Phạm Văn Tứ


Chương 2. GIAO THỨC MAC CỦA MẠNG LAN VÀ WLAN



tải về 466.22 Kb.
trang4/11
Chuyển đổi dữ liệu23.08.2016
Kích466.22 Kb.
#27348
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Chương 2. GIAO THỨC MAC CỦA MẠNG LAN VÀ WLAN

2.1. Mạng LAN và mạng WLAN


Trong nhưng năm gần đây mạng WLAN đã trở lên phổ biến rộng khắp ở mọi nơi: lớp học, sân trường, thư viện, văn phòng, quán cà phê, khách sạn, tới hộ gia đình. Mạng WLAN đã đạt được những bước tiến khá dài và vững chắc, dần trở thành một đối trọng của công nghệ mạng LAN phổ biến từ trước tới nay. Các lợi thế lớn mà WLAN đem lại cho người dùng gồm:

  1. Tính di động:

Với khả năng hỗ trợ của mạng không dây, người dùng không bị ràng buộc vào các dây nối, tức là trong khi đang kết nối người sử dụng vẫn có thể di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác trong khu vực phủ sóng mà không bị gò bó tại một vị trí cố định như trong mạng LAN truyền thống. Nhờ đó người dùng có thể mang theo thiết bị của mình đến bất cứ đâu có sóng không dây là có thể truy cập vào mạng.

  1. Tính mềm dẻo:

Triển khai mạng không dây rất thuận tiện và dễ dàng vì môi trường truyền luôn có sẵn mọi lúc, mọi nơi mà không cần phải lên kế hoach trước, không cần kéo dây cáp mạng hay bất kỳ sự vướng víu nào. Người dùng dễ dàng thiết lập kết nối một cách nhanh chóng phục vụ cho công việc của mình.

  1. Dễ dàng triển khai lắp đặt:

Đối với nhiều khu vực việc triển khai mạng có dây khá là khó khăn, tốn nhiều công sức do địa hình không thuận lợi hoặc không được phép lắp đặt vì làm mất mĩ quan. Trái lại với mạng không dây ta chỉ cần thiết lập, lắp đặt các thiết bị trung tâm như Access point, Switch, Router, sau đó không cần phải đi thêm các hệ thống dây cáp đến từng máy cố định như trong mạng thông thường.

2.2. Chuẩn 802.3 và giao thức CSMA/CD


2.2.1. Chuẩn 802.3:

IEEE 802.3 là tập hợp các tiêu chuẩn do tổ chức IEEE định nghĩa về tầng vật lý (Physical layer) và lớp con điều khiển truy cập môi trường truyền (MAC sublayer) của lớp liên kết dữ liệu (Data link layer) trong mạng Ethernet. Theo chuẩn này, các kết nối vật lý được thực hiện giữa các nút và (hoặc) các thiết bị cơ sở hạ tầng như: hub, switch, router… bằng các loại cáp đồng hoặc cáp quang. Chuẩn 802.3 đồng thời cũng hỗ trợ các kiến trúc mạng theo chuẩn 802.1.

Kích thước gói tin tối đa theo chuẩn là 1518 byte, mặc dù vậy để hỗ trợ mạng LAN ảo và độ ưu tiên dữ liệu trong chuẩn 802.3ac, nó được mở rộng tới 1.522 byte. Nếu giao thức lớp trên đưa ra một khung dữ liệu (PDU) nhỏ hơn 64 byte, thì chuẩn 802.3 sẽ đệm thêm các trường dữ liệu để đạt được tối thiểu 64 byte. Do đó kích thước khung tối thiểu luôn luôn là 64 byte.

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, tốc độ kết nối trong Ethernet không ngừng được nâng lên. Dưới đây là một số mốc phát triển chính của chuẩn 802.3:

Bảng 1: Sự phát triển của chuẩn 802.3


Chuẩn

Năm

Sự kiện

802.3u

1995

Fast Ethernet ra đời với tốc độ 100 Mbit/s: 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX

802.3z

1998

1000BASE-X Gbit/s Ethernet qua cáp quang với tốc độ 1 Gbit/s

802.3ab

1999

1000BASE-T Gbit/s Ethernet qua cáp UTP với tốc độ 1 Gbit/s

802.3ae

2003

10 Gbit/s Ethernet over fiber

2.2.2. Giao thức CSMA/CD

Hình 4: Chu trình hoạt động của giao thức CSMA/CD (bên gửi)



CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) – là giao thức Đa truy cập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột. Mạng LAN hoạt động dựa trên nguyên tắc này. Khi máy tính muốn truyền dữ liệu, trước tiên nó lắng nghe xem đường truyền có bận hay không (bằng cách cảm nhận tín hiệu sóng mang). Nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin. Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền tin hay không. Nếu không có xung đột, nó tiếp tục truyền gói tin cho đến khi hoàn thành. Nếu phát hiện xung đột, nó sẽ gửi broadcast ra toàn mạng tín hiệu nghẽn (jam signal) để các máy khác dễ dàng nhận ra xung đột. Sau đó nó sẽ đợi một thời gian theo thuật toán Backoff rồi thử gửi lại gói tin.

