Results 1 to 3 of 3

Thread: Mô hình tham chiếu OSI

  1. #1
    Join Date
    Jul 2008
    Location
    TP.HCM
    Posts
    2,795

    Default Mô hình tham chiếu OSI

    Mô hình tham chiếu OSI

    1. Tổng quan về mô hình OSI
    Mô hình OSI (Open System interconnection) là một mô hình cơ sở dành cho việc chuẩn hóa cái hệ thống .Năm 1971, mô hình OSI được nghiên cứu và xây dựng bởi ISO(the International Standards Organization) – tổ chức tiêu chuẩn quốc tế - và được đưa ra áp dụng vào 1984.
    Mục tiêu của mô hình OSI :
    · Kết nối các sản phẩm của các hảng sản xuất khác nhau, tổng hợp các hoạt động chuẩn hóa trong các lĩnh vực viễn thông và hệ thống thông tin.
    · Mô hình OSI chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn. Các phần này được liên kế chặt chẽ với nhau. Nhằm làm giảm tính phức tạp của hệ thống
    · Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.
    Mô hình OSI gồm có 7 lớp:



    · Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application layer)
    Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của bộ giao thức và là tầng gần với người sử dụng nhất. Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng.Nó không cung cấp dịch vụ cho bất kỳ một tầng OSI nào khác ngoại trừ tầng ứng dụng bên ngoài mô hình OSI đang hoạt động. Lớp 7 đưa ra các giao thức HTTP, FTP, SMTP, POP3, Telnet.


    · Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation layer)


    Tầng trình bày chuyển đổi các thông tin từ cú pháp người sử dụng sang cú pháp để truyền dữ liệu, ngoài ra nó có thể nén dữ liệu truyền và mã hóa chúng trước khi truyền đễ bảo mật.Một cách đơn giản, lớp 6 sẽ định dạng dữ liệu từ lớp 7 đưa xuống để đảm bảo việc truyền dữ liệu chính xác. Các chuẩn định dạng dữ liệu của lớp 6 là GIF, JPEG, PICT, MP3, MPEG …


    · Tầng 5: Tầng phiên (Session layer)


    Tầng phiên thực hiện thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối giữa các hệ thống. Các giao thức trong lớp 5 sử dụng là NFS, X- Window System, ASP.


    · Tầng 4: Tầng giao vận (Transport Layer)


    Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, bao gồm cả khắc phục lỗi và điều khiển lưu thông , nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả. Mục đích chính là đảm bảo dữ liệu được truyền đi không bị mất và bị trùng. Các giao thức trong lớp 5 sử dụng là TCP , UDP.


    · Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer)


    Tầng mạng cung cấp các dịch vụ về chọn đường đi và kết nối giữa hai hệ thống, điều khiển và phân phối dòng dữ liệu truyền trên mạng để tránh tắc nghẽn. Lớp mạng có trách nhiệm địa chỉ hoá, dịch từ địa chỉ logic sang địa chỉ vật lý, định tuyến dữ liệu từ nơi gửi tới nơi nhận .Giao thức tầng 3 là IP , RIP, IPX, OSPF, AppleTalk.


    · Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)


    Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình để truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng, phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có. Lớp này có nhiệm vụ truyền các khung dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác qua tầng vật lý, đảm bảo tin cậy, gửi các khối dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu.




    · Tầng 1: Tầng vật lí (Physical Layer)


    Lớp vật lý là lớp thấp nhất trong mô hình OSI, đảm nhiệm toàn bộ công việc truyền dẫn dữ liệu bằng phương tiện vật lý . Ngoài ra nó cung cấp các chuẩn về điện, dây cáp, đầu nối, kỹ thuật nối mạch điện, điện áp, tốc độ cáp truyền dẫn, giao diện nối kết và các mức nối kết.


    2. Chi tiết các lớp trong mô hình OSI
    a) Tầng ứng dụng (Application layer):
    Lớp ứng dụng là lớp cuối cùng và củng là lớp quan trọng nhất trong mô hình OSI . Tất cả những cách chúng ta tương tác với mạng đều là bằng những ứng dụng mạng. chẳng hạn, web browser, email program, instant message, hay ứng dụng Voice Over Internet Protocol (VoIP) và nhiều hơn nữa là tất cả những ứng dụng mạng giúp tương tác giữa các lớp thấp hơn trong mô hình tham chiếu OSI và người sử dụng mạng.
    Có 3 chức năng chung hết sức cơ bản đc thực hiện bởi lớp application:
    1. Đảm bảo tài nguyên hệ thống luôn sẵn sàng.
    2. Liên kết ứng dụng với giao thức ứng dụng thích hợp.
    3. Đồng bộ quá trình truyền dữ liệu từ ứng dụng tới giao thức ứng dụng.
    Những giao thức lớp application:
    Lớp Application bao gồm cả những ững ứng dụng mạng và các giao thức lớp ứng dụng. Về cơ bản, những giao thức ứng dụng chính là các rule để trao đổi thông tin với ứng dụng đó. Nhiều giao thức lớp application rất phổ biến, như Hyper Text Transfer Protocol (HTTP). Điều này có nghĩa là tất cả các web browser sử dụng giao thức HTTP đều có thể trao đổi bất kỳ file nào từ 1 web server sử dụng giao thức HTTP. Web browser, web server, giao thức HTTP liên kết với nhau thành 1 ứng dụng mạng.
    1 vài giao thức lớp application có quyền sở hữu riêng và ko đc phổ biến 1 cách rộng rãi. Giao thức VoIP là 1 ví dụ. Điều này giải thích tại sao bạn ko thể dùng các giao diện người dùng chung để truy cập vào tài khoản Skype mà bạn cần phải sử dụng giao diện người dùng của Skype.

