Thiet Bi Mang
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Thiet Bi Mang as PDF for free.
More details
- Words: 9,271
- Pages: 23
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Bµi 4 - Ph¬ng TiÖn TruyÒn DÉn Vµ C¸c ThiÕt BÞ M¹ng I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN : I.1 Khái Niệm : Trên một mạng máy tính,các dữ liệu được truyền trên một môi trường truyền dẫn ( transmission media ), nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị.
Hình I.1.1 Transmission Media.
Truyền thông tin : - Vật lý : + Sóng ánh sáng + Sóng điện từ. - Toán học : + Các lý thuyết mã hóa. + Hệ nhị phân,thập lục phân,thập phân. - Cách truyền dữ liệu: Serial,parallel - Các Mode giao tiếp : Singlex,Half-Duplex,Full-Duplex - Biểu diễn thông tin : + Tín hiệu tương tự. + Tín hiệu số. Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu : Hữu Tuyến ( Bounded Media) : - Cặp cáp xoắn (Twisted Pair ) - Cáp đồng trục ( Coaxial Cable ) + Baseband Coaxial Cable. + Broadband Coaxial Cable. - Cáp quang ( Fiber Optics ). Vô Tuyến ( Boundless Media ) : - Sóng ngắn. - Sóng vô tuyến. - Tia hồng ngoại. …
Trang 1
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
I.2 . Kỹ Thuật Truyền : I.2.1 Kỹ Thuật Truyền Analog : - Mã hóa các dạng bit như dạng sóng. - Sử dụng trong hệ thống Telephone/modem. - Radio ( Wireless LAN ). - Kênh vệ tinh.
Hình I.2.1.1 – Analog Signal.
Trang 2
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.2.1.2 – Analog Tranmission. I.2.2 Kỹ Thuật Truyền Digital : - Mã hóa các bit như dạng xung. - Truyền Baseband qua cáp đồng trục. - Optical.
Hình I.2.2.1 – Digital Signal.
Hình I.2.2.2 – Digital Transmission. Trang 3
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
I.3. Tần Số Truyền Thông : Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy này sang máy tính khác.Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt ). Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng song điện từ trải dài từ tần số Radio đến tần số hồng ngoại. Các sóng tần số Radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN.Các tần số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi,cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng Radio. Sóng Viba(microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại Cellular.
Hình I.3.1 Minh Họat Sóng Viba. Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu.Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang. I.4 Các Đặc Tính Của Phương Tiện Truyền Dẫn : Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có nhũng tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi dich vụ cụ thể,nhưng thông thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau : - Chi Phí - Yêu cầu cài đặt - Độ bảo mật - Băng thông ( bandwidth ) : được xác định bằng tổng lượng thông tin có thể truyền dẫn trên đường truyền tại một thời điểm.Băng thông là một số xác định,bị giới hạn bởi phương tiện truyền dẫn,kỹ thuật truyền dẫn và thiết bị mạng được sử dụng.Băng thông là một trong những thông số dùng để phân tích độ hiệu quả của đường mạng.Đơn vị của băng thông: + BpS ( Bits per second – số bit trong một giây ) : đây là đơn vị căn bản của băng thông + KBps ( Kilobits per second ) : 1KBps = 103 bps = 1000 Bps + MBps ( Megabits per second ) : 1MBps = 10 3 KBps + GBps ( Gigabits per second ) : 1 GBps = 103 MBps + TBps ( Terabits per second ) : 1 TBps = 103 GBps - Thông lượng ( thoughput) : lượng thông tin thật sự được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm - Băng tần cơ sở (baseband) dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền , băng tần mở rộng (broadband) cho phép nhiều kênh truyền chia sẽ một phương tiện truyền dẫn ( chia sẽ băng thông) . - Độ suy giảm ( attenuation) độ đo sự suy giảm yếu đi của tín hiệu khi duy chuyển trên một phương tiện truyền dẫn . các nhà thiết kế cáp phải chỉ định giới hạn về chiều dài dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu bị yếu đi mà không thể phục hồi được . - Nhiễu điện từ ( Electromagnetic interference – EMI) bao gồm các nhiễu từ bên ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn .
Trang 4
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.4.1 – Nhiễu Trên Đường Truyền. - Nhiễu xuyên kênh ( Crosstalk) hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiễu lẫn nhau .
Hình I.4.2 – Crosstalk. I.5 Các Kiểu Truyền Dẫn : Có các kiểu truyền dẫn như sau : - Đơn công ( Simplex) : trong kiểu truyền dẫn này , thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận được phân biệt rõ ràng , thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu , còn thiết bị thu chỉ đảm nhận vai trò thu tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.
Hình I.5.1 – 8 Giai Đoạn Trong Một Chu Kỳ Simplex. - Bán song công ( Half-duplex) : trong kiểu truyền dẫn này thiết bị có thể vừa là thiết bị phát vừa là thiết bị thu . nhưng tại một thời điểm chỉ có thể ở một trạng thái ( phát hoặc thu) . bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này . - Song công ( Full-duplex) : trong kiểu truyền dẫn này , tại một thời điểm thiết bị có thể vừa là thiết bị phát vừa là thiêt bị thu . Điện thoại là một minh hoạ cho kiểu truyền dẫn này . Trang 5
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.5.2 – Half,Full – Duplex. II. CÁC LOẠI CÁP : II.1 Cáp Đồng Trục ( coaxial ): Là kiểu cáp đầu tiên được dùng trong các LAN,cấu tạo của cáp đồng trục gồm : - Dây dẫn trung tâm :dây đồng hoặc dây đồng bện. - Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong. - Dây dẫn ngoài : bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện hoặc lá. Dây này có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nối đất để thoát nhiễu. - Ngoài cùng là một lớp vỏ Plastic bảo vệ cáp.
Hình II.1.1 – Chi Tiết Cáp Đồng Trục. Ưu điểm của cáp đồng trục : là rẻ tiền, nhẹ, mềm và dễ kéo dây. Cáp mỏng ( Thin cable/thinnet ) : có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 185m. - Cáp RC-58,trở kháng 50ohm dùng Ethernet mỏng. - Cáp RC-59,trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp. - Cáp RC-62, trở kháng 93 ohm dùng cho ARCnet. Cáp dày (thick cable/thicknet ) : có đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa 500m.
Hình II.1.2 – Thicknet & Thinnet. So Sánh giữa cáp đồng trục mỏng và đồng trục dày. - Chi Phí : Cáp đồng trục thinnet rẻ nhất, cáp đồng trục thinnet đắt hơn. - Tốc Độ : Mạng Ethernet sử dụng cáp thinnet có tốc độ tối đa 10Mbps và mạng ARCNet có tốc độ tối đa 2.5Mbps. - EMI : có lớp chống nhiễu nên hạn chế được nhiễu. - Có thể bị nghe trộm tín hiệu trên đường truyền. Cách lắp đặt dây : muốn nối các đoạn cáp đồng trục mỏng lại với nhau ta dùng đầu nối chữ T và đầu BNC như hình vẽ.
Trang 6
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Hình II.1.3
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
– Đầu Nối Chữ T.
Hình II.1.4 – Đầu nối BNC.
Hình II.1.5 – Gắn vào máy tính. Muốn đấu nối cáp đồng trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi transceiver và nối kết vào máy tính thông qua cổng AUI.
Hình II.1.6 – Kết nối cáp Thicknet vào máy tính. II.2. Cáp Xoắn Đôi : Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ. Do giá thành thấp nên cáp xoắn được sử dụng rộng rãi.Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng nhiều trong LAN là : loại có võ bọc chống nhiễu và loại không có vỏ bọc chống nhiễu II.2.1 Lịch Sử : Năm 1881 Alexander Graham Bell là người đầu tiên đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng trong dịch vụ điện thoại.Và đến năm 1900,loại cáp này đã được sử dụng phổ biến,rộng rãi trên toàn nước Mĩ.Ngày nay hàng triệu Km cáp xoắn đôi đang được sử dụng bên ngoài bởi các công ty điện thoại ,phục vụ cho truyền tải âm thanh.Và phần lớn các mạng thông tin,Internet cũng sử dụng loại cáp này. Chẳng bao lâu sau phát minh ra điện thoại,các đường dây cáp đã được sử dụng trong công nghệ truyền tải .Hai dây được căng ra ở 2 phía của thanh chéo trên các cực, truyền tải chung tuyến đường với dây điện.Ban đầu các nhà nghiên cứu nhận ra rằng dây điện đã làm giảm đi khoảng cách truyền tải của tín hiệu điện thoại.Và một giải pháp mới được đưa ra gọi là sự chuyển vị dây,để giảm bớt sự giao thoa,tại các cực, 2 dây lại được vắt chéo qua nhau.Như vậy mỗi dây sẽ chịu ít ảnh hưởng của sự phát xạ nhiễu điện từ từ Trang 7
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
dòng điện hơn.Ngày nay ,những đường dây trần với sự chuyển vị tuần hoàn như vậy vẫn có thể còn được bắt gặp ở các vùng nông thôn.Điều này đại diện cho một sự thi hành sớm của sự xoắn với nhịp xoắn là 4 lần trên 1 Km.Dựa trên những thành quả nghiên cứu đó,năm 1881,Alexander Graham Bell(nhà bác học Thụy sĩ người đã phát minh ra chiếc máy điện thoại vào năm 1876) đã đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng cho hệ thống điện thoại của chính công ty truyền thông Bell của ông. II.2.2 Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP ( Unshielded Twisted-Pair ) UTP cáp không có vỏ bọc chống nhiễu.Bù lại nó có tính linh hoạt và độ bền cao.Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu. Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưu chuộng nhất. Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100 mét. Không có vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà. Đầu nối dùng đầu RJ-45. Cáp UTP có 5 loại: Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ <4Mbps Loại 2: cáp này gồm 4 dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10 Mbps. Cáp này gồm 4 dây xoắn đôi với 3 mắt xoắn trên mỗi foot. Loại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16 Mbps Loại 5: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbp Là một dạng cáp xoắn đôi,cáp UTP đã được sử dụng hơn 100 năm bởi các hệ thống điện thoại,mạng máy tính.Nó còn có một tên gọi khác là cáp Ethernet,theo tên của mạng Erthernet,loại mạng sử dụng cáp UTP nhiều nhất trên thế giới.Và tính đến hiện nay thì cáp UTP được phân loại làm 7 loại, từ cat 1 có tốc độ và khả năng chống nhiễu thấp nhất thường dùng để truyền tín hiệu thoại trong ngành bưu điện đến cat 7 có tốc độ và khả năng chống nhiễu cao nhất. II.2.3 Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP ( Shielded Twisted-Pair): Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dụng chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bị tác động bởi nhiễu điện và có tốc độ truyền qua khoảng cách xa cao hơn cáp xoắn đôi trần. - Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang. - Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường chạy 100m. Tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring). - Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường ngắn hơn 100m. - Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9). Ngoài 2 dạng cáp trên, cáp xoắn đôi còn một dạng nữa là FTP(Foiled Twisted Pair).FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m. II.2.4 Cách Bấm Cáp Mạng : II.2.4.1 Dụng Cụ Cần Thiết : - Dao hoặc dụng cụ tuốt dây : loại này hiện nay bán phổ biến ở VN. Loại dụng cụ tuốt dây còn đi kèm theo loại "nhấn cáp", rất hữu ích khi làm lỗ cắm cáp mạng trên tường. Nếu không mua loại này, các bạn vẫn có thể dùng dao để tuốt cáp và dùng vít để nhấn cáp.