2.3. Chuẩn 802.11 và giao thức CSMA/CA


2.3.1 Chuẩn 802.11

IEEE 802.11 là một tập các chuẩn do tổ chức IEEE quy định về truyền thông máy tính trong mạng LAN không dây ở các dải tần số: 2.4 GHz, 3.6 GHz và 5 GHz. Chuẩn 802.11 bao gồm các kỹ thuật điều biến tín hiệu “truyền qua không khí” (over-the-air) sử dụng sóng vô tuyến để truyền nhận tín hiệu giữa các thiết bị không dây và điểm truy cập (access point) hoặc giữa các thiết bị không dây với nhau (mạng ad-hoc).

Chuẩn mạng không dây đầu tiên được ra đời vào tháng sáu năm 1997 (802.11-1997) nhưng phải mãi đến tháng 9 năm 1999 chuẩn 802.11b ra đời mới được chấp nhận rộng rãi. Tiếp theo đó là sự ra đời của chuẩn 802.11g và 802.11n đánh dấu sự cải tiến vượt trội về tốc độ truyền tải mạng không dây. Trong đó chuẩn 802.11n được ứng dụng kỹ thuật điều biến đa luồng mới cho phép truyền dữ liệu ở tốc độ cao nhất lên đến 150Mbps mỗi luồng. Chúng ta cùng nhìn lại sự phát triển, cải tiến của mạng không dây chuẩn 802.11 theo bảng 2.

Bảng 2: Sự phát triển của chuẩn 802.11




802.11 Protocol

Năm

Tần số

(GHz)

Băng thông (MHz)

Tốc độ truyền dữ liệu trên mỗi luồng (Mb/s)

Số luồng MIMO

-

1997

2.4

20

1, 2

1

a

9/1999

5/3.7

20

6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54

1

b

9/1999

2.4

20

1, 2, 5.5, 11

1

g

6/2003

2.4

20

1, 2, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54

1

n

10/2009

2.4/5

20

7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2

4

40

15, 30, 45, 60, 90, 120, 135, 150

2.3.1 Giao thức CSMA/CA

Hình 5: Chu trình hoạt động của giao thức CSMA/CA (bên gửi)

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) – Đa truy cập cảm nhận sóng mang có tránh xung đột. CSMA/CD là phương thức truy cập của lớp hai (Data link). Nguyên tắc hoạt động của phương thức này dựa trên việc cảm nhận sóng mang, tránh xung đột và cơ chế nghe trước khi nói “Listen before talk”. Một nút trước khi truyền phải lắng nghe kênh truyền trước để xem có nút nào khác đang truyền sóng trong vùng sóng cần truyền hay không.

Hình 6: Hoạt động lắng nghe kênh truyền của giao thức CSMA/CA




  • Nếu kênh truyền rỗi: Nút sẽ đợi một khoảng thời gian tối thiểu DIFS sau đó bắt đầu quá trình truyền.

  • Nếu kênh truyền bận:

  • Nút muốn truyền phải đợi một khoảng thời gian DIFS

  • Và chờ thêm một khoảng thời gian Backoff ngẫu nhiên trong cửa sổ tranh chấp. Cơ chế này giúp CSMA/CA tránh được xung đột.

  • Sau mỗi khoảng thời gian DIFS, nếu môi trường truyền rỗi, thời gian Backoff giảm đi 1. Trái lại nó được giữ nguyên cho khoảng thời gian DIFS tiếp theo. Khi thời gian Backoff giảm đến không, nút bắt đầu truy cập môi trường truyền. Tuy nhiên, nếu trước đó một nút khác đã truy cập môi trường truyền trước khi thời gian Backoff của nút này giảm đến không thì nó sẽ giữ lại giá trị thời gian Backoff hiện tại để sử dụng cho lần truy cập tiếp theo.




tải về 466.22 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương