Câu 24.:Vai trò của tầng mạng và các giao thức tầng mạng trong truyền thông. Nêu đặc điểm và các chức năng chính của các giao thức tầng mạng

Vai trò tầng mạng.

Tầng mạng là tầng định vị và quản lý địa chỉ logic mạng, quản lý đường đi giữacác node bên trong mạng chuyển mạch gói và có nhiệm vụ xác định việc chuyểnhướng, vạch đường các gói tin đi trong mạng, các gói tin này có thể phải đi qua nhiều chặng trước khi đến được đích cuối cùng mà vẫn duy trì chất lượng dịch vụ(quality of service) mà tầng vận chuyển yêu cầu. Đơn vị dữ liệu của tầng mạng làcác gói (packets) lớn hơn các khung (frames). Các giao thức hay sử dụng ở đây làIP, RIP, IPX, OSPF, AppleTalk.

1. Giao thức IP

   Là giao thức phi kết nối và không tin cậy. Nó cung cấp dịch vụ chuyển gói tin với  phương thức “nỗ lực hết mình” đến đích. Nỗ lực hết mình ở đây có nghĩa là IP không cung cấp chức năng theo dõi và kiểm tra lỗi gói tin, nó chỉ cố gắng chuyển gói tin đến được đích nhưng không có sự đảm bảo độ tin cậy. Nếu độ tin cậy là yếu tố quan trọng thì IP phải hoạt động với một giao thức tầng trên tin cậy, chẳng hạn TCP.

2. Giao thức IPX/SPX

Được công ty Novell thiết kế sử dụng cho các sản phẩmmạng của chính hãng. SPX hoạt động trên tầng Transport của OSI, có chức năngbảo đảm độ tin cậy của liên kết truyền thông giữa hai đầu mút (end–to–end). Nóđảm bảo chuyển giao các gói tin đúng trình tự, đúng đích nhưng không có vai tròtrong định tuyến. IPX tuân theo chuẩn OSI, hoạt động tầng mạng, chịu trách nhiệmthiết lập địa chỉ cho các thiết bị mạng. Nó là giao thức định tuyến, kết hợp với cácgiao thức Routing Information Protocol (RIP) và Netware Link Services Protocol(NLSP) để trao đổi thông tin định tuyến với các bộ định tuyến lân cận.

3. Giao thức AppleTalk

AppleTalk là kiến trúc mạng do hãng Apple Computer phát triển cho họ cácmáy tính cá nhân Macintosh. Giao thức AppleTalk cũng được phát triển trên tầngvật lý của Ethernet và Token Ring.

·        Các vùng tối đa trên một phân mạng: Phase 1 là 1, Phase 2 là 255.

·        Các node tối đa trên mỗi mạng: Phase 1 là 254, Phase 2 là khoảng 16 triệu.

·        Địa chỉ động dựa trên các giao thức truy nhập: Phase 1 là Node ID(Ethernet), Phase 2 là Network + Node ID (IEEE 802.2, IEEE 802.5), Phase1&2: LocalTalk.

·        Định tuyến Split-horizon: Phase 1 là không, Phase 2 là có

    4. Giao thức X25 PLP

Được CCITT công bố lần đầu tiên vào 1970 lúc lĩnh vực viễn thông lần đầu tiên

tham gia vào thế giới truyền dữ liệu với các đặc tính:

−  X25 cung cấp quy trình kiểm soát luồng giữa các đầu cuối đem lại chất

lương đường truyền cao cho dù chất lương đương dây truyền không cao.

−  X25  được thiết kế cho cả truyền thông chuyển mạch lẫn truyền thông

kiểu điễm nối điểm.

−  Được quan tâm và tham gia nhanh chóng trên toàn cầu.

Trong X25 có chức năng dồn kênh (multiplexing)  đối với liên kết logic (virtual

circuits) chỉ làm nhiệm vụ kiểm soát lỗi cho các frame đi qua. Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc phối hợp các thủ tục giữa hai tầng kề nhau, dẫn đến thông lượng bị hạn chế do tổng phí xử lý mỗi gói tin tăng lên. X25 kiểm tra lỗi tại mỗi nút trước khi truyền tiếp, điều này làm cho đường truyền có chất lượng rất cao gần như phi lỗi. Tuy nhiên do vậy khối lượng tích toán tại mỗi nút khá lớn, đối với những đường truyền của những năm 1970 thì điều đó là cần thiết nhưng hiện nay khi kỹ thuật truyền dẫn đã đạt được những tiến bộ rất cao thì việc đó trở nên lãng phí.

•  Đặc điểm:

−  Là mạng truyền dữ liệu công cộng đầu tiên.

−  Vận chuyển dữ liệu hướng kết nối

−  Để sử dụng X.25, máy tính đầu tiên phải thiết lập kết nối tới một máy tính ở xa,

nghĩa là phải thiết lập một cuộc gọi (telephone call)

−  Kết nối này được gán 1 connection number để sử dụng cho các gói (packet) số liệu

vận chuyển:

+  Nhiều kết nối có thể được sử dụng đồng thời giữa 2 máy tính.

+  Kết nối trong X.25 là kết nối ảo (Virtual Circuit)

•  Nguyên tắc hoạt động

−  X.25 là một dịch vụ truyền thông máy tính công cộng, dựa trên hệ thống viễn

thông diện rộng (PSTN).

−  X.25 được CCITT và sau này là ITU chuẩn hoá (1976). 

−  X.25 chỉ đặc tả giao diện giữa DTE và DCE:

+  DTE (Data Terminal Equipment)- thiết bị đầu cuối dữ liệu

+  DCE (Data Circuit-terminating Equipment) - thiết bị mạch đầu cuối dữ liệu,

hay là thiết bị kết nối mạng.

−  X.25 không quy định cụ thể kiến trúc và tổ chức hoạt động nội bộ của mạng.

−  Tổ chức và thực hiện hệ thống mạng để cung cấp dịch vụ X.25 tại giao diện

với NSD là nhiệm vụ của nhà cung cấp dịch vụ X.25 - thường là nhà cung cấp

dịch vụ viễn thông công cộng.

  Các giao thức chuẩn: X.25 qui định sử dụng các giao thức chuẩn ở các mức như sau:

•  Mức vật lý:

–  X.21 cho truyền số liệu số (Digital) giữa DTE và DCE

–  X.21 bis cho truyền số liệu tương tự (Analog) giữa DTE và DCE

•  Mức liên kết:

–  LAPB (Link Access Protocol Balanced), là một phần của HDLC, để trao

đổi số liệu tin cậy  giữa DTE và DCE

•  Mức mạng:

–  PLP (Packet Level Protocol): giao thức chuyển mạch gói + hướng kết nối,

các subscriber sử dụng để thiết lập VC và truyền thông với nhau.

–  là giao thức được đặc tả mới trong X.25

•  Ba mức trên tương ứng với 3 mức thấp nhất của mô hình ISO/OSI

 Các đặc điểm quan trọng nhất của X.25:

–  Các gói tin điều khiển cuộc gọi, được dùng để thiết lập và huỷ bỏ các kênh ảo,

được gửi trên cùng kênh và mạch ảo như các gói in dữ liệu. 

–  Việc dồn kênh của các kênh ảo xảy ra ở tầng 3

–  Cả tầng 2 và tầng 3 đều áp dụng cơ chế điều khiển lưu lượng và kiểm soát lỗi.

–  X.25 được sử dụng rộng rãi trong khoảng 10 năm.

–        Khoảng năm 1980, X.25 được thay thế bởi một mạng mới – Frame Relay.