    Phần mềm và phần cứng:
    Những giao thức lớp application như HTTP, SMTP hay POP3 .v.v…, và những ứng dụng phần mềm chính là giao diện của những ứng dụng này. Ngoài ra vài trò của phần cứng trong application ngày nay củng hết sức cần thiết . Một ví dụ điển hình về vài trò của phần cứng ở trong giao thức lớp application chính là ở bên trong chiếc Bluetooth. Bluetooth có chứa nhiều lớp ở trong mô hình tham chiếu OSI, nhưng chúng ta sẽ tập chung vào việc thực thi lớp application của nó. Trong những thiết bị Bluetooth, bạn có thể tìm thấy nhiều ứng dụng nằm bên trọng lớp application. 1 trong những ứng dụng đó là ứng dụng cho phép một tai nghe ko dây, có thể truyền thông với một chiếc điện thoại di động ở trong túi của bạn. Trong trường hợp này, tai sẽ có chip Bluetooth ở bên trong sẽ chuyển những tín hiệu nó nhận từ điện thoại thành một cấu trúc để có thể nghe bằng loa thông qua phần cứng. Ngược lại, tai nghe sẽ nhận tín hiệu âm thanh của bạn bằng microphone và chuyển nó thành cấu trúc thích hợp với chip Bluetooth và chip Bluetooth sẽ gửi tín hiệu đó tới điện thoại của bạn. Tất cả những công việc này đều đc thực hiện bởi phần cứng.

    Giao thức truyền file:
    Một trong những ứng dụng phần mềm đc sử dụng nhiều nhất trong lớp application của mô hình tham chiếu OSI là File Transfer Protocol (FTP); hay nói một cách đúng hơn là những ứng dụng phần mềm thực hiện FTP nằm ở trong lớp application. FTP cho phép trao đổi file thông qua 1 mạng.

    b) Tầng trình diễn (Presentation layer)
    Tầng trình diễn biến đổi dữ liệu để cung cấp một giao diện tiêu chuẩn cho tầng ứng dụng. Nó thực hiện các tác vụ như mã hóa dữ liệu sang dạng MIME, nén dữ liệu, và các thao tác tương tự đối với biểu diễn dữ liệu để trình diễn dữ liệu theo như cách mà chuyên viên phát triển giao thức hoặc dịch vụ cho là thích hợp. Chẳng hạn: chuyển đổi tập văn bản từ mã EBCDIC sang mã ASCII, hoặc tuần tự hóa các đối tượng (object serialization) hoặc các cấu trúc dữ liệu (data structure) khác sang dạng XML và ngược lại.

    c) Tầng phiên (Session layer)
    Tầng phiên kiểm soát các (phiên) hội thoại giữa các máy tính. Tầng này thiết lập, quản lý và kết thúc các kết nối giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa. Tầng này còn hỗ trợ hoạt động song công (duplex) hoặc bán song công (half-duplex) hoặc đơn công (Single) và thiết lập các qui trình đánh dấu điểm hoàn thành (checkpointing) – giúp việc phục hồi truyền thông nhanh hơn khi có lỗi xảy ra, vì điểm đã hoàn thành đã được đánh dấu – trì hoãn (adjournment), kết thúc (termination) và khởi động lại (restart). Mô hình OSI uỷ nhiệm cho tầng này trách nhiệm “ngắt mạch nhẹ nhàng” (graceful close) các phiên giao dịch (một tính chất của giao thức kiểm soát giao vận TCP) và trách nhiệm kiểm tra và phục hồi phiên, đây là phần thường không được dùng đến trong bộ giao thức TCP/IP.

