Point to Point Protocol (ppp) ppp được xây dựng dựa trên nền tảng giao thức điều khiển truyền dữ liệu lớp cao (High-Level Data link Control (hdlc)) nó định ra các chuẩn cho việc truyền dữ liệu các giao diện dte và dce của mạng wan như V



tải về 0.82 Mb.
trang2/14
Chuyển đổi dữ liệu23.07.2016
Kích0.82 Mb.
#2201
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Spanning Tree

Bài viết về spanning-tree


Một hệ thống mạng hiện thực STP kém có thể dẫn đến rất nhiều công việc cấu hình, khôi phục lỗi trên mạng campus. Bài viết này giải thích cơ chế hoạt động của spanning-tree, chức năng ngăn ngừa loop trong mạng switch.

STP là một trong những chủ đề đậm tính kỹ thuật trong công nghệ LAN switching. Để hiểu về STP thì cũng khó khăn như là hiểu về các cơ chế hoạt động bên dưới của OSPF hay EIGRP (timers, kiểu gói tin, các giải thuật). STP đóng vai trò nền tảng trong hoạt động của mọi hệ thống mạng campus. Nó đóng vai trò then chốt trong thiết kế và triển khai mạng campus.

Spanning-tree là một giao thức lớp 2 sử dụng một giải thuật đặc biệt để tìm ra các vòng lặp trong mạng và tác động của một mạng không bị loop. STP sẽ tạo ra một cấu trúc cây bao gồm các lá và các nhánh trãi rộng trên toàn bộ mạng L2. Trong phần này, thuật ngữ switch và bridge được dùng thay thế lẫn nhau. Ngoài ra, nếu không đề cập đến, kết nốI giữa các switch sẽ được giả sử là kết nối trunk.

Các vòng lặp loop có thể diễn ra trong một hệ thống mạng vì nhiều lý do. Thông thường, loop là kết quả của những cố gắng xây dựng các kết nốI dự phòng. Tuy nhiên, loop cũng có thể dẫn đến từ những lỗi do cấu hình.

Các kết nối vật lý theo kiểu vòng lặp mà không dùng STP có thể gây nhiều vấn đề. Có hai vấn đề cò thể dẫn đến là broadcast loop và hỏng bảng mac-address.

Một frame Ethernet chỉ chứa hai địa chỉ MAC, vùng typefield, một vùng CRC và các thông tin lớp network. Trong khi đó, header của IP có chứa vùng time-to-live (TTL) được gán bởi router nguồn và bị trừ dần mỗi khi qua một router. Bằng cách loại bỏ những gói tin có TTL=0, router sẽ ngăn ngừa các gói tin đã tồn tại quá lâu trong hệ thống mạng. Không giống như IP, Ethernet không có vùng TTL. Vì vậy, sau khi một frame bắt đầu bị lặp, frame sẽ được chuyển bất tận cho đến khi nào một switch bị tắt đi hoặc một kết nối là bị ngắt.


Bridge-ID


Giải thuật spanning-tree được định nghĩa trong IEEE 802.1D. Các thông số được dùng bởi giải thuật bao gồm Bridge-ID sẽ được khảo sát trong phần này.

Giải thuật spanning-tree dựa trên một số thông số để ra quyết định. Thông số bridge-ID là thông số đầu tiên được dùng bởi STP để tìm ra trung tâm của mạng, còn gọi là root-bridge. Thông số bridge-UD là một giá trị 8-bytes bao gồm hai vùng giá trị. Giá trị đầu tiên là giá trị thập phân có độ dài 2-bytes gọi là Bridge-Priority và giá trị tiếp theo là địa chỉ MAC 6 bytes. Bridge Priority được dùng để chỉ ra độ ưu tiên của một bridge trong giải thuật spanning-tree. Các giá trị có thể là từ 0 cho đến 65535. Giá trị mặc định là 32,768.

Giá trị MAC trong BID là một trong những MAC-address của switch. Hai thông số BID không thể nào bằng nhau, bởi vì Catalyst switch được gán những giá trị MAC address khác nhau. Trong các giải thuật của spanning-tree, khi so sánh hai giá trị của switch, giá trị thấp hơn luôn được dùng.

Path cost


Path cost là thông số thứ hai được dùng bởi giải thuật của spanning-tree để xác định đường đi về root. Đặc tả IEEE 802.1D ban đầu định nghĩa cost có giá trị bằng 10 lũy thừa 9 chia cho băng thông của kết nối tính theo Mbps. Ví dụ đường 10M sẽ có cost là 100 (1000/10) và đường 100Mbps sẽ có cost là 10. Tuy nhiên, do công nghệ phát triển, có các công nghệ mới có tốc độ cao hơn cả 1Gbps nên cần định nghĩa lại công thức tính cost.

Cost được lưu như một giá trị số nguyên.

Thông số path cost sẽ đo lường các bridge sẽ gần nhau như thế nào. Path cost là tổng của các chi phí trên đường link giữa hai bridge. Đại lượng này không đo bằng hop count. Hop count cho đường đi A có thể lớn hơn hop-count cho đường đi B, trong khi đó, nếu xét theo cost, đường đi qua path A sẽ nhỏ hơn đường đi qua path B. Thông số path cost được dùng bởi các switch để xác định đường đi tốt nhất về RootBridge. Giá trị thấp nhất của đường đi sẽ là đường đi tốt nhất về root-bridge.

Port-ID

Thông số PortID là thông số thứ ba được dùng bởi spanning-tree để xác định đường đi về root-bridge. Giá trị port-ID là giá trị 2-bytes bao gồm một hai chỉ số. Chỉ số đầu tiên gọi là port Priority, giá trị thứ hai được gọi là port-number. Trên một CatOS, giá trị đầu tiên là 6bits và giá trị thứ hai là 10 bits. Trên IOS-based switch, cả hai giá trị là 8 bits.