Trang 8
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình II.2.4.1.1 – Dụng cụ tuốt dây. - Kềm bấm mạng : Loại này dùng để bấm các thanh đồng nhỏ nằm ở trên đầu jack RJ45 (xem hình). Sau khi đẩy dây cáp vào đầu jack, ta dùng kềm đặt đầu jack vào và bấm chặt để các thanh đồng đi xuống, "cắn" vào lớp nhựa bao bọc lõi đồng của cáp. Các thanh đồng này sẽ là "cầu nối" data từ dây cáp vào các Pin trong rack (Rack là thiết bị female, chính là port của card mạng, Hub, Switch ...).
Hình II.2.4.1.2 - Kềm bấm cáp mạng. - MáyTest Cáp : Nguyên lý hoạt động rất đơn giản, máy sẽ đánh số thứ tự cáp từ 1 đến 8. Mỗi lần sẽ bắn tín hiệu trên 1 pin. Đầu recieve sẽ sáng đèn ở số thứ tự tương ứng
Hình II.2.4.1.4 - Máy test cáp: thiết bị phát, và thiết bị thu.
II.2.4.2 Chia Lớp ( Layer ) Cho Các Thiết Bị Mạng :
Có thể chia thành 3 "lớp" sau: - Layer 1: Hub, Repeater - Layer 2: Bridge, Switch. - Layer 3: Router, NIC (NIC chính là card mạng trên PC) II.2.4.3 Các Loại Dây Cáp: - Cáp thẳng (Standard Cable 10baseT): loại này là loại thông dụng nhất trong LAN bởi vì đa số PC đều nối vào Switch (ví dụ mấy tiệm net). Dùng để nối các thiết bị khác Layer với nhau (ví dụ PC với Switch, PC với Hub, hoặc Switch với Router ...). Không thể nối giữa 2 thiết bị cùng layer với nhau được (ví dụ không thể nối Switch - Switch hay PC - Router) - Cáp chéo (Cross-Over Cable): loại này dùng để nối các thiết bị cùng loại, cùng layer với nhau. Ví dụ: PC - PC, Router - Router, Switch - Switch, PC - Router ... - Cáp Console: loại này rất hiếm khi dùng, chỉ dành cho các loại router hay Switch của các hãng lớn như Cisco. Sau lưng Router Cisco có một port gọi là Console, khi cấm dây nối Router với PC, người ngồi trên PC có thể thiết lập cấu hình Router thông qua Hyper Communication (trong Accessories). Ngày nay đa số các kỹ sư mạng dùng Telnet để config router. Chỉ dùng dây console trong lần đầu tiên thôi. II.2.4.4 Cách Bấm Cáp :
Trang 9
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Đầu tiên cần phải xác định thứ tự các cọng cáp nhỏ trong sợi cáp mạng. Theo quy định chuẩn thì số thứ tự các cọng cáp phải đi theo cặp. Về màu sắc thì không có quy định chuẩn gì hết bởi vì nhà sản xuất cáp có thể sản xuất màu khác nhau. Nhưng mỗi cặp dây xoắn trong lõi cáp sẽ được đánh số theo cặp như sau: + Cặp dây 1 và 2 (rất quan trọng) + Cặp dây 3 và 6 (rất quan trọng) + Cặp dây 4 và 5 (không cần thiết) + Cặp dây 7 và 8 (không cần thiết) Sơ đồ tham khảo:
Hình II.2.4.4.1 – Sơ đồ các cặp dây. Việc kế tiếp, phải xác định đúng vị trí pin của Jack RJ45 và đầu Rack female. Việc này rất dễ dàng. xem hình sau :
Hình II.2.4.4.2 – Vị trí Pin của Jack RJ45. Trước hết cần quan sát kỹ đầu Jack RJ45. Nhìn trong ruột, ứng với mỗi thanh đồng sẽ có một rãnh nhỏ. Trong đầu cáp sẽ có 8 rãnh nhỏ dành cho 8 sợi cáp nhỏ. Khi đã xác định pin như hình vẽ ở trên, chúng ta bắt đầu đút những sợi cáp nhỏ vào theo thứ tự. (chỉ làm 1 đầu cáp thôi, đầu còn lại sẽ tùy thuộc vào loại cáp ta sẽ làm)
Hình II.2.4.4.3 – 1 Đầu RJ45 Lưu ý : dây số 3 và dây số 6 là một cặp xoắn (trên hình là dây màu xanh lá cây và dây trắng sọc xanh lá cây). Sau khi đã chắc chắn đầu cáp tiếp xúc với thanh đồng và chắc chắn vị trí dây nằm gọn trong các rãnh nhỏ, bạn hãy dùng kềm bấm cáp bấm cố định nó luôn. Okie, vậy là xong một đầu. Đầu cáp còn lại sẽ tuỳ thuộc vào 1 trong 2 loại cáp "thẳng" hay cáp "chéo".
Trang 10
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình II.2.4.4.3 – Sơ Đồ Cáp Thẳng.
Hình II.2.4.4.3 – Sơ Đồ Cáp Chéo. Lưu ý: trong sơ đồ cáp chéo, đầu dây kia sẽ đảo thứ tự cặp cáp 1-2 và 3-6 II.2.4.5 Test : Đối với cáp thẳng: đèn cháy giữa đầu phát và đầu thu sẽ giống nhau theo thứ tự 1 - 2 - 3 - 6 - 4 - 5 - 7 - 8. Đối với cáp chéo: đèn sẽ phát theo tính hiệu như sau: Đầu Phát ------------------ Đầu Thu đèn 1 --------------------- đèn 3 đèn 2 --------------------- đèn 6 đèn 3 --------------------- đèn 1 đèn 6 --------------------- đèn 2 đèn 4 --------------------- đèn 4 đèn 5 --------------------- đèn 5 đèn 7 --------------------- đèn 7 đèn 8 --------------------- đèn 8 II.3 Cáp Quang ( Fiber-Optic Cable ):
Trang 11
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Để khắc phục nhược điểm của cáp đồng trục người ta đã cho ra đời cáp quang cùng với những tính năng ưu việt hơn. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang dùng ánh sáng để truyền tín hiệu đi. Chính vì sự khác biệt đó mà cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao và truyền xa hơn.
Hình II.3.1 – Mô tả cáp quang. II.3.1 Cấu Tạo : Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa.Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.
Hình II.3.1.1 – Cấu Tạo
Cáp quang gồm các phần sau: - Core : Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi - Cladding : Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. - Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt - Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là cáp quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket. Hình II.3.1.2 – Thành Phần. II.3.2 Phân Loại Cáp Quang : Gồm hai loại chính: II.3.2.1 Multimode (Đa mode) : • Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag…tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng. Trang 12
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
• Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng. II.3.2.2. Single mode (Đơn mode) Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng. II.3.3 Đặc điểm : - Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang. - Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data. - Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm. - Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km. - Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định - Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng II.3.4 Ứng Dụng Cáp Quang : - Khoảng cách ngắn Multimode: • Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong • Graded index: thường dùng trong các mạng LAN - Khoảng cách xa Single mode: Khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp… Ưu điểm : • Chi phí - Chi phí thấp hơn so với cáp đồng • Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng. • Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn. • Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng. • Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn. • Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng. • Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính. • Không cháy - Vì không có điện xuyên qua cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra. II.3.5 Kết Nối : Đầu nối cáp quang : đầu nối cáp quang rất đa dạng thông thường trên thị trường có các đầu nối như sau : FT , ST , FC … Môi trường Vô tuyến: · Sóng Radiotừ dãi tầng : 10KHz đến 1GHz; · Sóng Viba : 21GHz đến 23GHz; · Sóng Hồng ngoại 100GHz đến 1000GHz;
Hình 3.5.1 – Đầu nối cáp quang. III ĐƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN : Khi dùng một số loại cáp ta gặp một số khó khăn như cơ sơ cài đặt cố định , khoảng cách xa vì vậy để khắc phục những khuyết điểm trên người ta thường dùng đường truyền vô tuyến. đường truyền vô tuyến mang lại những lợi ích sau: - Cung cấp kết nối tam thời với mạng cáp có sẵn. Trang 13
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
- Những người liên tục di chuyển vẫn kết nối váo mạng dùng cáp . - Phù hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cùng lúc cho nhiều khách hàng vd : dùng đường truyền vô tuyến cho phép khách hàng ở sân bay kết nối vào mạng internet. - Dùng cho những mạng có giới hạn rộng lớn vượt quá khả năng cho phép của cáp đồng trục và cáp quang. - Dùng làm kết nối dự phòng cho các hệ thống cáp . Tuy nhiên đường truyền vô tuyến vẫn có một số hạn chế : - Tín hiệu không an toàn - Dễ bị nghe trộm - Khi có vật cản thì tín hiệu bị suy yếu rất nhanh - Băng thông không cao. III.1 Sóng Vô Tuyến ( Radio ):
Hình III.1.1 – Kiến trúc mạng vô tuyến thông minh. Sóng radio nằm trong phạm vi từ 10 Khz-1Ghz. Trong miền này có rất nhiều dãy tần VD: Sóng ngắn , VHF( dùng cho tv và radio FM) , UHF ( dùng cho tv) . Tại mỗi quốc gia nhà nước sẽ quản lý cấp phép sữ dụng các băng tần để tránh tình trạng các sóng bị nhiễu . Nhưng có một số băng tần được chỉ định là vùng tự do có nghĩa là chúng ta có thể dùng nhưng không cần đăng ký ( vùng này thường có dãy tần 2.4 Ghz) . Tận dụng lợi điểm này các thiết bị wireless của các hãng như cisco , compex đều dùng ở dãy tần này ,tuy nhiên , khi chúng ta sử dung dãy tần không cấp phép nguy cơ nhiễu sẽ nhiều hơn. - Tốc độ 10 Mbps - Dùng đầu nối chữ T ( T-connector) - Không thể vượt quá phân đoạn mạng tối đa là 185m. toàn bộ hệ thống cáp mạng không thể vượt quá 925m - Số nút tối đa trên mõi phân đoạn mạng là 30 - Terminator ( thiết bị dấu cuối ) phải có trở kháng 50 ohm và được nối đất - Mỗi mạng không thể có trên 5 phân đoạn . các phân đoạn có thể nối tối đa bốn bộ khuyết đại và chỉ có 3 trong số 5 phân đoạn có nút mạng ( tuân thủ quy tắc 5-4-3) Quy tắc 5-4-3 : quy tắc này cho phép kết hợp đến name đoạn cáp được nối bởi 4 bộ chuyển tiếp , nhưng chỉ có 3 đoạn là nối tram . theo hình trên ta thấy đoạn 3, 4 chỉ tồn tại nhằm mục đích làm tăng tổng chiều dài mạng và cho phép máy tính trên đoạn 1,2,5 nằm cùng trên một mạng
Trang 14
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Ưu điểm chuẩn 10Base2 : giá thành rẽ , đơn giản. III.2 Sóng Viba : Sóng Vi ba (hay vi sóng) là sóng điện từ có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại, nhưng ngắn hơn sóng radio. Truyền thông Viba thường có hai dạng : truyền thông trên mặt đất và các nối kết với vệ tinh.Miền tần số của Viba mặt đất khoảng 21-23 GHz, các kết nối vệ tinh khoảng 11-14 Mhz.Băng thông từ 1-10 Mbps.Sự suy yếu tín hiệu tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, công suất và tần số phát. Chúng dễ bị nghe trộm nên thường được mã hóa.
Hình III.2.1 – Truyền dữ liệu thông qua vệ tinh. Băng Tần Viba : Phổ Viba thường được xác định là năng lượng điện từ có tần số khoảng từ 1 GHz đến 1000 GHz, nhưng trước đây cũng bao gồm cả những tần số thấp hơn. Những ứng dụng vi ba phổ biến nhất ở khoảng 1 đến 40 GHz. Băng tần vi ba được xác định theo bảng sau: Băng tần vi ba Ký hiệu Dải tần Băng L 1 đến 2 GHz Băng S 2 đến 4 GHz Băng C 4 đến 8 GHz Băng X 8 đến 12 GHz Băng Ku 12 đến 18 GHz Băng K 18 đến 26 GHz Băng Ka 26 đến 40 GHz Băng Q 30 đến 50 GHz Băng U 40 đến 60 GHz Băng V 50 đến 75 GHz Băng E 60 đến 90 GHz Băng W 75 đến 110 GHz Băng F 90 đến 140 GHz Băng D 110 đến 170 GHz Bảng trên theo cách dùng của Hội vô tuyến điện Anh (Radio Society of Great Britain, RSGB). Đôi lúc người ta ký hiệu dải tần số cực cao (UHF) thấp hơn băng L là băng P. III.3 Hồng Ngoại :
Trang 15
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Tất cả mạng vô tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cách dùng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Phương pháp này có thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao do dải thông cao của tia hồng ngoại. Thông thường mạng hồng ngoại có thể truyền với tốc độ từ 1-10 Mbps.Miền tần số từ 100Ghz đến 1000 GHz. Có bốn loại mạng hồng ngoại : - Mạng đường ngắm : mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu có một đường ngắm rõ rệt giữa chúng. - Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền dội tường và sàn nhà rồi mới đến máy thu.Diện tích hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 Feet (35m) và có tín hiệu chậm do hiện tượng dội tín hiệu. - Mạng phản xạ : ở loại mạng hồng ngoại này,máy thu-phát quang đặt gần máy tinh sẽ truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được đổi hướng đến máy tính thích hợp. - Broadband optical telepoint : Loại mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại cung cấp các dịch vụ dài rộng.Mạng vô truyến này có khả năng xử lý các yêu cầu đa phương tiện chất lượng cao, vốn có thể trùng khớp với các yêu cầu đa phương tiện của mạng cáp.
Hình III.3.1 – Truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị hồng ngoại. IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG : IV.1. Card Mạng (NIC hay Adapter): Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI hay USP…Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo các chuẩn như : AUI, BNC, UTP… Điều đầu tiên bạn cần biết đến khi nói về card mạng là nó phải được ghép nối phù hợp với phương tiện truyền đạt mạng (network medium). Network medium chính là kiểu cáp dùng trên mạng. Các mạng không dây là một mảng khác và sẽ được thảo luận chi tiết trong một bài riêng sau. Để card mạng ghép nối phù hợp với phương tiện truyền đạt mạng là một vấn đề thực sự vì chúng đòi hỏi phải đáp ứng được lượng lớn tiêu chuẩn cạnh tranh bắt buộc. Chẳng hạn, trước khi xây dựng một mạng và bắt đầu mua card mạng, dây cáp, bạn phải quyết định xem liệu nên dùng Ethernet, Ethernet đồng trục, Token Ring, Arcnet hay một tiêu chuẩn mạng nào khác. Mỗi tiêu chuẩn mạng có độ dài và nhược điểm riêng. Phác hoạ ra cái nào phù hợp nhất với tổ chức mình là điều hết sức quan trọng. Ngày nay, hầu hết công nghệ mạng được đề cập đến ở trên đều nhanh chóng trở nên mai một. Bâu giờ chỉ có một kiểu mạng sử dụng dây nối còn được dùng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ là Ethernet. Bạn có thể xem phần minh hoạ card mạng Ethernet trong ví dụ hình A dưới đây.
Hình IV.1.2 – Card Mạng Ethernet. Các chức năng chính của card mạng: - Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng : trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte, bit sang tín hiệu điện để có thể truyền trên cáp. - Gửi dữ liệu đến máy tính khác. - Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. Địa chỉ MAC ( Media Access Control ) : mỗi card có một địa chỉ riêng dùng để phân biệt card mạng này với card mạng khác trên mạng.Địa chỉ này do IEEE – Viện công nghệ Điện-Điện Tử- cấp cho các nhà sản xuất card mạng. Từ đó các nhà sản xuất gán cố định địa chỉ này vào chip của mỗi card mạng.Địa chỉ này gồm 6byte (48bit), có dạng XXXXXX.XXXXXX, 3 byte đầu là mã số của nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của card mạng do hãng đó sản xuất.Địa chỉ này được ghi cố định vào ROM nên còn gọi là địa chỉ vật lý. Ví dụ địa chỉ vật lý của một card Intel có dạng như sau : 00A0C90C4B3F.
Trang 16
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình dưới là card mạng RE100TX theo chuẩn Ethernet IEEE 802.3 và các IEEE 802.3u. Nó hổ trợ cả hai băng thông 10Mbps và 1000Mbps theo chuẩn 10Base-T và 100Base-TX. Ngoài ra card này còn cung cấp các tính năng như Walk On LAN, Port Trunking, hổ trợ cơ chế truyền Full duplex. Card này cũng hỗ trợ hai cơ chế boot ROM 16 bit (RPL) và 32bit (PXE).
Hình IV.1.1 – Card RE100TX IV.2 Card Mạng Dùng Cáp Điện Thoại : Card Hp10 10Mbps Phoneline Network Adapter là một card mạng đặc biệt vì nó không dùng cáp đồng trục cũng không dùng cáp UTP mà dùng cáp điện thoại.Một đặc tính quan trọng của card này là truyền số liệu song song với truyền âm thanh trên dây điện thoại. Card này dùng đầu kết nối RJ11 và băng thông 10Mbps,chiều dài cáp có thể dài đến gần 300m.
Hình IV.2.1 – Card HP 10Mbps Phoneline. IV.3 Modem : IV.3.1 Modem Là Gì? Nói 1 cách khoa học thì modem là cụm từ tiếng anh được ghép từ phần chữ cái đầu tiên của 2 từ tiếng anh Modulation và Demodulation , 2 từ này có nghĩa là : Điều chế và Giải điều chế. IV.3.2 Sự Cần Thiết Của Modem : Modem là thiết bị cần thiết cho việc liên lạc giữa các máy tính qua đường dây điện thoại thông thường . Modem hoạt động theo 2 hướng : điều chế dữ liệu khi phát , và giải điều chế dữ liệu khi nhận . IV.3.3 Phạm Vi Sử Dụng Modem : Modem chủ yếu làm công việc chuyển giao tín hiệu số ( digital signal ) sang tín hiệu tương tự ( analog signal ) và ngược lại, như vậy modem sẻ được sử dụng ở bất cứ nơi đâu có yêu cầu công việc , nói 1 cách đơn giản nhất mà chúng ta thường thấy là modem được dùng làm thiết bị truy xuất internet từ các máy tính cá nhân qua mạng điện thoại công cộng . Khi đó các trung tâm cung cấp internet hay các nhà cung cấp dịch vụ internet ( ISP _Internet Service Provider ) cần phải đón nhận những cuộc gọi vào của các khách hàng và đáp ứng dịch vụ , tín hiệu đến và đi từ đường dây nối với khách hàng. Để đáp ứng với lượng khách hàng lớn , các ISP ( ISP _Internet Service Provider ) sử dụng hàng loạt các modem tốc độ cao , loạt các modem này thường đựoc gọi là ngân hàng mođem . Ngân hàng mođem được nối vào nhiều kênh điện thoại , nhưng chỉ có một hay vài số điện thoại tương ứng , nhớ đó mà nhiều khách hàng quay đồng thời cùng một số điện thoại nhưng đều được đáp ứng kết nối , kỹ thuật này đựoc gọi là nối nhóm liên tụ . Hiện nay , dưới áp lực đòi hỏi truy cập internet ngày càng cao , một số giải pháp kỷ thuật đả được đưa ra nhằm đáp ứng nhu cầu này , một trong những giải pháp đó đựoc thực hiện trong mấy năm gần đây là tận dụng mạng truyền hình cáp có sẵn , đềiu này không những cho khách hàng thu tín hiệu truyền hình mà còn truy xuất được cả dịch vụ internet , trong môi trường dẫn như vậy , tốc độ rất cao . Ở đây mỗi khách hàng đựoc trang bị 1 modem làm thành phần trung gian giữa các máy tính và cáp truyền hình , modem này được gọi là modem cáp .
Trang 17
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình IV.3.3.1 – Modem Cáp IV.3.4 Repeat : Là thiết bị dùng để khuếch đại các tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu điện sẽ yếu đi, nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta chú ý rằng thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI, nó chỉ hiểu được tín hiệu điện nên không lọc được dữ liệu ở bất kỳ dạng nào, và mỗi lần khuếch đại các tín hiệu điện yếu sẽ bị sai do đó nếu cứ tiếp tục dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu này càng sai lệch.
Hình IV.3.4.1 Repeater. IV.3.5 Hub : Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác. Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết. Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Hình IV.3.5.1 – Hub. IV.3.6 Bridge : Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer). Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích. Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự “can thiệp” của Bridge. Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan… cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc. Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý. Trang 18
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình IV.3.6.1 Bridge . IV.3.7 Switch : Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ. Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).
Hình IV.3.7.1 – Switch. IV.3.8 Wireless Access Point : Wireless Access Point là thiết bị kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11b, Cho phép nối LAN to LAN, Dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp, dùng cả hai kiến trúc kết nối mạng là Infrastructure và Adhoc, Mã hóa theo 64/128 bit. Nó còn hỗ trợ tốc độ truyền không dây lên 11Mbps trên băng tần 2.4Ghz ISM dùng công nghệ Radio DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum).
Hình IV.3.8.1 - Wireless Access Point IV.3.9 Router : Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải “nhận thức” được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router. Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm. Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính Trang 19
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
kết nối mạng giao tiếp với một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỗi giao thức.
Hình IV.3.9 – Router. IV.10 Thiết Bị Mở Rộng : IV.10.1 Gateway – Proxy : Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA… hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác. Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng “nói chuyện” được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa…
Hình IV.10.1.1- Gateway. Proxy giống như một Firewall ( bức tường lửa ), nâng cao khả năng bảo mật giữa mạng nội bộ bên trong và mạng bên ngoài. Proxy cho phép thiết lập các danh sách được phép truy cập vào mạng nội bộ bên trong, cũng như danh sách các ứng dụng mà mạng nội bộ bên trong có thể truy cập ra mạng bên ngoài.Ngoài ra Proxy còn là máy đại diện cho các máy trạm bên trong mạng nội bộ truy cập ra internet, đây là chức năng quan trọng nhất của Proxy. IV.10.2 Thiết Bị Truy Cập Internet : Có nhiều thiết bị dùng để truy cập internet. Hình vẽ trên là một trong những thiết bị vừa cho phép chia sẽ internet,vừa cho phép nâng cao tốc độ đường truyền thông qua việc sử dụng 2 Modem cùng một lúc. Ứng dụng : nhiều máy tính (LAN) truy cập internet chung một account qua hai Modem.
Hình IV.10.2.1 – Thiết Bị IS3010 Thiết bị này cấu hình rất đon giản dùng Web Brower, Telnet, Console. Có hai cổng Modem cho phép Dial out hoặc Dial In, tích hợp sắn dịch vụ NAT,Default GateWay, DHCP dùng cấp phát IP động cho các máy trạm. Hỗ trợ cả hai nghi thức thẩm định quyền truy cập PAP/CHAP, hỗ trợ Filter ( Cho hoặc cấm người dùng truy cập internet ). Trang 20
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
IV.11 So Sánh Hub – Switch – Router : + Hub có hai nhiệm vụ khác nhau : Nhiệm vụ thứ nhất là cung cấp một điểm kết nối trung tâm cho tất cả máy tính trong mạng. Mọi máy tính đều được cắm vào hub. Các hub đa cổng có thể được đặt xích lại nhau nếu cần thiết để cung cấp thêm cho nhiều máy tính. Nhiệm vụ khác của hub là sắp xếp các cổng theo cách để nếu một máy tính thực hiện truyền tải dữ liệu, dữ liệu đó phải được gửi qua dây nhận của máy tính khác. + Switch thì có nhiệm vụ cũng giống hub . Khác nhau là ở chổ: Khi một PC trên mạng cần liên lạc với máy tính khác, switch sẽ dùng một tập hợp các kênh logic nội bộ để thiết lập đường dẫn logic riêng biệt giữa hai máy tính. Có nghĩa là hai máy tính hoàn toàn tự do để liên lạc với nhau mà không cần phải lo lắng về xung đột. Ngoài ra : Ngày nay, hầu hết các router đều là thiết bị kết hợp nhiều chức năng, và thậm chí nó còn đảm nhận cả chức năng của switch và hub. Đôi khi router, switch và hub được kết hợp trong cùng một thiết bị, và đối với những ai mới làm quen với mạng thì rất dễ nhầm lẫn giữa chức năng của các thiết bị này. Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là "frame" (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu. Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích. Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu. Với hub, một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau. Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém). Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình. Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi. Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới. Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào. Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng. Và không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị. Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa. Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub. + Router thì khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng. Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến. Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó. Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau. Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin. Router sử dụng giao thức ICMP để giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa bất cứ hai host nào. Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator). Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet. Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in. Một số router chỉ có một cổng WAN và một cổng LAN, được thiết kế cho việc kết nối một hub/switch LAN hiện hành với mạng WAN. Các switch và hub Ethernet có thể kết nối với một router để mở rộng mạng LAN. Tuỳ thuộc vào khả năng (nhiều cổng) của mỗi router, switch hoặc hub, mà kết nối giữa các router, switche/hub có thể cần tới cáp nối thẳng hoặc nối vòng. Một số router thậm chí có cả cổng USB và nhiều điểm truy cập không dây tích hợp. Một số router cao cấp hoặc dành cho doanh nghiệp còn được tích hợp cổng serial – giúp kết nối với modem quay số ngoài, rất hữu ích trong trường hợp dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc, và tích hợp máy chủ máy in mạng LAN và cổng máy in. Ngoài tính năng bảo vệ được NAT cung cấp, rất nhiều router còn có phần cứng tường lửa tích hợp sẵn, có thể cấu hình theo yêu cầu của người dùng. Tường lửa này có thể cấu hình từ mức đơn giản tới phức tạp. Ngoài những khả năng thường thấy trên các router hiện đại, tường lửa còn cho phép cấu hình cổng TCP/UDP dành cho game, dịch vụ chat, và nhiều tính năng khác.
Trang 21
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Và như vậy, có thể nói một cách ngắn gọn là: hub được gắn cùng với một thành phần mạng Ethernet; switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phần Ethernet với nhau; và router có thể đảm nhận tất cả các chức năng này, cộng thêm việc định tuyến các gói TCP/IP giữa các mạng LAN hoặc WAN, và còn nhiều chức năng khác nữa.
Trang 22
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Tài Liệu Tham Khảo -
http://en.wikipedia.org/wiki/Wiki www.google.com
Thành Viên Nhóm 1. Nguyễn Duy Linh 2. Huỳnh Công Thành 3. Nguyễn Anh Tuấn 4. Nguyễn Duy Đô 5. Nguyễn Quang Khánh 6. Phạm Văn Phúc
Trang 23
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Bµi 4 - Ph¬ng TiÖn TruyÒn DÉn Vµ C¸c ThiÕt BÞ M¹ng I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN : I.1 Khái Niệm : Trên một mạng máy tính,các dữ liệu được truyền trên một môi trường truyền dẫn ( transmission media ), nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị.