    d) Tầng giao vận (Transport layer)
    Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả. Tầng giao vận kiểm soát độ tin cậy của một kết nối được cho trước. Một số giao thức có định hướng trạng thái và kết nối (state and connection orientated). Có nghĩa là tầng giao vận có thể theo dõi các gói tin và truyền lại các gói bị thất bại. Một ví dụ điển hình của giao thức tầng 4 là TCP. Tầng này là nơi các thông điệp được chuyển sang thành các gói tin TCP hoặc UDP.Ở tầng 4 địa chỉ được đánh là address ports, thông qua address ports để phân biệt được ứng dụng trao đổi.
    Phạm Minh Tuấn

    Web Phim HD Online Số 1 VN: phim.biz


    Email : phamminhtuan@vnpro.org
    Yahoo : phamminhtuan_vnpro
    -----------------------------------------------------------------------------------------------
    Trung Tâm Tin Học VnPro
    149/1D Ung Văn Khiêm P25 Q.Bình thạnh TPHCM
    Tel : (08) 35124257 (5 lines)
    Fax: (08) 35124314

    Home page: http://www.vnpro.vn
    Support Forum: http://www.vnpro.org
    - Chuyên đào tạo quản trị mạng và hạ tầng Internet
    - Phát hành sách chuyên môn
    - Tư vấn và tuyển dụng nhân sự IT
    - Tư vấn thiết kế và hỗ trợ kỹ thuật hệ thống mạng

    Network channel: http://www.dancisco.com
    Blog: http://www.vnpro.org/blog

  2. #2
    Join Date
    Jul 2008
    Location
    TP.HCM
    Posts
    2,795

    Default Mô hình tham chiếu OSI (tt)

    a) Tầng mạng (Network layer)
    Tầng mạng cung cấp các chức năng và qui trình cho việc truyền các chuỗi dữ liệu có độ dài đa dạng, từ một nguồn tới một đích, thông qua một hoặc nhiều mạng, trong khi vẫn duy trì chất lượng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận yêu cầu. Đây là một hệ thống định vị địa chỉ lôgic (logical addressing scheme) – các giá trị được chọn bởi kỹ sư mạng. Hệ thống này có cấu trúc phả hệ. Lớp Network truyền dữ liệu từ 1 máy tính đầu cuối đến 1 máy tính khác bằng cách thực hiện những chức năng dưới đây:
    Đánh địa chỉ:
    Khác so với việc đánh địa chỉ ở lớp 2 (MAC) .Chúng ta cần phải chú ý rằng địa chỉ lớp 3 là 1 địa chỉ logic độc lập hoàn toàn với phần cứng máy tính; còn địa chỉ MAC là địa chỉ gắn liền với phần cứng cụ thể và những nhà máy sản xuất phần cứng.



    Định tuyến:
    Công việc của lớp mạng là truyền dữ liệu từ 1 điểm đến đích của nó. Để thực hiện đc điều này, lớp mạng cần phải thiết lập đc 1 tuyến đường để dữ liệu có thể di chuyển đến đích. Sự kết hợp phần cứng và phần mềm để thực hiện nhiệm vụ này đc gọi là định tuyến. khi 1 router nhận 1 packet từ nguồn, đầu tiên nó cần xác định địa chỉ đích. Nó thực hiện đc điều này nhờ vào việc bóc tách các header đã đc thêm vào từ trc bởi lớp Data Link và đọc địa chỉ từ 1 phần đã đc xác định trc trong packet theo chuẩn đc sử dụng (ví dụ như chuẩn IP).
    1 khi đã xác định đc địa chỉ đích, router sẽ check để kiểm tra xem địa chỉ đó có nằm trong mạng của nó ko. Nếu địa chỉ đó nằm trong mạng của nó, router sẽ gửi packet xuống lớp Data Link (như tôi đã giới thiệu); tại đó nó sẽ đc add thêm các header như tôi đã mô tả trong trong bài viết trc của tôi và nó sẽ gửi packet tới đích. Nếu địa chỉ đó ko nằm trong mạng của router, router sẽ tìm kiếm địa chỉ đó trong routing table (bảng định tuyến). Nếu địa chỉ đó đc tìm thấy trong routing table này, router sẽ đọc địa chỉ mạng đích tương ứng với địa chỉ đó từ routing table và gửi packet xuống lớp Data Linkvà từ đó chuyển nó đến mạng đích. Nếu địa chỉ đó ko đc tìm thấy trong routing table, packet sẽ đc gửi cho phần quản lý lỗi. đây là 1 trong những lỗi thường thấy trong quá trình truyền dữ liệu trên mạng, và là 1 ví dụ tuyệt vời để cho thấy tại sao quá trình kiểm tra và quản lý lỗi lại cần thiết đến như vậy.
    Đóng gói dữ liệu:
    Khi 1 router gửi 1 packet xuống lớp Data Link, nó sẽ add thêm các header trc khi truyền packet tới điểm tiếp theo, đây là 1 ví dụ về quá trình đóng gói dữ liệu của lớp Data Link.
    Giống như lớp Data Link, lớp mạng cũng chịu trách nhiệm đóng gói dữ liệu mà nó đã nhận từ lớp bên trên nó. Trong trường hợp này, nó sẽ nhận dữ liệu từ lớp 4, lớp Transport. Thực sự, tất cả các lớp đều chịu trách nhiệm đóng gói dữ liệu nó đã nhận từ lớp bên trên nó. Thậm chí ngay cả lớp thứ 7 và đó cũng chính là lớp cuối cùng, lớp Application, vì ứng dụng cũng đóng gói dữ liệu mà nó đã nhận từ ng sử dụng.