Ta không nên nhầm lẫn giữa PortID vớI giá trị Port Number. Giá trị port number chỉ là một phần của PortID. Giá trị PortID càng thấp thì được ưu tiên hơn giá trị portID cao trong các quyết định của STP. Hai giá trị PortID không thể nào bằng nhau, bởi vì PortNumber sẽ chỉ ra switchport trên Catalyst switch. Giá trị port priority là một thông số STP có thể thay đổi được. Tầm giá trị của nó là từ 0 cho đến 255 trên IOS-based switch, giá trị mặc định là 128.

Bài 5:

Route redistribution


Redistribution

1. Định nghĩa

Trường hợp nếu một mạng của công ty chạy nhiều giao thức định tuyến thì cần phải có một phương thức để chia sẻ thông tin định tuyến giữa các giao thức khác nhau đó. Quá trình đó gọi là redistribution.

Chú ý là trong trường hợp tồn tại nhiều giao thức định tuyến trên cùng một router không có nghĩa là redistribution tự xảy ra. Mà để quá trình redistribution này xảy ra thì ta phải cấu hình chúng.

Trường hợp có nhiều giao thức định tuyến tồn tại trên cùng một router mà không được cấu hình redistribution được gọi là ships in the night (SIN) routing. Có nghĩa là router chỉ trao đổi thông tin định tuyến với neighbor của nó trong cùng process domain. Mặc dù SIN routing thường được để cập tới trường hợp nhiều giao thức định tuyến trên cùng một router (như là OSPF của giao thức IP và NLSP của giao thức IPX).

Một chú ý nữa là redistribution chỉ có thể xảy ra giữa các giao thức định tuyến tương ứng với cùng một giao thức lớp 3 (IP, IPX hay Apple Talk). Một vài giao thức định tuyến thì tự động redistribution mà không cần phải cấu hình, tuy nhiên thường là ta phải cấu hình thì quá trình redistribution mới diễn ra.

Hình 3.1 dưới đây sẽ miêu tả chính sách redistribution của từng giao thức định tuyến.

Routing Protocol &  Chính sách redistribution (Redistribution Policy)

Static: Phải cấu hình bằng tay vào các giao thức định tuyến khác.

Connected: Trừ phi có câu lệnh Network cho quá trình định tuyến, phải yêu cầu cấu hình  redistribution bằng tay vào các giao thức định tuyến khác.

RIP: Yêu cầu cấu hình redistribution  bằng tay.

IGRP:  Nó sẽ tự động diễn ra giữa IGRP và EIGRP nếu giá trị AS autonomous system của chúng giống nhau. Trường hợp còn lại yêu cầu phải cấu hình bằng tay.

EIGRP:  Nó sẽ tự động diễn ra giữa IGRP và EIGRP nếu giá trị autonomous system của chúng giống nhau. EIGRP cho giao thức Apple Talk sẽ tự động redistribution giữa EIGRP và RTMP. EIGRP cho IPX sẽ tự động redistribution giữa EIGRP và IPX RIP/SAP. Trường hợp còn lại yêu cầu phi cấu hình bằng tay. Trong các phiên bản sau, NLSP có thể redistribution bằng tay.

OSPF: Yêu cầu phải cấu hình redistribution giữa các OSPF process khác nhau và với giao thức định tuyến khác.

IS-IS:  Yêu cầu phải cấu hình bằng tay giữa các giao thức định tuyến khác nhau.

BGP:   Yêu cầu phải cấu hình bằng tay giữa các giao thức định tuyến khác nhau.

Các trường hợp dẫn tới tồn tại nhiều giao thức định tuyến trong cùng một tổ chức:

-          Tổ chức chuyển từ một giao thức này sang một giao thức khác bởi vì họ cần một giao thức định tuyến phức tạp hơn. Ví dụ chuyển từ RIP sang OSPF.

-           Do yếu tố lịch sử, tổ chức có rất nhiều mạng con. Công ty cần được thiết kế để chuyển sang một giao thức duy nhất trong tương lai. Ví dụ hiện tại vừa chạy RIP, IGRP. Mong muốn chuyển sang EIGRP.

-           Một vài doanh nghiệp sử dụng giải pháp host-based yêu cầu nhiều giao thức định tuyến. Ví dụ, ví dụ một UNIX host sử dụng RIP để khám phá gateway.

-           Sau khi 2 công ty được hợp nhất.

-           Về mặt chính trị, có những tư tưởng khác nhau giữa các nhà qủan trị mạng khác nhau.

-           Trong một môi trường rất lớn, những vùng khác nhau có những yêu cầu khác nhau, do đó một gii pháp đn lẻ là không hiệu quả. Ví dụ: một mạng đa quốc gia, thì EIGRP là giao thức định tuyến được sử dụng ở access layer và distribution layer nhưng BGP là giao thức định tuyến được dùng kết nối với core layer.



2. Các vấn đề phát sinh và giải pháp khi thực hiện redistribution.

Đặc trưng của các giao thức định tuyến mà hầu hết được mang trong redistribution là sự khác nhau trong metric và administrative distance, và khả năng classful hay classless của chúng.  Nếu không xem xét cẩn thận sự khác nhau này khi redistribution các giao thức định tuyến có thể dẫn tới các vấn đề như không trao đổi một vài hoặc tất cả các tuyến (route), routing loop và black hole.

a/ Metric

Static route không có metric đi kèm với chúng, nhưng mỗi OSPF route (tuyến OSPF) phải có một giá trị cost đi kèm. Một ví dụ khác liên quan đến metric nữa đó là redistribution của RIP route (tuyến RIP) vào IGRP. Metric của RIP là hop count, trong khi IGRP sử dụng bandwidth và delay. Metric của IGRP là một số 24 bit trong khi của RIP giá trị giới hạn là 15. Trong cả 2 trường hợp, yêu cầu đối với giao thức định tuyến tham gia redistribution là đối với những tuyến (route) được redistribution vào domain của nó thì nó phải kết hợp được metric của nó với metric của những tuyến đó.