Hình I.1.1 Transmission Media.
Truyền thông tin : - Vật lý : + Sóng ánh sáng + Sóng điện từ. - Toán học : + Các lý thuyết mã hóa. + Hệ nhị phân,thập lục phân,thập phân. - Cách truyền dữ liệu: Serial,parallel - Các Mode giao tiếp : Singlex,Half-Duplex,Full-Duplex - Biểu diễn thông tin : + Tín hiệu tương tự. + Tín hiệu số. Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu : Hữu Tuyến ( Bounded Media) : - Cặp cáp xoắn (Twisted Pair ) - Cáp đồng trục ( Coaxial Cable ) + Baseband Coaxial Cable. + Broadband Coaxial Cable. - Cáp quang ( Fiber Optics ). Vô Tuyến ( Boundless Media ) : - Sóng ngắn. - Sóng vô tuyến. - Tia hồng ngoại. …
Trang 1
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
I.2 . Kỹ Thuật Truyền : I.2.1 Kỹ Thuật Truyền Analog : - Mã hóa các dạng bit như dạng sóng. - Sử dụng trong hệ thống Telephone/modem. - Radio ( Wireless LAN ). - Kênh vệ tinh.
Hình I.2.1.1 – Analog Signal.
Trang 2
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.2.1.2 – Analog Tranmission. I.2.2 Kỹ Thuật Truyền Digital : - Mã hóa các bit như dạng xung. - Truyền Baseband qua cáp đồng trục. - Optical.
Hình I.2.2.1 – Digital Signal.
Hình I.2.2.2 – Digital Transmission. Trang 3
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
I.3. Tần Số Truyền Thông : Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy này sang máy tính khác.Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt ). Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng song điện từ trải dài từ tần số Radio đến tần số hồng ngoại. Các sóng tần số Radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN.Các tần số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi,cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng Radio. Sóng Viba(microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại Cellular.
Hình I.3.1 Minh Họat Sóng Viba. Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu.Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang. I.4 Các Đặc Tính Của Phương Tiện Truyền Dẫn : Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có nhũng tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi dich vụ cụ thể,nhưng thông thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau : - Chi Phí - Yêu cầu cài đặt - Độ bảo mật - Băng thông ( bandwidth ) : được xác định bằng tổng lượng thông tin có thể truyền dẫn trên đường truyền tại một thời điểm.Băng thông là một số xác định,bị giới hạn bởi phương tiện truyền dẫn,kỹ thuật truyền dẫn và thiết bị mạng được sử dụng.Băng thông là một trong những thông số dùng để phân tích độ hiệu quả của đường mạng.Đơn vị của băng thông: + BpS ( Bits per second – số bit trong một giây ) : đây là đơn vị căn bản của băng thông + KBps ( Kilobits per second ) : 1KBps = 103 bps = 1000 Bps + MBps ( Megabits per second ) : 1MBps = 10 3 KBps + GBps ( Gigabits per second ) : 1 GBps = 103 MBps + TBps ( Terabits per second ) : 1 TBps = 103 GBps - Thông lượng ( thoughput) : lượng thông tin thật sự được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm - Băng tần cơ sở (baseband) dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền , băng tần mở rộng (broadband) cho phép nhiều kênh truyền chia sẽ một phương tiện truyền dẫn ( chia sẽ băng thông) . - Độ suy giảm ( attenuation) độ đo sự suy giảm yếu đi của tín hiệu khi duy chuyển trên một phương tiện truyền dẫn . các nhà thiết kế cáp phải chỉ định giới hạn về chiều dài dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu bị yếu đi mà không thể phục hồi được . - Nhiễu điện từ ( Electromagnetic interference – EMI) bao gồm các nhiễu từ bên ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn .
Trang 4
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.4.1 – Nhiễu Trên Đường Truyền. - Nhiễu xuyên kênh ( Crosstalk) hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiễu lẫn nhau .
Hình I.4.2 – Crosstalk. I.5 Các Kiểu Truyền Dẫn : Có các kiểu truyền dẫn như sau : - Đơn công ( Simplex) : trong kiểu truyền dẫn này , thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận được phân biệt rõ ràng , thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu , còn thiết bị thu chỉ đảm nhận vai trò thu tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.
Hình I.5.1 – 8 Giai Đoạn Trong Một Chu Kỳ Simplex. - Bán song công ( Half-duplex) : trong kiểu truyền dẫn này thiết bị có thể vừa là thiết bị phát vừa là thiết bị thu . nhưng tại một thời điểm chỉ có thể ở một trạng thái ( phát hoặc thu) . bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này . - Song công ( Full-duplex) : trong kiểu truyền dẫn này , tại một thời điểm thiết bị có thể vừa là thiết bị phát vừa là thiêt bị thu . Điện thoại là một minh hoạ cho kiểu truyền dẫn này . Trang 5
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình I.5.2 – Half,Full – Duplex. II. CÁC LOẠI CÁP : II.1 Cáp Đồng Trục ( coaxial ): Là kiểu cáp đầu tiên được dùng trong các LAN,cấu tạo của cáp đồng trục gồm : - Dây dẫn trung tâm :dây đồng hoặc dây đồng bện. - Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong. - Dây dẫn ngoài : bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện hoặc lá. Dây này có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nối đất để thoát nhiễu. - Ngoài cùng là một lớp vỏ Plastic bảo vệ cáp.
Hình II.1.1 – Chi Tiết Cáp Đồng Trục. Ưu điểm của cáp đồng trục : là rẻ tiền, nhẹ, mềm và dễ kéo dây. Cáp mỏng ( Thin cable/thinnet ) : có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 185m. - Cáp RC-58,trở kháng 50ohm dùng Ethernet mỏng. - Cáp RC-59,trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp. - Cáp RC-62, trở kháng 93 ohm dùng cho ARCnet. Cáp dày (thick cable/thicknet ) : có đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa 500m.
Hình II.1.2 – Thicknet & Thinnet. So Sánh giữa cáp đồng trục mỏng và đồng trục dày. - Chi Phí : Cáp đồng trục thinnet rẻ nhất, cáp đồng trục thinnet đắt hơn. - Tốc Độ : Mạng Ethernet sử dụng cáp thinnet có tốc độ tối đa 10Mbps và mạng ARCNet có tốc độ tối đa 2.5Mbps. - EMI : có lớp chống nhiễu nên hạn chế được nhiễu. - Có thể bị nghe trộm tín hiệu trên đường truyền. Cách lắp đặt dây : muốn nối các đoạn cáp đồng trục mỏng lại với nhau ta dùng đầu nối chữ T và đầu BNC như hình vẽ.
Trang 6
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Hình II.1.3
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
– Đầu Nối Chữ T.
Hình II.1.4 – Đầu nối BNC.
Hình II.1.5 – Gắn vào máy tính. Muốn đấu nối cáp đồng trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi transceiver và nối kết vào máy tính thông qua cổng AUI.
Hình II.1.6 – Kết nối cáp Thicknet vào máy tính. II.2. Cáp Xoắn Đôi : Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ. Do giá thành thấp nên cáp xoắn được sử dụng rộng rãi.Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng nhiều trong LAN là : loại có võ bọc chống nhiễu và loại không có vỏ bọc chống nhiễu II.2.1 Lịch Sử : Năm 1881 Alexander Graham Bell là người đầu tiên đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng trong dịch vụ điện thoại.Và đến năm 1900,loại cáp này đã được sử dụng phổ biến,rộng rãi trên toàn nước Mĩ.Ngày nay hàng triệu Km cáp xoắn đôi đang được sử dụng bên ngoài bởi các công ty điện thoại ,phục vụ cho truyền tải âm thanh.Và phần lớn các mạng thông tin,Internet cũng sử dụng loại cáp này. Chẳng bao lâu sau phát minh ra điện thoại,các đường dây cáp đã được sử dụng trong công nghệ truyền tải .Hai dây được căng ra ở 2 phía của thanh chéo trên các cực, truyền tải chung tuyến đường với dây điện.Ban đầu các nhà nghiên cứu nhận ra rằng dây điện đã làm giảm đi khoảng cách truyền tải của tín hiệu điện thoại.Và một giải pháp mới được đưa ra gọi là sự chuyển vị dây,để giảm bớt sự giao thoa,tại các cực, 2 dây lại được vắt chéo qua nhau.Như vậy mỗi dây sẽ chịu ít ảnh hưởng của sự phát xạ nhiễu điện từ từ Trang 7
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
dòng điện hơn.Ngày nay ,những đường dây trần với sự chuyển vị tuần hoàn như vậy vẫn có thể còn được bắt gặp ở các vùng nông thôn.Điều này đại diện cho một sự thi hành sớm của sự xoắn với nhịp xoắn là 4 lần trên 1 Km.Dựa trên những thành quả nghiên cứu đó,năm 1881,Alexander Graham Bell(nhà bác học Thụy sĩ người đã phát minh ra chiếc máy điện thoại vào năm 1876) đã đưa cáp xoắn đôi vào sử dụng cho hệ thống điện thoại của chính công ty truyền thông Bell của ông. II.2.2 Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP ( Unshielded Twisted-Pair ) UTP cáp không có vỏ bọc chống nhiễu.Bù lại nó có tính linh hoạt và độ bền cao.Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu. Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưu chuộng nhất. Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100 mét. Không có vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà. Đầu nối dùng đầu RJ-45. Cáp UTP có 5 loại: Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ <4Mbps Loại 2: cáp này gồm 4 dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10 Mbps. Cáp này gồm 4 dây xoắn đôi với 3 mắt xoắn trên mỗi foot. Loại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16 Mbps Loại 5: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbp Là một dạng cáp xoắn đôi,cáp UTP đã được sử dụng hơn 100 năm bởi các hệ thống điện thoại,mạng máy tính.Nó còn có một tên gọi khác là cáp Ethernet,theo tên của mạng Erthernet,loại mạng sử dụng cáp UTP nhiều nhất trên thế giới.Và tính đến hiện nay thì cáp UTP được phân loại làm 7 loại, từ cat 1 có tốc độ và khả năng chống nhiễu thấp nhất thường dùng để truyền tín hiệu thoại trong ngành bưu điện đến cat 7 có tốc độ và khả năng chống nhiễu cao nhất. II.2.3 Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP ( Shielded Twisted-Pair): Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dụng chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bị tác động bởi nhiễu điện và có tốc độ truyền qua khoảng cách xa cao hơn cáp xoắn đôi trần. - Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang. - Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường chạy 100m. Tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring). - Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường ngắn hơn 100m. - Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9). Ngoài 2 dạng cáp trên, cáp xoắn đôi còn một dạng nữa là FTP(Foiled Twisted Pair).FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m. II.2.4 Cách Bấm Cáp Mạng : II.2.4.1 Dụng Cụ Cần Thiết : - Dao hoặc dụng cụ tuốt dây : loại này hiện nay bán phổ biến ở VN. Loại dụng cụ tuốt dây còn đi kèm theo loại "nhấn cáp", rất hữu ích khi làm lỗ cắm cáp mạng trên tường. Nếu không mua loại này, các bạn vẫn có thể dùng dao để tuốt cáp và dùng vít để nhấn cáp.