    Phân đoạn dữ liệu:
    Phân đoạn dữ liệu là khả năng cắt dữ liệu thành các gói nhỏ hơn để có thể gởi qua lớp data link và tránh 1 số vấn đề tùy thuốc vào công nghệ sử dụng ở lớp data link, có thể do dữ liệi quá lớn.

    Kiểm soát (quản lý) lỗi:
    Kiểm soát lỗi là 1 nhiệm vụ rất quan trọng của lớp Network. Trong trường hợp đó, router phát sinh ra lỗi ko tìm thấy đích đến (destination unreachable error). 1 trong những lỗi khác có thể xảy ra là giá trị TTL (time to live) trong packet. Nếu lớp Network phát hiện ra TTL đã đạt đến giá trị Zero, lỗi quá thời gian cho phép sẽ phát sinh. Cả 2 thông báo lỗi ko tìm thấy đích đến và quá thời gian cho phép đều tuân theo những chuẩn riêng biệt đã đc quy định trong Internet Control Message Protocol (ICMP).
    Phân đoạn dữ liệu có thể gây ra lỗi. Nếu quá trình phân đoạn diễn ra quá dài, thiết bị có thể thông báo 1 lỗi quá thời gian quy định theo ICMP.

    Điều khiển tắc nghẽn:
    1 nhiệm vụ khác nữa của lớp Network là điều khiển tắc nghẽn. Bất kỳ thiết bị mạng nào cũng bị giới hạn trên bởi số lượng băng thông mà thiết bị có thể quản lý trong 1 thời điểm. Giới hạn trên này luôn luôn tăng dần những vẫn có những trường hợp khi có quá nhiều dữ liệu mà thiết bị cần phải quản lý. Điều này đặt ra 1 vấn đề là cần phải có biện pháp để điều khiển tắc nghẽn. Thiết bị điều khiển tắc nghẽn giải quyết điều này bằng cách giảm lượng dữ liệu mà nó phải nhận. Điều này có thể đc thực hiện bằng cách 'punishing' bên gửi với hầu hết dữ liệu đang đc gửi để làm cho bên gửi làm chậm lại quá trình gửi dữ liệu của họ nhằm tránh tắc nghẽn và làm giảm lượng dữ liệu trong quá trình truyền dữ liệu (giúp giảm hiện tượng tắc nghẽn).