Do đó cần có một giải pháp. Đó là khi router thực hiện redistribution phải gán một giá trị metric cho những tuyến tham gia redistribution, tức là chuyển đổi metric của các tuyến từ giao thức cũ (ví dụ là RIP – dùng hop count) sang giao thức mới (ví dụ là IGRP – dùng bandwidth+ delay). Quá trình chuyển đổi nên thực hiện ngay trong lúc redistribution và trên router chạy nhiều routing protocol.

Một ví dụ là EIGRP và OSPF. EIGRP được redistribution vào OSPF và ngược lại OSPF được redistribution vào EIGRP. OSPF không hiểu metric tổ hợp của EIGRP và EIGRP cũng không hiểu cost của OSPF. Kết quả là, các phần của quá trình redistribution các router phải được gán một cost cho mỗi EIGRP route trước khi tuyến đó được quảng bá sang OSPF domain. Tương tự như vậy, router cũng phải gán một cặp giá trị sau: bandwidth, delay, reliability, load và MTU cho mỗi OSPF route trước khi nó được quảng bá sang EIGRP domain. Nếu quá trình gán metric là không đúng thì quá trình redistribution sẽ thất bại.

b. Khoảng cách quản lý (Administrative Distance)

Tính đa dạng của metric còn gây ra vấn đề sau: nếu một router chạy nhiều hơn một giao thức định tuyến và học một tuyến (route) tới cùng một đích từ mỗi giao thức tương ứng, thì tuyến nào sẽ được chọn? Mỗi giao thức định tuyến sử dụng metric của nó để xác định ra route tốt nhất theo cách của mình. So sánh tuyến (route) với metric khác nhau chẳng hạn: hop count và cost, chẳng khác nào so sánh táo và cam.

Có một giải pháp để giải quyết vấn đề này đó là administrative distance. Đúng như metric được gán cho mỗi tuyến (route) đến mức độ ưu tiên của mỗi route có thể được xác định, administrative distance được gán cho tuyến nguồn (route source) đến mức độ ưu tiên hn của tuyến nguồn được xác định. Như trong phần hai đã giới thiệu administrative distance nó như là thước đo về độ tin cậy. Giá trị administrative distance càng nhỏ thì độ tin cậy của thông tin định tuyến trao đổi bởi giao thức tương ứng càng lớn.

Ví dụ, giả sử một router chạy 2 giao thức định tuyến là RIP và EIGRP. Khi router học một tuyến tới mạng 192.168.5.0 bằng cả 2 giao thức định tuyến thì nó sẽ nhận được thông tin về tuyến tới mạng 192.168.5.0 từ cả RIP neighbor và EIGRP neighbor. Bởi vì EIGRP sử dụng metric tổ hợp cho nên những thông tin định tuyến học được từ EIGRP sẽ chính xác hơn là thông tin định tuyến học được từ RIP. Do đó, EIGRP tin cậy hơn RIP.

Bảng 3.3 cho biết các giá trị administrative distance mặc định của các giao thức định tuyến khác nhau. EIGRP có administrative distance là 90 trong khi RIP là 120. Điều đó chứng tỏ EIGRP tin cậy hơn RIP.

c. Redistributing từ  Classless vào Classful Protocols

Sự suy xét thận trọng đã được nói rõ được nói rõ khi thực hiện redistribution từ một classless routing process domain vào một classful domain. Để hiểu được tại sao lại như vậy, đầu tiên cần hiểu một classful routing protocol phản ứng lại như thế nào với sự thay đổi của subnet. Như đã biết RIP là một classful routing protocol cho nên nó không gửi mask trong thông tin định tuyến. Đối với các route mà một classful router nhận được sẽ rI vào một trong 2 khả năng sau:

-           Router sẽ có một hay nhiều hơn interface gắn với mạng chính (major network).

-           Router sẽ không có interface gắn vào mạng chính.

Giải pháp  1: cho việc redistribution giữa classful routing protocol và classless routing protocol là sử dụng định tuyến tĩnh để phân phối các route vào trong classful routing domain.

Gỉai pháp  2: thực hiện route summary để nhóm các subnet con thành một subnet to hơn mà classful routing domain hiểu được.

Bài 6:


Thảo luận các vấn đề về cáp quang

Hỏi:

  1. Cho em hỏi về sự khác nhau giữa cáp quang SM và MM?

  2. Các thiết bị đầu cuối để hàn sợi cáp quang trước khi gắn nó vào switch. Trên một số switch, em thấy có giao tiếp FX; đôi khi em thấy giao tiếp cáp quang là SX hoặc LX. Vậy ttrong ttrường hợp nào thì mình sẽ dùng fx, và trong trường hợp nào mình dùng sx. Sợi cáp patch-cable để dùng cho fx là st/sc. Tuy nhiên em không phân biệt được trong trường hợp nào em dùnng st/st hoặc sc/sc. Các anh có thể giải thích cho em được không?

