các nút cần lưu giữ tạm thời các
thông báo, đọc thông báo và quản lý việc chuyển các thông báo đi. Những ưu điểm:
+ Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không có kênh thông tin cố định.
+ Mỗi nút mạng có thể lưu giữ thông báo cho tới khi đường truyền khả dụng mới
truyền đi nên giảm được tình trạng tắc nghẽn trên mạng.
+ Có thể điều khiển truyền tin bằng cách sắp xếp mức độ ưu tiên cho các thông
báo.
+ Trong mạng chuyển mạch thông báo chúng ta có thể làm tăng hiệu suất sử dụng
dải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá cho các thông báo để cho nó đến nhiều đích
khác nhau.
Nhược điểm chủ yếu của mạch chuyển thông báo là trong trường hợp một thông báo dài bị
lỗi, phải truyền lại thông báo này nên hiệu suất không cao. Phương pháp này thích hợp với mạng
truyền thư tín điện tử.
c) Mạng chuyển mạch gói
Trong mạng chuyển mạch gói thì thông báo có thể được chia ra nhiều gói nhỏ hơn, độ dài
256 bytes, có khuân dạng tùy theo chuẩn định. Các gói tin có chứa thông tin điều khiển địa chỉ
nguồn, địa chỉ đích cho gói tin, số thứ tự gói tin, thông tin kiểm tra lỗi … Do vậy các gói tin của
cùng 1 thông báo có thể được gửi đi theo nhiều đường khác nhau, tới đích tại các thời điểm khác
nhau, nơi nhận sẽ căn cứ vào các thông tin trong các gói tin và sắp xếp chúng lại theo đúng thứ tự.
Ưu điểm:
+ Mạng chuyển mạch gói có hiệu suất và hiệu quả cao hơn mạng chuyển mạch
thông báo vì kích thước các gói tin nhỏ hơn nên các nút mạng có thể xử lý toàn bộ gói tin mà
không cần phải lưu trữ trong đĩa.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
5
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
+ Mỗi đường truyền chiếm thời gian rất ngắn, vì chúng có thể dùng bất cứ đường
có thể để tới được đích.
+ Khả năng đồng bộ bit là rất cao.
Nhược điểm:
+ Vì thời gian truyền tin ngắn nên thời gian chuyển mạch lớn thì tốc độ truyền
không cao.
+ Việc tập hợp các gói tin ban đầu về nguyên tắc là thực hiện được nhưng rất khó
khăn, đặc biệt là khi các gói tin đi theo nhiều đường khác nhau.
+ Đối với các ứng dụng phụ thuộc vào thời gian thực thì việc chuyển các gói tin tới
đích không theo thứ tự là một nhược điểm quan trọng cần được khắc phục.
Tuy vẫn còn những nhược điểm nhưng do tính mềm dẻo, hiệu suất cao nên mạng chuyển
mạch gói đang được dùng phổ biến hiện nay.
1.1.3.3. Phân loại theo cơ chế hoạt động
Trong môi trường mạng máy tính có 2 cơ chế hoạt động chính là: peer – to – peer và
client/server. Môi trường peer – to – peer không có máy chuyên phục vụ cho một công việc nào,
còn trong môi trường client/server thì phải có những máy được dành riêng để phục vụ mục đích
khác nhau.
1.1.4 Mạng diện rộng WAN
1.1.4.1 Định nghĩa về mạng diện rộng WAN
WAN còn gọi là mạng diện rộng, dùng trong vùng địa lý lớn thường cho quốc gia hay cả
lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km. Chúng bao gồm tập họp các máy nhằm chạy các
chương trình cho người dùng. Các máy này thường gọi là máy lưu trữ hay còn có tên là máy
chủ, máy đầu cuối. Các máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông con hay gọn hơn
là mạng con. Nhiệm vụ của mạng con là chuyển tải các thông điệp từ máy chủ này sang máy chủ
khác.
Mạng con thường có hai thành phần chính:
+ Các đường dây vận chuyển còn gọi là mạch, kênh, hay đường trung chuyển.