    b) Tầng liên kết dữ liệu (Data Link layer)
    Tầng liên kết dữ liệu chính là nơi các cầu nối (bridge) và các thiết bị chuyển mạch (switches) hoạt động. Kết nối chỉ được cung cấp giữa các nút mạng được nối với nhau trong nội bộ mạng. Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình để truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng, phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có. Các chức năng của tầng liên kết:
    Điều khiển liên kết logic (Logical Link Control - LLC):
    Điều khiển liên kết logic thường đc xem như 1 lớp con của lớp Data Link (DLL), chứ ko phải là 1 chức năng của DLL. Lớp con LLC này có liên quan chính đến việc phối hợp những giao thức để gửi dữ liệu trên lớp con điều khiển truy cập (Media Access Control – MAC). LLC thực hiện nhiệm vụ này bằng cách cắt dữ liệu đc gửi thành những frame nhỏ hơn và thêm thông tin mô tả vào các frame này, gọi là header.
    Điều khiển truy cập đường truyền (Media Access Control - MAC):
    Giống như LLC, Media Access Control (MAC) cũng đc coi như 1 lớp con của DLL, chứ ko phải là chức năng của DLL. Bao gồm trong lớp con này là địa chỉ MAC. Địa chỉ MAC cung cấp cho lớp con này 1 mã nhận dạng duy nhất, vì thế mỗi điểm truy cập mạng có thể truyền thông với mạng. Lớp con MAC cũng chịu trách nhiệm cho việc truy cập cable mạng hay phương tiện truyền thông.
    Đóng khung dữ liệu:
    Nếu 1 người nào đó chỉ đơn giản là gửi dữ liệu lên trên mạng, phương tiện truyền tải sẽ ko có nhiều việc phải làm. Bên nhận sẽ biết bằng cách nào, và khi nào có thể đọc dữ liệu. Điều này có thể đc thực hiện bằng 1 trong nhiều cách và đó chính là mục đích duy nhất của việc đóng khung dữ liệu. Theo khái niệm chung, việc đóng khung giúp thiết lập cho dữ liệu đc truyền và đóng gói dữ liệu này với thông tin mô tả, gọi là các header. Có cái gì và có bao nhiêu thong tin trong những header này đc quyết định bằng giao thức đc dùng trên mạng, như giao thức Ethernet.
    Đánh địa chỉ:
    Việc đánh địa chỉ trong lớp 2 đc thực hiện với địa chỉ MAC của lớp con MAC. Địa chỉ này rất quan trọng và bạn ko thể lẫn lộn nó với địa chỉ mạng hay địa chỉ IP. Nó giúp liên kết địa chỉ MAC với 1 điểm truy cập mạng riêng biệt và mạng tổng thể hay địa chỉ IP liên kết với 1 thiết bị tổng thể (ví dụ như 1 máy tính, server hay router).
    Nói đến router, chúng ta cần nhớ rằng router hoạt động ở lớp 3, ko phải lớp 2. Switch và hub hoạt động ở lớp 2, và do đó, việc gửi dữ liệu dựa vào địa chỉ lớp 2 (đại chỉ MAC) và ko hề quan tâm đến địa chỉ IP hay địa chỉ mạng. Tuy nhiên, 1 vài router cũng có thể bao gồm 1 số chức năng của lớp 2.
    Phát hiện và quản lý lỗi:
    Bất cứ khi nào dữ liệu đc gửi trên bất kỳ loại phương tiện truyền dẫn nào, cũng có thể có trường hợp dữ liệu sẽ ko đc nhận 1 cách chính xác như khi nó đc gửi. Việc xuất hiện lỗi trên đường truyền mạng là không tểh tránh khỏi. Vì thế lớp kết nối cung cấp 1 vài phương pháp phát hiên lỗi như sau :
    Các bit chắn lẻ là 1 ví dụ của 1 giao thức phát hiện lỗi đơn giản, tuy nhiên hiệu quả của nó rất hạn chế. Mặc dù vậy, nó vẫn đc ứng dụng rất rộng rãi. 1 bit chẵn lẻ, đơn giản giản chỉ là 1 bit dc thêm vào 1 gói dữ liệu. Có 2 lựa chọn cho giá trị của bit này. Giá trị nào đc lựa chọn phụ thuộc vào cách thức phát hiện ra bit chẵn lẻ mà nó sử dụng. có 2 cách để phát hiện ra tính chẵn lẻ. Nếu bit chẵn đc sử dụng, khi đó bit chẵn lẻ phải đc đặt giá trị (‘1’ hay ‘0’) để làm cho số lượng bit ‘1’ trong gói dữ liệu là chẵn. Ngược lại, nếu bít lẻ đc sử dụng, bít chẵn lẻ phải đc đặt giá trị cần thiết để làm cho số lượng bit ‘1’ trong gói dữ liệu là lẻ.
    Cyclic Redundancy Check (CRC) – một trong những phương pháp tốt nhất hiện nay - Phương pháp CRC chuyển 1 gói dữ liệu thành 1 đa thức trong đó giá trị của hệ số tương ứng với các bit ở trong gói dữ liệu và sau khi chia đa thức bởi 1 đa thức định trc, hay đa thức chuẩn. Đa thức đó đc gọi là 1 khóa định trc, hay khóa chuẩn. Đáp số, chính xác là phần dư của đáp số sẽ đc gửi kèm theo gói dữ liệu đến bên nhận. Bên nhận cũng thực hiện phép chia đa thức tương tự như bên gửi với cùng 1 khóa chuẩn và check đáp số. Nếu đáp số đúng, khả năng chuyển thành công gói tin là khá cao và ko có lỗi. Tôi nói khá cao bởi vì có nhiều trường hợp nhiều đa thức có thể dùng cùng 1 khóa chuẩn và ko phải tất cả các đã thức đều cung cấp khả năng phát hiện lỗi tốt như nhau. Theo quy tắc chung, 1 đa thức càng dài thì khả năng phát hiện lỗi càng cao nhưng những thuật toán trong các đa thức này càng trở nên phức tạp và cùng với nhiều khía cạnh kỹ thuật công nghệ, nhiều cuộc tranh luận đã nổ ra để tranh cãi về việc làm thế nào để phương pháp này cung cấp khả năng pháp hiện lỗi tốt nhất.
    c) Tầng vật lý