  3. Các bạn thử lý giải tại sao sợi đơn mode cần đến các bộ suy hao 5dB, 10dB ở khoảng cách gần?

Trả lời:

  1. Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấy được và các tia hồng ngoại. Chúng có 3 lớp: lõi (core), áo (cladding) và vỏ bọc (coating). Để ánh sáng có thể phản xạ một cách hoàn toàn trong lõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suất của áo một chút. Vỏ bọc ở phía ngoài áo bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm và ăn mòn, đồng thời chống xuyên âm với các sợi đi bên cạnh. Lõi và áo được làm bằng thuỷ tinh hay chất dẻo (Silica), chất dẻo, kim loại, fluor, sợi quang kết tinh). Thành phần lõi và vỏ có chiếc suất khác nhau. Chiết suất của những lớp này như thế này sẽ quyết định tính chất của sợi quang. Chúng được phân loại thành các loại sợi quang đơn mode (Single Mode – SM) và đa mode (Multimode -MM) tương ứng với số lượng mode của ánh sáng truyền qua sợi quang. Mode sóng là một trạng thái truyền ổn định của sóng ánh sáng (cũng có thể hiểu một mode là một tia).

Sợi quang đơn mode hay sợi quang đa mode đều chỉ truyền một tín hiệu (là dữ liệu mà ta cần truyền). Muốn truyền nhiều dữ liệu từ các kênh khác nhau, ta phải dùng đến công nghệ WDM (truyền nhiều bước sóng trên cùng một sợi quang). Sợi đa mode có thể truyền cùng lúc nhiếu ánh sáng với góc anpha khác nhau, còn sợi đơn mode chỉ có thể truyền 1 ánh sáng với 1 bước sóng nhất định. Do sợi quang là vật liệu truyền thông tin dựa trên định luật phản xạ ánh sáng. Tia sáng khi đi từ môi trường có chiết suất cao qua môi trường chiết suất thấp thì không đi thằng (hay còn gọi là tán xạ) mà sẽ phản xạ lại. Do đó, khi ánh sáng mang thông tin, sẽ được truyền đi mà không bị suy hao gì cả (vì nó cứ chạy lòng vòng trong đó, phản xạ bên này, rồi phản xạ bên kia. Sợi quang đơn mode thì lõi có chiết suất là một hằng số và chiết suất của vỏ cũng là 1 hằng số. Khi đó ánh sáng sẽ truyền đi theo đường ziczac trong sợi quang (độ lệnh pha của tín hiệu khi đó sẽ đáng kể). Sợi đa mode là công nghệ tiên tiến hơn, chiết suất từ lõi ra đến vỏ sẽ giảm từ từ (nhưng vẫn đảm bảo một tỉ số chiết suất để ánh sáng chỉ phản xạ chứ không tán xạ), khi đó thì ánh sáng sẽ đi theo đường cong, độ lệnh pha sẽ ít hơn nhiều so với hình ziczac của loại đơn mode. Đa mode còn chia làm 2 loại, đó là step mode và grade mode. Step mode thì chiết suất từ lõi đến vỏ giàm dần, nhưng theo từng nấc, còn grade mode thì giàm liên tục và dĩ nhiên là grade mode sẽ tốt hơn step mode. Dĩ nhiên là việc dùng đa mode thì còn phụ thuộc nhiều yếu tố nữa như là giá thành, các thiết bị đầu cuối (ghép kênh quang). Sợi SM chỉ truyền được một mode sóng do đường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 micromet). Do chỉ truyền một mode sóng nên SM không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc và thực tế SM thường được sử dụng hơn so với MM. Sợi MM có đường kính lõi lớn hơn SM (khoảng 6-8 lần), có thể truyền được nhiều mode sóng trong lõi.

Thông số vật lý của hai loại cáp này:

Đường kính lõi sợi (phần truyền tin):

Core.
SM: 9/125;


MM: 50/125 và 62.5/125.
Đường kính vỏ phản xạ: Cladding thì cả SM và MM đều như nhau là 125um.

Hiện nay, cáp quang single mode chỉ dùng cho đường trục, ngoài việc giá thành ra, công nghệ của cáp single mode rất khắc khe, và rất khó trong việc thi công cũng như sử dụng. Lý do chính là do lớp lõi của cáp single mode rát nhỏ (khoang 27 Micromet) còn của multi mode thi lớn hơn rất nhiều (khoảng 130 Micromet). Ngoài ra, do kết cấu lõi single mode cho ánh sáng đi theo đường thẳng, mà giá thành chế tạo, cũng như độ chính xác trong thi công, thiết bị công nghệ cao… làm cho cáp SM khó thực hiện trong các công trình dân sự.

Về Coating thì tùy thuộc vào dặc tính cần bảo vệ mà người ta làm lớp này, tuy nhiên thông thường đối với cáp out door thì nó là 250, với cáp indoor thì nó là 900, điều này không phụ thuộc vào cáp SM hay MM. Về sử dụng thì tùy thuộc vào công suất phát, độ nhạy thu, khoảng cách truyền dẫn, tốc độ yêu cầu và giá thành mà người ta quyết định dùng SM hoặc MM.

Minh họa hình đường đi của ánh sáng truyền trong lõi (mà nguyên nhân là do kết cấu của lõi Single Mode Multi Mode:


===================
- – - – - – >- – - – - – - – >- – - đường ánh sáng
===================
Single Mode

===================


/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
- – - – - – - – - – - – - – - – - – đường ánh sáng
\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /
===================
Multi mode

Tiếp cận theo quang học tia (ray optic), mode của sợi quang được hiểu là một tia sóng ánh sáng đơn sắc. Sợi quang đa mode là sợi quang truyền nhiều tia sáng cùng một lúc, trong khi sợi quang đơn mode chỉ truyền duy nhất một mode dọc trục. Tiếp cận theo quang học lượng tử, ánh sáng là một loại sóng điện từ (hai thành phần E, H) và truyền dẫn của nó trong sợi quang phải tuân thủ các phương trình của định luật Maxoen. Người ta nhận thấy rằng thành phần điện (véc tơ E) và thành phần từ (véc tơ H) tại lõi và vỏ của sợi quang không độc lập với nhau mà có mối liên hệ thông qua điều kiện biên lõi-vỏ. Bất cứ cặp nghiệm nào của hệ phương trình Maxoen ở lõi và vỏ thoả mãn điều kiện biên được gọi là một mode truyền sóng.

