MCSA 2012 Mạng Căn Bản Phần 5 – Các khái niệm trong mạng LAN

Local Area Network (Lan)

Mạng Lan (mạng nội bộ) có thể là mạng kích thước nhỏ với 1 con switch hay router và cũng có thể mở rộng kich thước như mạng trong công ty, bệnh viện v.v.

Lcal Area Network

Các thành phần cơ bản của mạng Lan

– Máy tính: PC, laptop, server.

– Các kết nối: card mạng, các phương tiện truyền dẫn (cáp UTP, quang v.v), connector (RJ45 v.v)

– Thiết bị mạng: Hub, Switch, Router, Wireless Router v.v.

– Giao thức mạng: IP, ARP, Ethernet, DHCP.

Tính năng của mạng Lan

– Chia sẽ dữ liệu và các ứng dụng.

– Chia sẻ các tài nguyên (máy in, fax v.v)

– Cung cấp kết nối đến các mạng khác (mạng internet hoặc các mạng Lan khác).

Công nghệ mạng Lan:

có rất nhiều công nghệ mạng Lan, trong đó công nghệ phổ biến nhất ngày nay là Ethernet (hay còn gọi là chuẩn giao tiếp Lan Ethernet).

Đây là các cột mốc quan trọng của Ethernet.

1970: mạng truyền gói qua radio để xây dựng mạng Lan (gọi là mạng ALOHA).

1973: công ty Xerox phát minh ra Ethernet.

1977: Hoa kì cấp chứng nhận bản quyền 4063220 cho Ethernet.

1982: DIX (gồm 3 công ty Digital, Intel, Xeros) đưa ra chuẩn truyền dữ liệu 10Mb/s (cực kì lớn vào thời điểm đó).

1992: COn Hub đầu tiên ra đời.

2002: IEEE sinh ra chuẩn 802.3ae (10 billion bps)

Các chuẩn mạng Lan

Chủ yếu tập trung ở lớp Data link và Physical trong mô hình OSI.

lớp Data link chia thành 2 lớp con: LLC ( chuyên lo giao tiếp với các hệ thống  lớp 3), MAC điều khiển việc truy nhập vào đường truyền phía dưới.

Ethernet

Chuẩn Ethernet II/ 802.3  chạy cả 2 lớp .
Các chuẩn 802.3 hay token ring, FDDI thì chỉ chạy đến lớp Mac, để giao tiếp với lớp 3 thì nó cần header riêng (IEEE 802.2 chuyên lo công việc của LLC).

Cơ chế CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection: cơ chế phát hiện đụng độ)

Đây là cơ chế được dùng phổ biến trong công ngệ Ethernet.

Ví dụ: Mô hình mạng Bus ngày xưa, nếu như có 1 PC gởi dữ liệu dữ liệu thì cac PC khác đều nhận được.

A gửi B 1 frame thì gói tin có dạng: Source: Mac A Dest: Mac B.
Khi đó máy nào mà thấy gói tin này không phải gửi cho mình thì sẽ “drop” bỏ nó.

CSMA/CD

Vấn đề:

2 máy gởi cùng 1 lúc thì sẽ xảy ra tình trạng nhiễu loạn tín hiệu điện làm cho các frame bị đụng độ  (collision) dẫn tới các frame bị lỗi các máy tạm thời dừng truyền và gởi lại.

Tập hợp các máy có thể xảy ra đụng độ với nhau  gọi là Collision domain.

Để đảm bảo rằng khi các máy gởi cho nhau thì không được truyền 1 cách đồng thời thì máy tính sẽ dùng bộ cảm biến để lắng nghe xem đường truyền có rảnh hay không, nếu rảnh thì đẩy gói tin vào, nếu không rảnh thì nó chỉ nhận mà thôi (tại một thời điểm, 1 máy chỉ có thể truyền hoặc nhận thì ta gọi đó là kiểu truyềnHalf duplex, giống như gọi điện thoại: 2 bên cùng nói thì ai nghe ????).

Nếu 2 máy cùng lắng nghe đường truyền cùng 1 lúc thì vẫn xảy ra xung đột.

Lúc này người ta sẽ dùng giải thuật CSMA/CD: Khi xảy ra xung đột thì bộ cảm biến xung đột sẽ đẩy ra các tín hiệu gọi là “Jam” làm cho xung đột trầm trọng hơn, dẫn đến các máy đều biết có xung đột xảy ra. Khi các máy đều biết có xung đột xảy ra thì mỗi máy sẽ tạo ra bộ Timer (mỗi bộ timer ở mỗi máy là hoàn toàn khác nhau). Các máy sẽ chờ cho bộ Timer giảm dần đến “0” rồi mới truyền tiếp => tránh được xung đột ở lần kế tiếp.

Ghi chú:

 Trong Wireless thì có cơ chế CSMA/CA (avoidance): chống đụng độ chứ không chỉ giới hạn ở việc phát hiện.

Thiết bị Hub  có kiểu truyền là Half duplex nên vẫn sử dụng cơ chế CSMA/CD, Switch hỗ trợ cả half, full duplex).

Mỗi port của Switch, Router là 1 collision domain, một con hub (repeater) hay nhiều con hub(repeater) kết nối lại với nhau thì vẫn chỉ là 1 collision domain.

Mac address (Media Access Control): là loại địa chỉ vật lý của môi trường lớp 2. Là loại địa chỉ duy nhất trên thế giới

 Dãy địa chỉ MAC dài 48 bit nhị phân ( có khoảng 2^48 địa chỉ MAC). Được biểu diễn dưới dạng Hexa.

MAC address

24 bit OUI: tổ chức IEEE cấp cho các nhà sản xuất ( là duy nhất). Trong 24 bit đó thì có:

1 bit local: cho biết MAC này là thật( bit =0, gọi là global) hay giả (bit =1 hay còn gọi là local). Vì vậy với dãy 24 bit OUI thì bit local luôn bằng 0.

1 bit broadcast: cho biết địa chỉ MAC này là unicast (bit =0) hay multicast (bit =1).

24 bit Vendor Assigned: cho nhà sản xuất chỉ định để gán cho các thiết bị mà họ sản xuất ra ( cũng là duy nhất).

MAC address

VD: phân tích MAC: 06-00-00-00-00-00: 06

hexa chuyển qua nhị phân: 0000 1110

bit thứ nhất = 0 : đây là địa chỉ Unicast

bit thứ hai =1 : đây là MAC local

00-00-0c-43-2e-08: địa chỉ global OUI MAC.

 Địa chỉ MAC  Broadcast có dạng: FF-FF-FF-FF-FF-FF

Các dạng kết nối từ Lan tới Internet:

DSL: truy cập internet bằng đường dây điện thoại (ví dụ: dịch vụ ADSL).

Cable: (internet qua truyền hình cáp), sử dụng modem cáp (ai xài internet SCTV chắc biết), cáp truyền hình để kết nối internet.

Serial: sử dụng thiết bị CSU/DSU kết nối giữa công ty và các ISP. (dịch vụ thông dụng là: Leaseline).

Các bạn tìm hiểu thêm về Broadcast Domain, cách xử lý gói tin của Switch khi nhận gói tin là unicast, multicast và broadcast.

 Bài tập: Xác định có bao nhiêu Collision Domain, Broadcast Domain ở hình sau:

 http://www.slideshare.net/laonap166/mcsa-2012-mng-cn-bn-phn-5

nguồn: tuhocmang.com