+ Các thiết bị nối chuyển. Đây là loại máy tính chuyên biệt hoá dùng để nối hai
hay nhiều đường trung chuyển nhằm di chuyển các dữ liệu giữa các máy. Khi dữ liệu đến trong
các đường vô, thiết bị nối chuyển này phải chọn một đường dây ra để gửi dữ liệu đó đi. Tên gọi
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
6
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
của thiết bị này là nút chuyển gói hay hệ thống trung chuyển. Máy tính dùng cho việc nối chuyển
gọi là bộ chọn đường hay bộ định tuyến.
Có nhiều kiểu cấu hình cho WAN dùng nguyên lý điểm tới điểm như là dạng sao, dạng
vòng, dạng cây, dạng hoàn chỉnh, dạng giao vòng, hay bất định.
1.1.4.2 Các công nghệ trong mạng WAN
+ Kênh quay số (Dial-up)
+ ISDN
+ Đường truyền thuê riêng (leased line)
+ X.25
+ Frame Relay
+ ATM
+ DSL
+ Cable modem
1.2. Công nghệ ISDN
1.2.1. Giới thiệu về ISDN
ISDN là mạng cung cấp kết nối toàn số từ đầu đến cuối để thực hiện dịch vụ truyền thoại
và số liệu.
ISDN cho phép nhiều kênh kỹ thuật số cùng hoạt động đồng thời trên một cáp điện thoại
thông thường, nhưng ISDN truyền tín hiệu số chứ không truyền tín hiệu tương tự. Thời gian trễ
trên đường ISDN cũng thấp hơn so với đường truyền tín hiệu tương tự.
Có rất nhiều công nghệ WAN cung cấp đường truy cập mạng từ xa. Một trong những công
nghệ đó là ISDN. Những người sử dụng riêng lẻ hay những văn phòng nhỏ chỉ có đường điện
thoại truyền băng thông thấp. ISDN là giải pháp dành cho những đối tượng đó.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
7
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Hình 1.3. ISDN cho những cá nhân dùng riêng
Hình 1.4. ISDN cho các văn phòng dùng điện thoại băng thông thấp
Đường điện thoại truyền thống PSTN truyền tín hiệu tương tự trên mạch vòng nội bộ kết
nối giữa thuê bao và mạng của công ty điện thoại. Mạch tín hiệu tương tự có giới hạn băng thông
không được lớn hơn 3000Hz. Công nghệ ISDN cho phép truyền tín hiệu số trên mạch vòng nội bộ
này với tốc độ truy cập cao hơn. Các công ty điện thoại chỉ cần nâng cấp các bộ chuyển mạch để
có thể xử lý được tín hiệu số. ISDN thường được các văn phòng nhở ở xa sử dụng để kết nối vào
mạng LAN ở trung tâm.
Ưu điểm của công nghệ ISDN:
+ Truyền nhiều loại lưu lượng khác nhau bao gồm dữ liệu thoại và video
+ ISDN sử dụng một kênh riêng được gọi là kênh D để truyền tín hiệu điều khiển.
Khi cần thiết lập cuộc gọi thuê bao số cần gọi. Khi tất cả các chữ số được nhận đầy đủ thì cuộc gọi
được thực hiện. ISDN truyền các số này trên kênh D do đó thời gian thiết lập cuộc gọi nhanh hơn.
+ Mỗi kênh B có thể kết nối đến một điểm khác nhau trong mạng ISDN. PPP có
thể hoạt động cả trên kết nối đồng bộ và bất đồng bộ do đó đường truyền ISDN có thể sử dụng kết
hợp với đóng gói PPP.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
8
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
1.2.2. Các chuẩn ISDN và phương pháp truy cập
Công việc chuẩn hóa ISDN được bắt đầu từ cuối thập niên 60. Các bộ chuẩn đề nghị của
ISDN được xuất bản năm 1994 và sau đó liên tục được cập nhật bởi ITU-T. Các chuẩn ISDN là
một tập hợp các giao thức về điện thoại kỹ thuật số và truyền số liệu. Các giao thức ISDN được
phân theo các chủ đề chính sau:
+ Bộ giao thức E – các chuẩn về mạng điện thoại cho ISDN.