    Tầng vật lý định nghĩa tất cả các đặc tả về điện và vật lý cho các thiết bị. Trong đó bao gồm bố trí của các chân cắm (pin), các hiệu điện thế, và các đặc tả về cáp nối (cable). Các thiết bị tầng vật lý bao gồm Hub, bộ lặp (repeater), thiết bị tiếp hợp mạng (network adapter) và thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ (Host Bus Adapter)- (HBA dùng trong mạng lưu trữ (Storage Area Network)). Chức năng và dịch vụ căn bản được thực hiện bởi tầng vật lý bao gồm:
    Phạm Minh Tuấn

    Web Phim HD Online Số 1 VN: phim.biz


    Email : phamminhtuan@vnpro.org
    Yahoo : phamminhtuan_vnpro
    -----------------------------------------------------------------------------------------------
    Trung Tâm Tin Học VnPro
    149/1D Ung Văn Khiêm P25 Q.Bình thạnh TPHCM
    Tel : (08) 35124257 (5 lines)
    Fax: (08) 35124314

    Home page: http://www.vnpro.vn
    Support Forum: http://www.vnpro.org
    - Chuyên đào tạo quản trị mạng và hạ tầng Internet
    - Phát hành sách chuyên môn
    - Tư vấn và tuyển dụng nhân sự IT
    - Tư vấn thiết kế và hỗ trợ kỹ thuật hệ thống mạng

    Network channel: http://www.dancisco.com
    Blog: http://www.vnpro.org/blog

  3. #3
    Join Date
    Jul 2008
    Location
    TP.HCM
    Posts
    2,795

    Default Mô hình tham chiếu OSI (tt)

    Quy định các đặc trưng về phần cứng:

    Mỗi chi tiết của phần cứng trong 1 mạng có rất nhiều các đặc tính kỹ thuật. Những chi tiết kỹ thuật này bao hồm rất nhiều thứ như độ dài của cable, độ rộng của cable, sự bảo vệ chống nhiễu điện tử, và cả độ linh động. Một khía cạnh khác của các đặc tính kỹ thuật phần cứng là các kết nối vật lý. Nó bao gồm cả hình dạng và kích thước của các đầu kết nối cũng như số chân và vị trí thích hợp.

    Mã hóa và truyền tín hiệu:

    Mã hóa và truyền tín hiệu là 1 phần rất quan trọng của lớp vật lý. Tiến trình này có thể rất phức tạp. Ví dụ, chúng ta hãy cũng xem tiến trình này ở các mạng Ethernet. Hầu hết mọi người đều biết rằng tín hiệu đc gửi bởi các bits tín hiệu '1' và '0' bằng cách dùng 1 điện thế cao và 1 điện thế thấp để đánh dấu 2 trạng thái này. Điều này được dùng để giải thích khi dạy học, nhưng thực tế thì nó ko phải như vậy. Tín hiệu truyền trong chuẩn Ethernet dùng phương pháp mã hóa Manchester. Điều này nghĩa là tín hiệu ‘0’ và ‘1’ được truyền đi giống như đường vòng lên và lõm xuống trong tín hiệu .Điện thế cao sẽ thể hiện bits ‘1’, còn điện thế thấp thể hiện bits ‘0’, và bên nhận cũng biết được những mẫu tín hiệu đó. Điều này được thể hiện với từng tín hiệu xung nhịp riêng rẽ được truyền đi. Phương pháp này đc gọi là phương pháp mã hóa Non-return to Zero (NRZ), và nó có 1 số hạn chế rất nghiêm trọng(không thể đồng bộ thời gian).
    Những nhược điểm của mã NRZ đã được khắc phục bởi công nghệ mã Manchester kết hợp tín hiệu xung nhịp với tín hiệu dữ liệu. Điều này ko những làm tăng băng tần của tin hiệu mà nó còn giúp cho việc truyền dữ liệu thành công 1 cách dễ dàng và tin cậy hơn.

    Tín hiệu đc mã hóa bằng mã Manchester truyền dữ liệu bằng các luồng lên và luồng xuống (rising or falling edge). Việc quyết định luồng nào là ‘1’, luồng nào là ‘0’ thì cần phải đc quy định trc, nhưng cả 2 cách quy định đều đc coi là phương pháp mã hóa Manchester. Chuẩn Ethernet và IEEE quy định luồng lên (rising edge) là ‘1’, trong khi theo chuẩn mã hóa Manchester đầu tiên thì quy định luồng xuống (falling edge) là ‘1’.