Ngoài cách phân loại như trên, còn vài cách phân loại cáp quang khác. Theo Mode thì có: SM và MM (MM có 2 loại: 62.5 và 50). Theo môi trường lắp đặt thì có Outdoor và In door. Outdoor lại chia ra thành các loại: F8 và Underground.
2. Tại sao sợi quang đơn mode có khả năng truyền tốt hơn sợi đa mode?

Sợi đơn mode truyền xa và tốt hơn sợi đa mode.Trong Single mode, ánh sáng đi theo gần như một đường thẳng trùng với trục cáp, còn trong Multi Mode, ánh sáng đi theo một chùm tia sáng có dạng đồ hình sin đồng trục (vì thế mà ta có thể ghép thêm nhiều ánh sáng có các bước sóng khác nhau). Sợi quang đa mode sẽ gặp hiện tượng tán sắc trong sợi quang giữa các mode truyền dẫn. Đây là yếu điểm chính của đa mode so với đơn mode. Do đó mà tín hiệu trong sợi quang đa mode dễ bị tán xạ hơn, tốc độ truyền kém hơn và khoảng cách truyền gần hơn.

Sợi quang có chỉ số bước và chỉ số lớp tuỳ theo hình dạng và chiết suất của các phần của lõi sợi. Sợi quang đơn mode hay đa mode phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng truyền trong đó. Cùng một sợi quang nhưng nó có thể là sợi đơn mode với bước sóng nay và là sợi đa mode với bước sóng khác. Tuy nhiên trong sợi quang, người ta chỉ truyền một số bước sóng nhất định. Những bước sóng này gọi là các cửa số quang. Ba bước sóng đó là 850nm, 1330nm, 1550nm. Thường thì bước sóng 850nm ít được dùng. MM có các bước sóng chuẩn là: 780, 850 và 1300. Hiện nay các thiết bị ít dùng bước sóng 780. SM có các bước sóng: 1310, 1550, 1627. Các thiết bị SM dùng công nghệ DWM thì còn có thể sử dụng nhiều bước sóng khác nữa. Do đó khái niệm sợi đa mode và đơn mode phải gắn liền với bước sóng truyền. Khoảng cách truyền (theo khuyến cáo) của cáp đa mode là 500m. Khoảng cách truyền (theo khuyến cáo) của cáp đơn mode là 3000m. Sợi quang đơn mode được dùng chủ yếu do ko có hiện tượng tán sắc giữa các mode là nguyên nhân chủ yếu gây nhiễu ở sợi quang. Sợi đơn mode được dùng để làm mạng backbone còn sợi đa mode chỉ dùng truyền giữa các mạng trong vùng. Thêm nữa cả đơn mode và đa mode đều dùng ánh sáng laser hoặc led được, còn sử dụng cái nào là tuỳ vào từng trường hợp cụ thể do nhu cầu và yêu cầu của mạng.

Khi truyền trong sợi quang, sóng ánh sáng bị chi phối bởi một số hiện tượng sau:

(*) Suy giảm (attenuation): Suy giảm trong sợi quang do hai nguyên nhân chính, là hấp thụ của vật liệu và tán xạ ReyLeng. Hấp thụ vật liệu nhỏ hơn tán xạ ReyLeng nên có thể bỏ qua. Tán xạ ReyLeng do các thăng giáng vi sai trong cấu trúc vật liệu, và giảm khi bước sóng tăng. Đồ thị tổng hợp của các nguyên nhân suy giảm giúp tìm ra ba cửa sổ truyền sóng sử dụng rộng rãi ngày nay (800nm, 1300nm và 1550nm)

(*) Tán sắc (dispersion): Tán sắc là hiện tượng các thành phần khác nhau của tín hiệu cần truyền truyền đi với các tốc độ khác nhau trong sợi quang. Tán sắc do đó gây ra hiện tượng giãn xung ánh sáng ở đầu ra, gây ra nhiễu chồng phổ và là nguyên nhân chính dẫn đến hạn chế của khoảng cách truyền trong sợi quang ngày nay. Có một số loại tán sắc khác nhau, gồm tán sắc mode (sợi quang đa mode mới có), tán sắc phân cực và tán sắc đơn sắc (gồm tán sắc vật liệu + tán sắc ống dẫn sóng), mỗi loại có một ảnh hưởng khác nhau đến quá trình truyền của tín hiệu. Các loại sợi quang dịch tán sắc hạn chế được một phần vấn đề này nên có khoảng cách truyền xa (longhaul).

(*) Các hiệu ứng phi tuyến: Khi truyền nhiều mode trong sợi quang, hiện tượng phi tuyến gây ra hiện tượng sinh ra các hài từ các mode truyền cơ bản, dẫn đến nhiễu tại đầu thu và giảm công suất tín hiệu truyền.