Trang 8
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình II.2.4.1.1 – Dụng cụ tuốt dây. - Kềm bấm mạng : Loại này dùng để bấm các thanh đồng nhỏ nằm ở trên đầu jack RJ45 (xem hình). Sau khi đẩy dây cáp vào đầu jack, ta dùng kềm đặt đầu jack vào và bấm chặt để các thanh đồng đi xuống, "cắn" vào lớp nhựa bao bọc lõi đồng của cáp. Các thanh đồng này sẽ là "cầu nối" data từ dây cáp vào các Pin trong rack (Rack là thiết bị female, chính là port của card mạng, Hub, Switch ...).
Hình II.2.4.1.2 - Kềm bấm cáp mạng. - MáyTest Cáp : Nguyên lý hoạt động rất đơn giản, máy sẽ đánh số thứ tự cáp từ 1 đến 8. Mỗi lần sẽ bắn tín hiệu trên 1 pin. Đầu recieve sẽ sáng đèn ở số thứ tự tương ứng
Hình II.2.4.1.4 - Máy test cáp: thiết bị phát, và thiết bị thu.
II.2.4.2 Chia Lớp ( Layer ) Cho Các Thiết Bị Mạng :
Có thể chia thành 3 "lớp" sau: - Layer 1: Hub, Repeater - Layer 2: Bridge, Switch. - Layer 3: Router, NIC (NIC chính là card mạng trên PC) II.2.4.3 Các Loại Dây Cáp: - Cáp thẳng (Standard Cable 10baseT): loại này là loại thông dụng nhất trong LAN bởi vì đa số PC đều nối vào Switch (ví dụ mấy tiệm net). Dùng để nối các thiết bị khác Layer với nhau (ví dụ PC với Switch, PC với Hub, hoặc Switch với Router ...). Không thể nối giữa 2 thiết bị cùng layer với nhau được (ví dụ không thể nối Switch - Switch hay PC - Router) - Cáp chéo (Cross-Over Cable): loại này dùng để nối các thiết bị cùng loại, cùng layer với nhau. Ví dụ: PC - PC, Router - Router, Switch - Switch, PC - Router ... - Cáp Console: loại này rất hiếm khi dùng, chỉ dành cho các loại router hay Switch của các hãng lớn như Cisco. Sau lưng Router Cisco có một port gọi là Console, khi cấm dây nối Router với PC, người ngồi trên PC có thể thiết lập cấu hình Router thông qua Hyper Communication (trong Accessories). Ngày nay đa số các kỹ sư mạng dùng Telnet để config router. Chỉ dùng dây console trong lần đầu tiên thôi. II.2.4.4 Cách Bấm Cáp :
Trang 9
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Đầu tiên cần phải xác định thứ tự các cọng cáp nhỏ trong sợi cáp mạng. Theo quy định chuẩn thì số thứ tự các cọng cáp phải đi theo cặp. Về màu sắc thì không có quy định chuẩn gì hết bởi vì nhà sản xuất cáp có thể sản xuất màu khác nhau. Nhưng mỗi cặp dây xoắn trong lõi cáp sẽ được đánh số theo cặp như sau: + Cặp dây 1 và 2 (rất quan trọng) + Cặp dây 3 và 6 (rất quan trọng) + Cặp dây 4 và 5 (không cần thiết) + Cặp dây 7 và 8 (không cần thiết) Sơ đồ tham khảo:
Hình II.2.4.4.1 – Sơ đồ các cặp dây. Việc kế tiếp, phải xác định đúng vị trí pin của Jack RJ45 và đầu Rack female. Việc này rất dễ dàng. xem hình sau :
Hình II.2.4.4.2 – Vị trí Pin của Jack RJ45. Trước hết cần quan sát kỹ đầu Jack RJ45. Nhìn trong ruột, ứng với mỗi thanh đồng sẽ có một rãnh nhỏ. Trong đầu cáp sẽ có 8 rãnh nhỏ dành cho 8 sợi cáp nhỏ. Khi đã xác định pin như hình vẽ ở trên, chúng ta bắt đầu đút những sợi cáp nhỏ vào theo thứ tự. (chỉ làm 1 đầu cáp thôi, đầu còn lại sẽ tùy thuộc vào loại cáp ta sẽ làm)
Hình II.2.4.4.3 – 1 Đầu RJ45 Lưu ý : dây số 3 và dây số 6 là một cặp xoắn (trên hình là dây màu xanh lá cây và dây trắng sọc xanh lá cây). Sau khi đã chắc chắn đầu cáp tiếp xúc với thanh đồng và chắc chắn vị trí dây nằm gọn trong các rãnh nhỏ, bạn hãy dùng kềm bấm cáp bấm cố định nó luôn. Okie, vậy là xong một đầu. Đầu cáp còn lại sẽ tuỳ thuộc vào 1 trong 2 loại cáp "thẳng" hay cáp "chéo".
Trang 10
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình II.2.4.4.3 – Sơ Đồ Cáp Thẳng.
Hình II.2.4.4.3 – Sơ Đồ Cáp Chéo. Lưu ý: trong sơ đồ cáp chéo, đầu dây kia sẽ đảo thứ tự cặp cáp 1-2 và 3-6 II.2.4.5 Test : Đối với cáp thẳng: đèn cháy giữa đầu phát và đầu thu sẽ giống nhau theo thứ tự 1 - 2 - 3 - 6 - 4 - 5 - 7 - 8. Đối với cáp chéo: đèn sẽ phát theo tính hiệu như sau: Đầu Phát ------------------ Đầu Thu đèn 1 --------------------- đèn 3 đèn 2 --------------------- đèn 6 đèn 3 --------------------- đèn 1 đèn 6 --------------------- đèn 2 đèn 4 --------------------- đèn 4 đèn 5 --------------------- đèn 5 đèn 7 --------------------- đèn 7 đèn 8 --------------------- đèn 8 II.3 Cáp Quang ( Fiber-Optic Cable ):
Trang 11
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Để khắc phục nhược điểm của cáp đồng trục người ta đã cho ra đời cáp quang cùng với những tính năng ưu việt hơn. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang dùng ánh sáng để truyền tín hiệu đi. Chính vì sự khác biệt đó mà cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao và truyền xa hơn.
Hình II.3.1 – Mô tả cáp quang. II.3.1 Cấu Tạo : Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa.Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.