    1 trường hợp mà bạn cần phải nghĩ đến điều này là khi bạn cần truyền 2 bits ‘1’ trong cùng 1 dãy, tín hiệu đều ở mức điện áp cao nên khi bạn cần truyền bit ‘1’ thứ 2, đầu nhận sẽ rất khó để nhận ra. Nhưng điều này ko phải là vấn đề, nó đc giải quyết ổn thỏa vì luồng lên và xuống (rising or falling edge) quy định cho dữ liệu đc truyền trong khoảng giữa của những khung thời bit (bit boundaries); luồng (edge) của các khung thời bit (bit boundaries) cũng cho biết có sự thay đổi mức độ điện thế hay ko, nó đặt tín hiệu ở đúng vị trị cho bit tiếp theo đc truyền. Kết quả cuối cùng là ở giữa mỗi bit có 1 phần chuyển tiếp, hướng của phần chuyển tiếp đó tương ứng cho bit ‘1’ hay ‘0’ và thời gian chuyển tiếp đc đồng bộ.
    Mặc dù có nhiều cơ chế mã hóa khác cao cấp và có nhiều ưu điểm hơn mã NRZ hay Manchesternhưng chính sự đơn giản và tin cậy của mã Manchester đã giúp nó trở thành 1 chuẩn phổ biến và đc sử dụng rộng rãi đến ngày nay.

    Truyền và nhận dữ liệu:
    Cho dù môi trường mạng sử dụng cable điện, cable quang hay sóng radio thì vẫn cần phải có thiết bị để truyền tín hiệu vật lý. Ngược lại, cũng tương tự như thiết bị phát, chúng ta cũng cần thiết bị thu dể có thể nhận được các tín hiệu vật lý đó. Trong trường hợp sử dụng mạng wireless, việc truyền và nhận này đc thực hiện bởi các antennas có tác dụng truyền và nhận những tín hiệu ở tần số quy định trc với băng tần đc thiết lập ban đầu.
    Những đường truyền quang sử dụng thiết bị có thể tạo ra và nhận đc xung ánh sáng, tần số của xung đc sử dụng để xác định giá trị logic của bit. Các thiết bị như amplifiers và repeaters thường đc sử dụng để giúp truyền quang đường dài, và cũng bao gồm trong lớp vật lý của mô hình tham chiếu OSI.
    Thiết kế mạng vật lý và topo mạng:
    Topo mạng và thiết kế của mạng cũng bao gồm trong lớp vật lý. Dù mạng của bạn là token ring (Token Ring Network), star (Start Network), mesh (Mesh Network) hay hybrid topology (Hybrid Network), việc quyết định topo nào dc dùng chính là lựa chọn trong lớp vật lý.
    Bao gồm ở lớp vật lý là việc bố trí các cluster, như đã đc nói ở trong bài trc của tôi với chủ đề “HighAssurance Strategies”.



    1. Quy trình đóng gói dữ liệu:


    Một gói tin hay một gói dữ liệu được truyền giửa hai hay nhiều máy trong hệ thống thì cần thong qua các quá trình sử lý cơ bản sau :
    a. Dữ liệu được xử lí tại máy gửi:
    - Người dùng thông qua lớp Application để đưa các thông tin vào máy tính. Các thông tin này có nhiều dạng khác nhau như: hình ảnh, âm thanh, văn bản…
    - Tiếp theo các thông tin đó được chuyển xuống lớp Presentation để chuyển thành dạng chung, rồi mã hoá và nén dữ liệu.
    - Tiếp đó dữ liệu được chuyển xuống lớp Session để bổ sung các thông tin về phiên giao dịch này.
    - Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Transport, tại lớp này dữ liệu được cắt ra thành nhiều Segment và bổ sung thêm các thông tin về phương thức vận chuyển dữ liệu để đảm bảo độ tin cậy khi truyền.
    - Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Network, tại lớp này mỗi Segment được cắt ra thành nhiều Packet và bổ sung thêm các thông tin định tuyến.
    - Tiếp đó dữ liệu được chuyển xuống lớp Data Link, tại lớp này mỗi Packet sẽ được cắt ra thành nhiều Frame và bổ sung thêm các thông tin kiểm tra gói tin (để kiểm tra ở nơi nhận).
    - Cuối cùng, mỗi Frame sẽ được tầng Vật Lý chuyển thành một chuỗi các bit, và được đẩy lên các phương tiện truyền dẫn để truyền đến các thiết bị khác.