Các hiện tượng này có ảnh hưởng càng rõ rệt ở khoảng cách càng lớn, và khoảng cách cũng không phải là tham số duy nhất. Chúng làm ảnh hưởng tiêu cực đến biên độ, tần số, các tham số khác về xung truyền, và do đó ảnh hưởng đến khả năng nhận dạng của đầu thu. Hơn nữa, các ảnh hưởng này lại không giống nhau, ví dụ bộ khuyếch đại có thể dùng để hạn chế vấn đề attenuation, nhưng vô hiệu với giãn xung, và các bộ tái tạo xung không thể đảm bảo công suất ngưỡng của đầu thu…gây ra nhiều khó khăn trong khắc phục

Trong số các ảnh hưởng thì tán sắc là nghiêm trọng nhất, và trong số các loại tán sắc thì tán sắc mode là đáng kể nhất. Hãy tưởng tượng hai mode sóng ở lõi và ở ngoài nhất. Khoảng cách về thời gian khi đến đích của chúng là yếu tố quyết định đến khoảng cách truyền. Thông thường khoảng cách này không được vượt quá 1/2 chu kỳ xung cần truyền để bộ thu có khả năng hồi phục tín hiệu như cũ. Đó là lý do chính để sợi đơn mode truyền tốt hơn sợi đa mode trên các tham số kỹ thuật chung. Ngoài ra, còn rất nhiều vấn đề nếu muốn thực sự hiểu được vấn đề mode và phân biệt giữa chúng. Truyền dẫn quang với power budget là bài toán cần phải cẩn thận khi tính toán thiết kế. Ngày nay, công nghệ WDM và các phát hiện mới trong kỹ thuật quang đã và đang hướng thế hệ mạng đến một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của Optical Internet.

Đường kính lõi của sợi quang đơn mode nhỏ hơn đường kính lõi của sợi quang đa mode. Điều này xuất phát từ điều kiện đảm bảo tính đơn mode của sợi quang cho bởi công thức sau:

(2*PI/lamda)*a*sqr(n1*n1-n2*n2) <2.405

Trong đó lamda là bước sóng, a là đường kính lõi sợi quang và n1, n2 lần lượt là chiết suất lõi vỏ. Trên đồ thị biểu diễn số mode và diameter, bạn cần kéo dài a để có thêm số mode truyền sóng.

Rõ ràng với một bước sóng đơn mode tới hạn lamda, chiết suất lõi vỏ xác định, thì đường kính sợi quang bị hạn chế bởi công thức trên.

Thực tế ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt, và đó đã trở thành một cuộc tranh cãi lớn nhất trong lịch sử Vật lý những năm cuối thế kỷ 19. Tiếp cận theo quang học tia và quang học lượng tử đều cần thiết để lý giải các hiện tượng truyền sóng ánh sáng trong sợi quang, tuy nhiên, bản chất điện từ của sóng ánh sáng giúp giải quyết các vấn đề sáng tỏ và dễ hiểu hơn nhiều so với các lý giải trong quang học tia. Đơn cử với mode sóng, tiếp cận theo quang học lượng tử giúp bạn có thể hiểu được vấn đề tán sắc phân cực (trong chế độ đơn mode về bản chất vật lý vẫn là dẫn xuất của hai nghiệm độc lập nhưng cùng hằng số truyền sóng, tức vẫn “đa mode”), vấn đề tán sắc ống dẫn sóng (phân bố năng lượng của mode khi truyền trong sợi quang ở lõi và vỏ, phân bố này không giống nhau với các mode khác nhau, dẫn đến năng lượng của sóng đi trong các vùng có chiết suất n thay đổi, và là nguyên nhân của tán sắc). Chúng ta không cần hiểu sâu sắc đến độ hệ Maxoen giải ntn, nhưng nắm được phương pháp tiếp cận này giúp chúng ta hiểu tốt hơn về sợi quang và các vấn đề truyền dẫn trên sợi quang. Ngoài ra, đưa 2 sợi quang trần thì không thể phân biệt được SM và MM đâu. Để phân biệt được thì bạn phải có Microscope hoặc Fusion Splicer.



3. Về phần gắn thiết bị đầu cuối, hàn và đấu nối cáp quang

Thông thường có hai kỹ thuật đấu nối cáp quang: mài đầu Connector và hàn hồ quang.

3.1. Kỹ thuật mài đầu Connector cáp quang:
Lấy đầu Connector gắn vào sợi quang rồi mài cho phẳng đầu. Có nhiều loại đầu connector của các hãng khác nhau nhung ở VN thì chủ yếu là đầu connector AMP. Loại đầu này không cần dùng keo gắn mà nó có khoá sợi ở trong. Thi công theo kỹ thuật này thì đơn giản nhưng suy hao cao do làm thủ công và chi phí sửa chữa và xử lý sự cố cáp bằng chi phí làm ban đầu do các đầu Connector chỉ dùng được 1 lần duy nhất.

3.2. Kỹ thuật hàn nối bằng hổ quang:

Dùng máy hàn cáp quang chuyên dụng hàn một sợi dây nối vào cáp (dây nối là loại dây đã có 1 đầu Connector gắn sẵn rồi).
Kỹ thuật này có nhược điểm là ít người làm vì chi phí đầu tư máy khá cao (khoảng 12K USD) nhưng ưu điểm của nó là chi phí sửa chữa và xử lý sự cố khá rẻ do dây nối có thể sử dụng nhiều lần (mỗi sợi dây nối dài trung bình 2,5 mét. Mỗi lần xử lý phải cắt đi 3 cm).Bạn kéo cáp quang tới nơi sử dụng, hàn vào pittel, từ pittel gắn vào converter.

Có 2 cách hàn:


+ Hàn bằng máy : $20/mối
+ Hàn bằng tay (bấm) : $8/mối

Một mối hàn cáp quang khoảng $12 (tùy bạn ở xa hay gần, số lượng mối hàn….), pigtail FC 1.5m khoảng $8/ 1 sợi simplex, patch cord FC-SC 5m khoảng $12/ sợi simplex, ODF 12 port khoảng $85 / cái.

Khi hàn thì sẽ có một thông số gọi là sai số suy hao. Bạn không thể trên cùng một đường truyền dẫn có quá nhiều mối nối (khoảng 6 mối hàn tay và 10 mối hàn máy). Cáp quang không bị nhiễu bởi từ trường nên không cần thiết phải có khoảng cách.

Dây Patch cord/Pigtail  của cáp quang thì cũng giống tác dụng như dây Patch cord bình thường thôi, là đoạn cáp nhảy hai đầu có Connector để kết nối thiết bị quang với sợi quang trên ODF. Sợi pig tail thực chất là một đoạn cáp quang ngắn để nối từ fiber-enclosure đến thiết bị. Sợi cáp quang khi được kéo sẽ kết thúc ở các box gọi là enclosure. Các enclosure này có thể được gắn trên tường nên thỉng thoảng còn được gọi là wall-mount. Trong giáo trình academy này hay gọi fiber enclose là ODF. Cáp quang sẽ được hàn với các connector trong các ODF/WALLMOUT/ENCLOSURE này. Từ các ODF, anh có thể dùng các sợi pig-tail/patch-cord để gắn vào switch. Giao diện trên switch cho các quang có thể là SC/ST/FC. Dây Pigtail là sợi cáp quang một đầu có Connector, một đầu để hàn vào một sợi cáp quang. Đầu nối quang trên các switch thường là đầu SC (đầu vuông). Có thể thuê các công ty làm dịch vụ như Saicom, Nhân Sinh Phúc, An Minh Phát, Lạc Việt, SPT… hàn cho bạn (hàn sợi pigtail vào cáp quang, đầu còn lại của sợi pigtail cắm vào ODF) ODF thường dùng đầu nối FC (đầu tròn, vặn) vì vậy bạn cần mua thêm ít nhất 4 sợi patch cord FC – SC để nối từ ODF ra switch.

Thật ra giải pháp tốt nhất là hàn thêm sợi quang nếu khoảng cách xa, nếu không chúng ta có thể mua Jumper cord có khoảng cách dài (được biết có một số nhà cung cấp chào hàng dài đến 300 mét). Sau đó chúng ta có thể mua về cắt bỏ một đầu để làm pigtail. Hiện tại máy hàn cáp quang rất phổ dụng, các công ty viễn thông trên địa bàn thành phố đều có khả năng thực hiện công việc này. Một số nơi chọn cách bấm đầu cáp quang thay vì hàn, như vậy rẻ hơn chút ít nhưng suy hao nhiều hơn là hàn. Dùng kiểu bấm đầu thì mang tính chất tạm thời, khó kiểm soát được hệ thống, nhất là hệ thống mạng trục.

Về thiết bị đầu cuối (Switch/Router) thì cũng đơn giản thôi, bạn học CCNA thì quan tâm đến Ethernet, Media Converter, nếu bạn quan tâm đến viễn thông thì quan tâm đến PDH, SDH, thiết bị DWM. Nói chung hệ thống thông tin quang không có gì phức tạp đâu, đơn giản nó cũng chỉ là Layer 1 thôi. Khoảng cách 1Km thì dùng Switch ở 2 đầu là được, dùng được cả MM và SM. Không cần phải dùng Router, dùng Switch nào có thể config được L2 hay L3 thì tốt mà giá lại rẻ. Hệ thống quang khi đã chạy được rồi thì không có chuyện chập chờn. Nếu dùng Cisco thì có thể dùng con 2960 là được rồi. Nến dùng 2 con 2960 không có cổng GBIC rồi dùng thêm 2 con Media Converter 100Mbps thì giá thành hợp lý nhất, còn nếu không thì dùng con 2960 có cổng Gbic cũng được nhưng không tối ưu về giá tiền. Khoảng cách giữa 2 thiết bị đấu nối bằng cáp quang không quy định cụ thể là bao nhiêu KM. Khoảng cách giữa 2 thiết bị căn cứ vào tính toán suy hao toàn tuyến, công suất phát, độ nhạy thu và công suất dự phòng của thiết bị. Thông thường mỗi thiết bị đều có khuyến cáo chạy ở cự ly nhất định, Chú ý cự ly quang của các loại module, nếu gần quá cần phải gắn thêm bộ suy hao quang để tránh làm hỏng con laser receiver, tuy nhiên đó chỉ là tính tương đối thôi.

3.3.         Về giá thành của hai giải pháp:

Cả hai giải pháp đều dùng phụ kiện như nhau. Gồm hộp chứa phụ kiện (patchpanel/ ODF), Adaptor, Patchcord.


Đối với giải pháp hàn sợi quang pigtail (giả sử là 6 sợi quang)

pigtail MM: 7 USD/ 1 pcs


tray :14 USD/ tray 12 or 24 soi
Công hàn : 4 USD/ moi han
—————————————-
Tổng cộng cho 6 sợi: 42 + 14 + 24 = 80 USD

Đối với giải pháp bấm đầu connector:

Connector :4 USD/ 1 pcs
Công bấm đầu: 4 USD/ dau
—————————————-
Tổng cộng cho 6 đầu: 24+24 = 48 USD

Như vậy chênh lệch cho một điểm tập kết cuối cáp quang có 6 core là 80 – 48 = 32 USD.

Bài 7:

Leased line

Câu hỏi liên quan đến leased line:


  1. Công ty mình đang xài leased-line 256Kbps, thời gian đầu thì có thể download file và duyệt web rất nhanh nhưng hiện nay rất chậm (có thể nói là chậm như dial-up). Mình cần biết 2 điều là :
    - Làm cách nào để mạng internet chạy nhanh trở lại
    - Làm cách nào để biết được đường leased-line mà mình đang sử dụng có phải là 256Kbps không?

  2. DDN là gì? Mời các bạn có hiểu biết về DDN dành chút thời gian post lên cho anh em trong diễn đàn những kiến thức của mình về DDN.