Hình II.3.1.1 – Cấu Tạo
Cáp quang gồm các phần sau: - Core : Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi - Cladding : Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. - Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt - Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là cáp quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket. Hình II.3.1.2 – Thành Phần. II.3.2 Phân Loại Cáp Quang : Gồm hai loại chính: II.3.2.1 Multimode (Đa mode) : • Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag…tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng. Trang 12
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
• Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng. II.3.2.2. Single mode (Đơn mode) Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng. II.3.3 Đặc điểm : - Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang. - Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data. - Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm. - Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km. - Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định - Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng II.3.4 Ứng Dụng Cáp Quang : - Khoảng cách ngắn Multimode: • Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong • Graded index: thường dùng trong các mạng LAN - Khoảng cách xa Single mode: Khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp… Ưu điểm : • Chi phí - Chi phí thấp hơn so với cáp đồng • Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng. • Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn. • Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng. • Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn. • Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng. • Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính. • Không cháy - Vì không có điện xuyên qua cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra. II.3.5 Kết Nối : Đầu nối cáp quang : đầu nối cáp quang rất đa dạng thông thường trên thị trường có các đầu nối như sau : FT , ST , FC … Môi trường Vô tuyến: · Sóng Radiotừ dãi tầng : 10KHz đến 1GHz; · Sóng Viba : 21GHz đến 23GHz; · Sóng Hồng ngoại 100GHz đến 1000GHz;
Hình 3.5.1 – Đầu nối cáp quang. III ĐƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN : Khi dùng một số loại cáp ta gặp một số khó khăn như cơ sơ cài đặt cố định , khoảng cách xa vì vậy để khắc phục những khuyết điểm trên người ta thường dùng đường truyền vô tuyến. đường truyền vô tuyến mang lại những lợi ích sau: - Cung cấp kết nối tam thời với mạng cáp có sẵn. Trang 13
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
- Những người liên tục di chuyển vẫn kết nối váo mạng dùng cáp . - Phù hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cùng lúc cho nhiều khách hàng vd : dùng đường truyền vô tuyến cho phép khách hàng ở sân bay kết nối vào mạng internet. - Dùng cho những mạng có giới hạn rộng lớn vượt quá khả năng cho phép của cáp đồng trục và cáp quang. - Dùng làm kết nối dự phòng cho các hệ thống cáp . Tuy nhiên đường truyền vô tuyến vẫn có một số hạn chế : - Tín hiệu không an toàn - Dễ bị nghe trộm - Khi có vật cản thì tín hiệu bị suy yếu rất nhanh - Băng thông không cao. III.1 Sóng Vô Tuyến ( Radio ):
Hình III.1.1 – Kiến trúc mạng vô tuyến thông minh. Sóng radio nằm trong phạm vi từ 10 Khz-1Ghz. Trong miền này có rất nhiều dãy tần VD: Sóng ngắn , VHF( dùng cho tv và radio FM) , UHF ( dùng cho tv) . Tại mỗi quốc gia nhà nước sẽ quản lý cấp phép sữ dụng các băng tần để tránh tình trạng các sóng bị nhiễu . Nhưng có một số băng tần được chỉ định là vùng tự do có nghĩa là chúng ta có thể dùng nhưng không cần đăng ký ( vùng này thường có dãy tần 2.4 Ghz) . Tận dụng lợi điểm này các thiết bị wireless của các hãng như cisco , compex đều dùng ở dãy tần này ,tuy nhiên , khi chúng ta sử dung dãy tần không cấp phép nguy cơ nhiễu sẽ nhiều hơn. - Tốc độ 10 Mbps - Dùng đầu nối chữ T ( T-connector) - Không thể vượt quá phân đoạn mạng tối đa là 185m. toàn bộ hệ thống cáp mạng không thể vượt quá 925m - Số nút tối đa trên mõi phân đoạn mạng là 30 - Terminator ( thiết bị dấu cuối ) phải có trở kháng 50 ohm và được nối đất - Mỗi mạng không thể có trên 5 phân đoạn . các phân đoạn có thể nối tối đa bốn bộ khuyết đại và chỉ có 3 trong số 5 phân đoạn có nút mạng ( tuân thủ quy tắc 5-4-3) Quy tắc 5-4-3 : quy tắc này cho phép kết hợp đến name đoạn cáp được nối bởi 4 bộ chuyển tiếp , nhưng chỉ có 3 đoạn là nối tram . theo hình trên ta thấy đoạn 3, 4 chỉ tồn tại nhằm mục đích làm tăng tổng chiều dài mạng và cho phép máy tính trên đoạn 1,2,5 nằm cùng trên một mạng
Trang 14
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Ưu điểm chuẩn 10Base2 : giá thành rẽ , đơn giản. III.2 Sóng Viba : Sóng Vi ba (hay vi sóng) là sóng điện từ có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại, nhưng ngắn hơn sóng radio. Truyền thông Viba thường có hai dạng : truyền thông trên mặt đất và các nối kết với vệ tinh.Miền tần số của Viba mặt đất khoảng 21-23 GHz, các kết nối vệ tinh khoảng 11-14 Mhz.Băng thông từ 1-10 Mbps.Sự suy yếu tín hiệu tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, công suất và tần số phát. Chúng dễ bị nghe trộm nên thường được mã hóa.
Hình III.2.1 – Truyền dữ liệu thông qua vệ tinh. Băng Tần Viba : Phổ Viba thường được xác định là năng lượng điện từ có tần số khoảng từ 1 GHz đến 1000 GHz, nhưng trước đây cũng bao gồm cả những tần số thấp hơn. Những ứng dụng vi ba phổ biến nhất ở khoảng 1 đến 40 GHz. Băng tần vi ba được xác định theo bảng sau: Băng tần vi ba Ký hiệu Dải tần Băng L 1 đến 2 GHz Băng S 2 đến 4 GHz Băng C 4 đến 8 GHz Băng X 8 đến 12 GHz Băng Ku 12 đến 18 GHz Băng K 18 đến 26 GHz Băng Ka 26 đến 40 GHz Băng Q 30 đến 50 GHz Băng U 40 đến 60 GHz Băng V 50 đến 75 GHz Băng E 60 đến 90 GHz Băng W 75 đến 110 GHz Băng F 90 đến 140 GHz Băng D 110 đến 170 GHz Bảng trên theo cách dùng của Hội vô tuyến điện Anh (Radio Society of Great Britain, RSGB). Đôi lúc người ta ký hiệu dải tần số cực cao (UHF) thấp hơn băng L là băng P. III.3 Hồng Ngoại :
Trang 15
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Tất cả mạng vô tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cách dùng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Phương pháp này có thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao do dải thông cao của tia hồng ngoại. Thông thường mạng hồng ngoại có thể truyền với tốc độ từ 1-10 Mbps.Miền tần số từ 100Ghz đến 1000 GHz. Có bốn loại mạng hồng ngoại : - Mạng đường ngắm : mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu có một đường ngắm rõ rệt giữa chúng. - Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền dội tường và sàn nhà rồi mới đến máy thu.Diện tích hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 Feet (35m) và có tín hiệu chậm do hiện tượng dội tín hiệu. - Mạng phản xạ : ở loại mạng hồng ngoại này,máy thu-phát quang đặt gần máy tinh sẽ truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được đổi hướng đến máy tính thích hợp. - Broadband optical telepoint : Loại mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại cung cấp các dịch vụ dài rộng.Mạng vô truyến này có khả năng xử lý các yêu cầu đa phương tiện chất lượng cao, vốn có thể trùng khớp với các yêu cầu đa phương tiện của mạng cáp.
Hình III.3.1 – Truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị hồng ngoại. IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG : IV.1. Card Mạng (NIC hay Adapter): Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI hay USP…Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo các chuẩn như : AUI, BNC, UTP… Điều đầu tiên bạn cần biết đến khi nói về card mạng là nó phải được ghép nối phù hợp với phương tiện truyền đạt mạng (network medium). Network medium chính là kiểu cáp dùng trên mạng. Các mạng không dây là một mảng khác và sẽ được thảo luận chi tiết trong một bài riêng sau. Để card mạng ghép nối phù hợp với phương tiện truyền đạt mạng là một vấn đề thực sự vì chúng đòi hỏi phải đáp ứng được lượng lớn tiêu chuẩn cạnh tranh bắt buộc. Chẳng hạn, trước khi xây dựng một mạng và bắt đầu mua card mạng, dây cáp, bạn phải quyết định xem liệu nên dùng Ethernet, Ethernet đồng trục, Token Ring, Arcnet hay một tiêu chuẩn mạng nào khác. Mỗi tiêu chuẩn mạng có độ dài và nhược điểm riêng. Phác hoạ ra cái nào phù hợp nhất với tổ chức mình là điều hết sức quan trọng. Ngày nay, hầu hết công nghệ mạng được đề cập đến ở trên đều nhanh chóng trở nên mai một. Bâu giờ chỉ có một kiểu mạng sử dụng dây nối còn được dùng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ là Ethernet. Bạn có thể xem phần minh hoạ card mạng Ethernet trong ví dụ hình A dưới đây.
Hình IV.1.2 – Card Mạng Ethernet. Các chức năng chính của card mạng: - Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng : trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte, bit sang tín hiệu điện để có thể truyền trên cáp. - Gửi dữ liệu đến máy tính khác. - Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. Địa chỉ MAC ( Media Access Control ) : mỗi card có một địa chỉ riêng dùng để phân biệt card mạng này với card mạng khác trên mạng.Địa chỉ này do IEEE – Viện công nghệ Điện-Điện Tử- cấp cho các nhà sản xuất card mạng. Từ đó các nhà sản xuất gán cố định địa chỉ này vào chip của mỗi card mạng.Địa chỉ này gồm 6byte (48bit), có dạng XXXXXX.XXXXXX, 3 byte đầu là mã số của nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của card mạng do hãng đó sản xuất.Địa chỉ này được ghi cố định vào ROM nên còn gọi là địa chỉ vật lý. Ví dụ địa chỉ vật lý của một card Intel có dạng như sau : 00A0C90C4B3F.
Trang 16
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình dưới là card mạng RE100TX theo chuẩn Ethernet IEEE 802.3 và các IEEE 802.3u. Nó hổ trợ cả hai băng thông 10Mbps và 1000Mbps theo chuẩn 10Base-T và 100Base-TX. Ngoài ra card này còn cung cấp các tính năng như Walk On LAN, Port Trunking, hổ trợ cơ chế truyền Full duplex. Card này cũng hỗ trợ hai cơ chế boot ROM 16 bit (RPL) và 32bit (PXE).
Hình IV.1.1 – Card RE100TX IV.2 Card Mạng Dùng Cáp Điện Thoại : Card Hp10 10Mbps Phoneline Network Adapter là một card mạng đặc biệt vì nó không dùng cáp đồng trục cũng không dùng cáp UTP mà dùng cáp điện thoại.Một đặc tính quan trọng của card này là truyền số liệu song song với truyền âm thanh trên dây điện thoại. Card này dùng đầu kết nối RJ11 và băng thông 10Mbps,chiều dài cáp có thể dài đến gần 300m.