+ Bộ giao thức I - liên quan đến các khái niệm thuật ngữ.
+ Bộ giao thức Q - đề cập đến hoạt động tín hiệu và chuyển mạch.
Chuẩn ISDN định nghĩa hai loại kênh chính, mỗi loại có tốc độ truyền khác nhau. Kênh B,
64kb/s, được sử dụng để truyền mọi dữ liệu số với chế độ truyền song công. Loại thứ 2 được gọi
là kênh D.
Khi thiết lập một kết nối TCP bên trao đổi các thông tin điều khiển để thiết lập kết nối. Các
thông tin điều khiển này truyền kênh mà sau đó cũng được sử dụng để truyền dữ liệu. Thông tin
điều khiển và dữ liệu chia sẻ cùng một kênh truyền. Dạng truyền như vậy được gọi là in-band
signaling. ISDN thì không thực hiện truyền như vậy, mà sử dụng 1 kênh riêng chính là kênh D, để
truyền tín hiệu điều khiển. Dạng truyền như vậy gọi là out – of – band signaling.
ISDN định nghĩa hai phương pháp truy cập chuẩn là BRI và PRI. Một cổng BRI hay PRI
cung cấp một kênh D và nhiều kênh B.
Hình 1.5. Mô hình BRI và PRI
BRI sử dụng 2 kênh B 64Kb/s và một kênh D 16Kb/s. BRI hoạt động được trên nhiều
Cisco router và đôi khi được ký hiệu là 2B+D.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
9
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Kênh B có thể được sử dụng để truyền thoại. Khi đó tín hiệu thoại được mã hóa theo cách
đặc biệt. Khi kênh B được sử dụng để truyền số liệu thì thông tin được đóng thành frame, sử dụng
giao thức đóng gói HDLC hoặc PPP ớ lớp 2. PPP phức tạp hơn HDLC vì nó cung cấp cơ chế xác
minh, thỏa thuận cấu hình kết nối và giao thức phù hợp.
ISDN được xem là một kết nối chuyển mạch. Kênh D mang các thông điệp điều khiển để
thiết lập cuộc gọi ngắt cuộc gọi và điều khiển cuộc gọi cho kênh B. Lưu lượng trên kênh D sử
dụng giao thức LAPD. LAPD là một giao thức lớn hơn liên kết dữ liệu dựa trên cơ sở của HDLC.
Ở Bắc Mĩ và Nhật, PRI cung cấp 23 kênh B 64Kb/s và một kênh D 64Kb/s. Một PRI này
cung cấp dịch vụ tương đương với một kết nối T hay DSL. Ở Châu âu và phần còn lại trên thế
giới, PRI cung cấp 30 kênh B và một kênh D, tương đương với một kết nối E1. PRI sử dụng
CSU/DSU cho kết nối T1/E1.
1.2.3. Các hoạt động trong ISDN
Có nhiều hoạt động trao đổi thông tin diễn ra khi một router sử dụng ISDN để kết nối đến
router khác. Kênh D được sử dụng để thiết lập kết nối giữa router và ISDN switch. Tín hiệu SS7
được sử dụng giữa các switch trong mạng của nhà cung cấp dịch vụ.