  3. Cách cấu hình leased line trên thiết bị của CISCO không?

  4. Băng thông của một đường truyền ( ví dụ leased-line) có phải bằng tổng của tốc độ truyền (bít/s) của cả hai chiều (IN/OUT) cọng lại không?

Trả lời:

Bạn có thể dùng MRTG để kiểm tra lưu lượng băng thông vào ra, chương trình miễn phí và hỗ trợ khá nhiều phần cứng, chỉ phải cái là cài đặt hơi thủ công mà thôi nhưng dùng rất tốt. Mrtg download tại mrtg.org để kiểm tra tốc độ. Ngay lúc này anh có thể kiểm tra thông số Reliability của cổng Serial bằng cách anh dùng lệnh #show interface Serial X/X …..Nếu thông số này có tỉ lệ quá thấp thì có thể đường truyền chổ anh không tốt. Đây là một thiết bị để kết nối leased line, đúng hơn là thiết bị HDSL Modem.

Thiết bị đầu cuối bạn cần trang bị khi đấu nối leased line tại mạng DDN của Tp HCM là dùng các NTU. NTU thì có rất nhiều loại ví dụ ASM 31 chảng hạn. Thiết bị này cũng có datarate = 128K. Loại Timeplex AD3, IDSL Max datarate= 128K NTU Timeplex AD3 có datarate =128K, chínhxác hơn nếu dưới 128K thì bưu điện sẽ chỉ định khách hàng dùng thiết bị theo bưu điện chỉ định, còn nếu > 128K thì khách hàng dùngloại nào cũng được miễn là > 128K.Thường tất cả các loại thiết bị này có một đầu là V.35, còn một đầu kia nối vào đường line cáp đồng kéo từ bưu điện. TimePlex AD3 được để cập ở trên đã ngừng sản xuất và được thay thế bằng TimePlex SYNCHRONY® AD7 và hiện tại là AD-10/FR2. Hãng cung cấp NTU thì nhiều lắm, vấn đề là bạn được bưu điện ‘khuyến cáo’ sử dụng loại gì tương thích.

DDN là 1 network hoàn chỉnh dùng để cung cấp các dịch vụ về data. Hiện tại mạng DDN sử dụng công nghệ ghép kênh TDM (TDM-based). Trong tương lai có lẽ sẽ chuyển dần sang các công nghệ mới như DPT/RPR hoặc chuyển sang ATM-based, IP-based. Mạng DDN là một tập hợp các access node (sử dụng các bộ mini MUX, DACS …) dùng mạng truyền dẫn nội tỉnh hiện có để kết nối các access node lại với nhau (cái định nghĩa này không chắc lém . Theo em thì DDN (Digital Data Network) là một hệ thống mạng chỉ dựa trên truyền dẫn cáp đồng.  Hiện nay mạng của bưu điện là mạng DDN (tất nhiên là backbone thì vẫn là Optical rồi)

Các access node có 2 nhiệm vụ:
1. Cung cấp dịch vụ data tới người dùng cuối. ví dụ như dịch vụ leasedline.
2. Tập trung lưu lượng (multiplexer) để truyền đi trên mạng truyền dẫn.

Dưới đây so sánh Leased lines (LL) với một số công nghệ khác như FrameRelay và MPLS/VPN.

Việc chọn LL hay FrameRelay tùy thuộc chủ yếu vào nhu cầu sử dụng. Sau đây là bảng so sánh 1 cách cơ bản nhất:

LL: độ bảo mật cao nhất vì có đường truyền dành riêng. Thích hợp cho các ứng dụng rất quan trọng hay các ứng dụng đòi hỏi cao, không chấp nhận delay (như VoIP, SAP,…). Không phụ thuộc vào khả năng và trình độ kỹ thuật của nhà cung cấp dịch vụ, vì LL họat động ở lớp 1 chi phí rất cao

FrameRelay: độ bảo mật thấp hơn vì ở mạng FR, dữ liệu được truyền đi chung với các dữ liệu của những khách hàng khác. Thích hợp cho các ứng dụng không đòi hỏi cao. Phụ thuộc vào khả năng và trình độ kỹ thuật của nhà cung cấp dịch vụ, vì FR họat động ở lớp 2
chi phí rẻ hơn LL rất nhiều

So sánh giữa leased line (TDM) và MegaWAN (VPN/MPLS), giả sử tốc độ đường truyền cần thuê như nhau. Kết nối 1 văn phòng và 2 chi nhánh.

Leased line:
Ưu điểm:
- Băng thông đảm bảo 100%
- Delay nhỏ
- Jitter nhỏ
- Đa dịch vụ (có thể sử dụng cho các dịch vụ non-IP và IP).

Khuyết điểm:


- Giá thuê rất đắt.
- Thiết bị đầu cuối rất đắt, ít thông dụng, khó tìm.
- Buộc phải sử dụng 1 cặp thiết bị cho mỗi kênh –> ở văn phòng cần 2 thiết bị để phục vụ cho 2 điểm chi nhánh.

MegaWAN:


Ưu điểm:
- Băng thông đảm bảo (chỉ sợ nó không khai CBR -Constant Bit Rate cho bác thôi).
- Giá thuê rất rẽ
- Thiết bị đầu cuối thông dụng, dễ mua (modem ADSL bình thường hoặc SHDSL). HDSL và G.shdsl cho các kết nối data 128Kbps< n x 64Kbps <= 2048Kbps.

- Chỉ cần 1 modem ở văn phòng để phục vụ cho nhiều điểm chi nhánh.


- Phù hợp để kết nối mạng tin học và các dịch vụ trên nền IP.

Khuyết điểm:


- Delay lớn
- Jitter lớn

Bài 8:



tải về 0.82 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




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

    Quê hương