Hình IV.2.1 – Card HP 10Mbps Phoneline. IV.3 Modem : IV.3.1 Modem Là Gì? Nói 1 cách khoa học thì modem là cụm từ tiếng anh được ghép từ phần chữ cái đầu tiên của 2 từ tiếng anh Modulation và Demodulation , 2 từ này có nghĩa là : Điều chế và Giải điều chế. IV.3.2 Sự Cần Thiết Của Modem : Modem là thiết bị cần thiết cho việc liên lạc giữa các máy tính qua đường dây điện thoại thông thường . Modem hoạt động theo 2 hướng : điều chế dữ liệu khi phát , và giải điều chế dữ liệu khi nhận . IV.3.3 Phạm Vi Sử Dụng Modem : Modem chủ yếu làm công việc chuyển giao tín hiệu số ( digital signal ) sang tín hiệu tương tự ( analog signal ) và ngược lại, như vậy modem sẻ được sử dụng ở bất cứ nơi đâu có yêu cầu công việc , nói 1 cách đơn giản nhất mà chúng ta thường thấy là modem được dùng làm thiết bị truy xuất internet từ các máy tính cá nhân qua mạng điện thoại công cộng . Khi đó các trung tâm cung cấp internet hay các nhà cung cấp dịch vụ internet ( ISP _Internet Service Provider ) cần phải đón nhận những cuộc gọi vào của các khách hàng và đáp ứng dịch vụ , tín hiệu đến và đi từ đường dây nối với khách hàng. Để đáp ứng với lượng khách hàng lớn , các ISP ( ISP _Internet Service Provider ) sử dụng hàng loạt các modem tốc độ cao , loạt các modem này thường đựoc gọi là ngân hàng mođem . Ngân hàng mođem được nối vào nhiều kênh điện thoại , nhưng chỉ có một hay vài số điện thoại tương ứng , nhớ đó mà nhiều khách hàng quay đồng thời cùng một số điện thoại nhưng đều được đáp ứng kết nối , kỹ thuật này đựoc gọi là nối nhóm liên tụ . Hiện nay , dưới áp lực đòi hỏi truy cập internet ngày càng cao , một số giải pháp kỷ thuật đả được đưa ra nhằm đáp ứng nhu cầu này , một trong những giải pháp đó đựoc thực hiện trong mấy năm gần đây là tận dụng mạng truyền hình cáp có sẵn , đềiu này không những cho khách hàng thu tín hiệu truyền hình mà còn truy xuất được cả dịch vụ internet , trong môi trường dẫn như vậy , tốc độ rất cao . Ở đây mỗi khách hàng đựoc trang bị 1 modem làm thành phần trung gian giữa các máy tính và cáp truyền hình , modem này được gọi là modem cáp .
Trang 17
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình IV.3.3.1 – Modem Cáp IV.3.4 Repeat : Là thiết bị dùng để khuếch đại các tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu điện sẽ yếu đi, nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta chú ý rằng thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI, nó chỉ hiểu được tín hiệu điện nên không lọc được dữ liệu ở bất kỳ dạng nào, và mỗi lần khuếch đại các tín hiệu điện yếu sẽ bị sai do đó nếu cứ tiếp tục dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu này càng sai lệch.
Hình IV.3.4.1 Repeater. IV.3.5 Hub : Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác. Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết. Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Hình IV.3.5.1 – Hub. IV.3.6 Bridge : Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer). Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích. Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự “can thiệp” của Bridge. Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan… cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc. Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý. Trang 18
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Hình IV.3.6.1 Bridge . IV.3.7 Switch : Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ. Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).
Hình IV.3.7.1 – Switch. IV.3.8 Wireless Access Point : Wireless Access Point là thiết bị kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11b, Cho phép nối LAN to LAN, Dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp, dùng cả hai kiến trúc kết nối mạng là Infrastructure và Adhoc, Mã hóa theo 64/128 bit. Nó còn hỗ trợ tốc độ truyền không dây lên 11Mbps trên băng tần 2.4Ghz ISM dùng công nghệ Radio DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum).
Hình IV.3.8.1 - Wireless Access Point IV.3.9 Router : Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải “nhận thức” được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router. Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm. Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính Trang 19
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
kết nối mạng giao tiếp với một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỗi giao thức.
Hình IV.3.9 – Router. IV.10 Thiết Bị Mở Rộng : IV.10.1 Gateway – Proxy : Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA… hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác. Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng “nói chuyện” được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa…
Hình IV.10.1.1- Gateway. Proxy giống như một Firewall ( bức tường lửa ), nâng cao khả năng bảo mật giữa mạng nội bộ bên trong và mạng bên ngoài. Proxy cho phép thiết lập các danh sách được phép truy cập vào mạng nội bộ bên trong, cũng như danh sách các ứng dụng mà mạng nội bộ bên trong có thể truy cập ra mạng bên ngoài.Ngoài ra Proxy còn là máy đại diện cho các máy trạm bên trong mạng nội bộ truy cập ra internet, đây là chức năng quan trọng nhất của Proxy. IV.10.2 Thiết Bị Truy Cập Internet : Có nhiều thiết bị dùng để truy cập internet. Hình vẽ trên là một trong những thiết bị vừa cho phép chia sẽ internet,vừa cho phép nâng cao tốc độ đường truyền thông qua việc sử dụng 2 Modem cùng một lúc. Ứng dụng : nhiều máy tính (LAN) truy cập internet chung một account qua hai Modem.
Hình IV.10.2.1 – Thiết Bị IS3010 Thiết bị này cấu hình rất đon giản dùng Web Brower, Telnet, Console. Có hai cổng Modem cho phép Dial out hoặc Dial In, tích hợp sắn dịch vụ NAT,Default GateWay, DHCP dùng cấp phát IP động cho các máy trạm. Hỗ trợ cả hai nghi thức thẩm định quyền truy cập PAP/CHAP, hỗ trợ Filter ( Cho hoặc cấm người dùng truy cập internet ). Trang 20
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
IV.11 So Sánh Hub – Switch – Router : + Hub có hai nhiệm vụ khác nhau : Nhiệm vụ thứ nhất là cung cấp một điểm kết nối trung tâm cho tất cả máy tính trong mạng. Mọi máy tính đều được cắm vào hub. Các hub đa cổng có thể được đặt xích lại nhau nếu cần thiết để cung cấp thêm cho nhiều máy tính. Nhiệm vụ khác của hub là sắp xếp các cổng theo cách để nếu một máy tính thực hiện truyền tải dữ liệu, dữ liệu đó phải được gửi qua dây nhận của máy tính khác. + Switch thì có nhiệm vụ cũng giống hub . Khác nhau là ở chổ: Khi một PC trên mạng cần liên lạc với máy tính khác, switch sẽ dùng một tập hợp các kênh logic nội bộ để thiết lập đường dẫn logic riêng biệt giữa hai máy tính. Có nghĩa là hai máy tính hoàn toàn tự do để liên lạc với nhau mà không cần phải lo lắng về xung đột. Ngoài ra : Ngày nay, hầu hết các router đều là thiết bị kết hợp nhiều chức năng, và thậm chí nó còn đảm nhận cả chức năng của switch và hub. Đôi khi router, switch và hub được kết hợp trong cùng một thiết bị, và đối với những ai mới làm quen với mạng thì rất dễ nhầm lẫn giữa chức năng của các thiết bị này. Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là "frame" (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu. Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích. Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu. Với hub, một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau. Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém). Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình. Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi. Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới. Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào. Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng. Và không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị. Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa. Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub. + Router thì khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng. Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến. Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó. Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau. Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin. Router sử dụng giao thức ICMP để giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa bất cứ hai host nào. Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator). Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet. Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in. Một số router chỉ có một cổng WAN và một cổng LAN, được thiết kế cho việc kết nối một hub/switch LAN hiện hành với mạng WAN. Các switch và hub Ethernet có thể kết nối với một router để mở rộng mạng LAN. Tuỳ thuộc vào khả năng (nhiều cổng) của mỗi router, switch hoặc hub, mà kết nối giữa các router, switche/hub có thể cần tới cáp nối thẳng hoặc nối vòng. Một số router thậm chí có cả cổng USB và nhiều điểm truy cập không dây tích hợp. Một số router cao cấp hoặc dành cho doanh nghiệp còn được tích hợp cổng serial – giúp kết nối với modem quay số ngoài, rất hữu ích trong trường hợp dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc, và tích hợp máy chủ máy in mạng LAN và cổng máy in. Ngoài tính năng bảo vệ được NAT cung cấp, rất nhiều router còn có phần cứng tường lửa tích hợp sẵn, có thể cấu hình theo yêu cầu của người dùng. Tường lửa này có thể cấu hình từ mức đơn giản tới phức tạp. Ngoài những khả năng thường thấy trên các router hiện đại, tường lửa còn cho phép cấu hình cổng TCP/UDP dành cho game, dịch vụ chat, và nhiều tính năng khác.
Trang 21
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Và như vậy, có thể nói một cách ngắn gọn là: hub được gắn cùng với một thành phần mạng Ethernet; switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phần Ethernet với nhau; và router có thể đảm nhận tất cả các chức năng này, cộng thêm việc định tuyến các gói TCP/IP giữa các mạng LAN hoặc WAN, và còn nhiều chức năng khác nữa.
Trang 22
Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng
Phương Tiện Truyền Dẫn Và Các Thiết Bị Mạng
Tài Liệu Tham Khảo -
http://en.wikipedia.org/wiki/Wiki www.google.com
Thành Viên Nhóm 1. Nguyễn Duy Linh 2. Huỳnh Công Thành 3. Nguyễn Anh Tuấn 4. Nguyễn Duy Đô 5. Nguyễn Quang Khánh 6. Phạm Văn Phúc
Trang 23
Related Documents
Thiet Bi Mang
April 2020 13
Thiet Bi Mang
May 2020 9
Thiet Bi
August 2019 21
Nang Luc Thiet Bi
May 2020 5
Thiet Bi Adsl Router
June 2020 5