Kênh D giữa router và ISDN switch luôn luôn trong trạng thái hoạt động. Q.921 mô tả tiến
trình hoạt động của LAPD ở lớp 2 của mô hình OSI. Kênh D được sử dụng để truyền tín hiệu
khiển như thiết lập cuộc gọi kết thúc cuộc gọi điều khiển cuộc gọi. Những chức năng này định
nghĩa trong giao thức Q.931 ở lớp 3 của mô hình OSI.Q.931 định nghĩa kết nối mạng giữa thiết bị
đầu cuối và ISDN switch nhưng không định nghĩa kết nối đầu cuối- đến - đầu cuối. Có nhiều
ISDN switch đã được phát triển trước khi Q.931 được chuẩn hoá, do đó có nhiều nhà cungcấp dịch
vụ ISDN và nhiều loại ISDN switch triển khai Q.931 khác nhau. Cũng chính vì không có chuẩn
chung cho loại ISDN switch nên trong cấu hình router phải có câu lệnh khai báo ISDN switch mà
router kết nối đến.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
10
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Hình 1.6. Cấu hình ISDN
Sau đây là thứ tự các bước diễn ra trong quá trình thiết lập một cuộc gọi BRI hoặc PRI
1. Kênh D gửi số cần gọi đến cho ISDN switch nội bộ
2. Switch nội bộ sử dụng giao thức tín hiệu SS7 để thiết lập đường truyền và chuyển số cần
gọi cho ISDN switch đầu xa
3. ISDN switch đầu xa chuyển tín hệu đến cho máy đích trên kênh D
4. Thiết bị đích ISDN NT – 1 gửi thông điệp kết nối cuộc gọi cho ISDN switch đầu xa
5. ISDN switch đầu xa sử dụng SS7 để gửi thông điệp kết nối cuộc gọi cho switch nội bộ
6. ISDN switch nội bộ thực hiện kết nối một kênh B, kênh B còn lại dành cho kết nối mới.
Cả hai kênh B cũng có thể được sử dụng đồng thời.
Hình 1.7. Trao đổi dữ liệu trên 2 kênh B, D
1.2.4. Các điểm liên kết trong ISDN
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
11
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Chuẩn ISDN định nghĩa các nhóm chức năng là các nhóm thiết bị phần cứng cho phép
người dùng truy cập dịch PRI. Các hãng sản xuất có thể tạo ra một thiết bị phần cứng thực hiện
một hoặc nhiều chức năng. Chuẩn ISDN cũng định nghĩa bốn điểm liên kết giữa các thiết bị
ISDN.
Để kết nối các thiết bị khác nhau với các chức năng khác nhau các điểm giao tiếp giữa hai
thiết bị phải được chuẩn hoá. Các điểm giao tiếp bên phía khách hàng trong kết nối ISDN bao gồm
những điểm sau:
• R – là điểm liên kết giữa thiết bị đầu cuối loại 2 (TE2) không tương thích với ISDN và
thiết bị chuyển đổi TA.
• S – là điểm kết nối vào thiết bị chuyển mạch của khách hàng NT2 và cho phép thực hiện
cuộc gọi giữa nhiều loại thiết bị khác nhau của khách hàng.
• T - Tương tự như giao tiếp S về mặt tín hiệu điện. Đây là điểm kết nối từ NT2 vào mạng
ISDN hay cho NT1.
• U – là điểm kết nối giữa NT1 và mạng ISDN của nhà cung cấp dịch vụ.
Điểm giao tiếp S và T tương tự nhau về mặt tín hiệu điện nên có nhiều cổng giao tiếp dán
nhãn là S/T. Mặc dù hai giao tiếp này thực hiện chức năng khác nhau nhưng do tương tự nhau về
mặt tín hiệu điện nên có thể dùng chung cho cả hai chức năng.
Bảng thiết bị và chức năng của từng loại:
Thiết bị Loại thiết bị Chức năng của thiết bị
TE1 Terminal Equipment 1 -
Thiết bị đầu cuối loại 1
Thiết bị đầu cuối có cổng tương thích với ISDN, ví
dụ như ISDN router, điện thoại ISDN
TE2 Terminal Equipment 2 -
Thiết bị đầu cuối loại 2
Thiết bị đầu cuối không có cổng tương thích với
ISDN. Để kết nối loại thiết bị đầu cuối này vào mạng
ISDN thì cần phải có thiết bị chuyển đổi TA
TA Terminal Adapter -
Thiếtbị chuyển đổi
Chuyển đổi tín hiệu EIA/TIA – 232, V.35 và các loại
tín hiệu khác sang tín hiệu BRI
NT2 Network Termination 2
- Thiết bị kết cuối mạng
loại 2
Là điểm tập trung mọi đường dây ISDN phia khách
hang và thực hiện chuyển mạch giữa các thiết bị đầu
cuối bằng switch của khách hang
NT1 Network Termination 1
- thiết bị kết cuối mạng
loại 1
Điều khiển kết cuối về mặt vật lý và tín hiệu điện
phía khách hang
Chuyển đổi tín hiệu BRI dây sang tín hiệu 2dây
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
12
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
Hình 1.8. Mô hình các điểm liên kết
1.2.5. Các loại ISDN switch
Router cần phải có được khai báo loại switch mà nó giao tiếp. Có rất nhiều loại ISDN
switch khác nhau tuỳ theo từng nơi. Do sự triển khai Q.931 khác nhau nên giao thức tín hiệu kênh
D trên mỗi loại switch của mỗi hãng cũng khác nhau.