    b. Quá trình truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận:
    -Bước 1 : trình ứng dụng (trên máy gởi) tạo ra dữ liệu và các chương trình phần cứng, phần mềm cài đặt mỗi lớp sẽ bổ sung vào header và trailer (quá trình đóng gói dữ liệu tại máy gởi).
    -Bước 2 : Lớp Physical (trên máy gởi) nhận dữ liệu.
    -Bước 3 : Các chương trình phần cứng, phần mềm (trên máy nhận) gỡ bỏ header và trailer và xử lý phần dữ liệu (quá trình xử lý dữ liệu tại máy nhận).
    Giữa bước 1 và bước 2 là quá trình tìm đường đi của gói tin. Thông thường, máy gởi đã biết địa chỉ IP của máy nhận. Vì thế sau khi xác định được địa chỉ IP của máy nhận thì lớp Network của máy gởi sẽ so sánh địa chỉ IP của máy nhận và địa chỉ IP của chính nó :
    - Nếu cùng địa chỉ mạng thì máy gởi sẽ tìm đường trong bảng MAC Table của mình để có được địa chỉ MAC của máy nhận. Trong trường hợp không có được địa chỉ MAC tương ứng, nó sẽ thực hiện giao thức ARP để truy tìm địa chỉ MAC. Sau khi tìm được địa chỉ MAC, nó sẽ lưu địa chỉ MAC này vào trong bảng MAC Table để lớp Data link sử dụng ở các lần gởi sau. Sau khi có địa chỉ MAC thì máy gởi sẽ gởi gói tin đi (giao thức ARP sẽ được nói thêm trong các bài sau).
    - Nếu khác địa chỉ mạng thì máy gởi sẽ kiểm tra xem máy có được khai báo Default Gateway hay không.
    • Nếu có khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ gởi gói tin thông qua Default Gateway.
    • Nếu không có khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ loại bỏ gói tin và thông báo "Destination host Unreachable".
    c. Chi tiết quá trình xử lý tại máy nhận:
    -Bước 1 : Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và đặt chuỗi bit nhận được vào vùng đệm. Sau đó thông báo cho lớp Data link dữ liệu đã được nhận.
    -Bước 2 : Lớp Data link kiểm lỗi frame bằng cách kiểm tra FCS trong trailer. Nếu có lỗi thì frame bị bỏ. Sau đó kiểm tra địa chỉ lớp Data link (địa chỉ MAC) xem có trùng với địa chỉ máy nhận hay không. Nếu đúng thì phần dữ liệu sau khi loại header và trailer sẽ được chuyển lên cho lớp Network.
    -Bước 3 : địa chỉ lớp Network được kiểm tra xem có phải là địa chỉ máy nhận hay không (địa chỉ IP). Nếu đúng thì dữ liệu được chuyển lên cho lớp Transport xử lý.
    -Bước 4 : Nếu giao thức lớp Transport có hỗ trợ việc phục hồi lỗi thì số định danh phân đọan được xử lý. Các thông tin ACK, NAK (gói tin ACK, NAK dùng để phản hồi việc các gói tin đã được gởi đến máy nhận chưa) cũng được xử lý ở lớp này. Sau quá trình phục hồi lỗi và sắp thứ tự các phân đoạn, dữ liệu được đưa lên lớp Session.
    -Bước 5 : Lớp Session đảm bảo một chuỗi các thông điệp đã trọn vẹn. Sau khi các luồng đã hoàn tất, lớp Session chuyển dữ liệu sau header lớp 5 lên cho lớp Presentation xử lý.
    -Bước 6 : Dữ liệu được lớp Presentation xử lý bằng cách chuyển đổi dạng thức dữ liệu. Sau đó kết quả chuyển lên cho lớp Application.
    -Bước 7 : lớp Application xử lý header cuối cùng. Header này chứa các tham số thỏa thuận giữa hai trình ứng dụng. Do vậy tham số này thường chỉ được trao đổi lúc khởi động quá trình truyền thông giữa hai trình ứng dụng.


    2. Tổng Kết :
    Mô hình OSI được lập ra nhằm kết nối các sản phẩm của các hảng sản xuất khác nhau , chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn và vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.
    Mô hình OSI gồm 7 lớp (tầng) :
    - Tầng ứng dụng
    - Tầng trình diễn
    - Tầng phiên
    - Tầng giao vận
    - Tầng mạng
    - Tầng kết nối dữ liệu
    - Tầng vật lý
    Mỗi tầng cung cấp các dịch vụ và các giao thức khác nhau nhằm thực hiện việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng với nhau 1 cách dễ dàng.
    Dữ liệu được truyền giữa các thiết bị được xử lý, đóng gói, kiểm tra từ máy gửi qua đường truyền và tại máy nhận.
    Phạm Minh Tuấn

    Web Phim HD Online Số 1 VN: phim.biz


    Email : phamminhtuan@vnpro.org
    Yahoo : phamminhtuan_vnpro
    -----------------------------------------------------------------------------------------------
    Trung Tâm Tin Học VnPro
    149/1D Ung Văn Khiêm P25 Q.Bình thạnh TPHCM
    Tel : (08) 35124257 (5 lines)
    Fax: (08) 35124314

    Home page: http://www.vnpro.vn
    Support Forum: http://www.vnpro.org
    - Chuyên đào tạo quản trị mạng và hạ tầng Internet
    - Phát hành sách chuyên môn
    - Tư vấn và tuyển dụng nhân sự IT
    - Tư vấn thiết kế và hỗ trợ kỹ thuật hệ thống mạng

    Network channel: http://www.dancisco.com
    Blog: http://www.vnpro.org/blog

Posting Permissions

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts
  •