Dịch vụ được cungcấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ ISDN rất khác nhau theo từng quốc
gia và từng vùng trên thế giới. Giống như modem mỗi loại switch hoạt động khác nhau và có yêu
cầu thiết lập cuộc gọi khác nhau. Trước khi router có thể kết nối vào dịch vụ ISDN nó cần phải
được khai báo loại switch đang được sử dụng ở tổng đài của nhà cung cấp dịch vụ. Thông tin này
phải được khai báo khi cấu hình router sau đó router có thể giao tiếp với switch để thiết lập cuộc
gọi và gửi dữ liệu.
Hình 1.9. Sử dụng các kiểu Switch trên một số nước
Ngoài việc xác định loại switch của nhà cungcấp dịch vụ, chúng ta còn phải biết số SPID
là chỉ số được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ ISDN, được dùng để xác định cấu hình dịch vụ
BRI cho mỗi kết nối. SPID cho phép thực hiện nhiều thiết bị ISDN cùng chia sẻ một kết nối.
Switch DMS – 100 và National ISD- 1 thường yêu cầu phải có số SPID.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
13
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
SPID chỉ được sử dụng ở Bắc Mỹ và Nhật. Nhà cung cấp dịch vụ ISDN cung cấp số SPID
để xác định cấu hình dịch vụ ISDN trên mỗi kết nối. Do đó trong nhiều trường hợp chúng ta cần
phải nhập số SPID khi cấu hình router.
Mỗi số SPID tương ứng với một cấu hình cho một kết nối. Số SPID bao gồm nhiều ký tự
thường hay giống như số điện thoại. Mỗi số SPID xác định một kênh B cho switch ở tổng đài
trung tâm. Một khi đã được xác định, switch sẽ cung cấp dịch vụ cho kết nối. Các bạn nên nhớ
ISDN là loại kết nối quay số. Số SPID được xử lý khi router thiết lập kết nối với ISDN switch. nếu
loại switch này yêu cầu phải có số SPID mà số SPID lại không được khai báo đúng thì quá trình
thiết lập kết nối sẽ không thực hiện được, dịch vụ ISDN cũng không sử dụng được.
1.3. Công nghệ Frame Relay
1.3.1. Giới thiệu về Frame Relay
Frame Relay là chuẩn của ITU-T và ANSI. Frame Relay là dịch vụ WAN chuyển mạch
gói theo hướng kết nối. Frame Relay hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI. Frame
Relay sử dụng 1 phần giao thức HDLC làm giao thức LAPF. Frame Relay thực hiện truyền frame
giữa thiết bị của người dùng DTE và thiết bị DCE tại ranh giới của mạng WAN
Hình 1.10. Kết nối DTE và DCE
Ban đầu Frame Relay được thiết kế để cho phép thiết bị ISDN có thể truy vào dịch vụ
chuyển mạch gói trên kênh B. Nhưng bây giờ Frame Relay đã là một công nghệ hoàn toàn độc
lập.
Mạng Frame Relay có thể thuộc sở hữu riêng của người dùng nhưng thông thường là được
cung cấp bởi các công ty dịch vụ viễn thông.
Frame Relay thường được để sử dụng để kết nối các mạng LAN. Mỗi Router biên giới của
một mạng LAN là một DTE. Một kết nối nối tiếp, ví dụ: E1/T1 sẽ kết nối vào Frame Relay switch
gần nhất của nhà cung cấp dịch vụ. Frame Relay switch chính là thiết bị DCE.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét