Tài liệu Mạng truyền số liệu chuyển mạch gói X25 pptx

Mạng truyền số liệu

chuyển mạch gói X25

Mạng truyền số liệu

chuyển mạch gói X25

Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

X.25 - Giao thức mạng chuyển mạch gói

Bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói

Khi nào sử dụng chuyển mạch gói

Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói

Trang bị cho các mạng chuyển mạch gói

3. Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

• 3.1. Mở đầu

• 3.2. Các tuyến liên lạc của mạng

• 3.3. Thiết bị chuyển mạch gói

o 3.3.1. Giao tiếp lớp vật lý

o 3.3.2. Giao tiếp lớp tuyến

o 3.3.3. Modul chuyển mạch gói

o 3.3.4. Modul quản lý mạng

o 3.3.5. Cấu trúc phần cứng của các bộ chuyển mạch

gói

o 3.3.6. Đặc tính của thiết bi chuyển mạch gói

• 3.4. Các PAD

o 3.4.1. Giao tiếp không đồng bộ

o 3.4.2. Module chuyển đổi ký tự - gói

o 3.4.3. Module giao thức lớp mạng

o 3.4.4. Giao tiếp lớp tuyến

o 3.4.5. Giao tiếp vật lý

o 3.4.6. Module quản lý mạng

o 3.4.7. Cấu trúc phần cứng của PAD

o 3.4.8. Chất lượng của PAD

• 3.5. Các giao tiếp chủ

o 3.5.1. Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ

o 3.5.2. Hiệu quả của giao tiếp chủ

• 3.6. Các đường nối cổng mạng

o 3.6.1. Phần cứng của cửa cổng

o 3.6.2. Hiệu ích của cửa cổng

• 3.7. Hệ thống quản lý mạng

o 3.7.1. Giao tiếp quản lý mạng NMS

o 3.7.2. Phần cứng và phần mềm của NMS

• 3.8. Kết luận

Chương 3.Các thành phần của mạng chuyển mạch gói

3.1. Mở đầu

Chương này ta sẽ xem xét chi tiết hơn các chức nǎng của các

thành phần tạo nên mạng chuyển mạch gói. Mỗi một kiểu

thành phần có một tập hợp đặc tính riêng của nó. Cần phải

hiểu các khía cạnh riêng của các đặc tính của các thành phần

nếu sự quyết định chuẩn xác cần được tạo ra khi ghép với

nhau vào một mạng chuyển mạch gói.

3.2. Các tuyến liên lạc của mạng

Các tuyến liên lạc của mạng là các thành phần để ghép nối

cùng với các thành phần khác của một mạng chuyển mạch

gói. Công nghệ chính xác được dùng cho các tuyến mạng

độc lập với các giao thức cấp cao hơn bao trùm lên các

tuyến. Chủ đích của các tuyến là chuyển thông tin của các

giao thức cấp cao hơn từ một địa điểm vật lý tới một địa

điểm khác với sự biến dạng tin ít nhất.

Trừ các trường hợp đặc biệt, các tuyến mạng chuyển mạch

gói là "chuỗi bit". Tức là thông tin chuyển qua tuyến được

chuyển đi từng bit một. Nếu thông tin có thể phát đi theo cả

hai hướng đồng thời thì gọi là tuyến "song công hoàn toàn".

Nếu thông tin chỉ được phát đi theo một hướng ở một thời

điểm thì tuyến này là "bán song công".

Để thông tin phát đi được khôi phục lại ở máy thu thì luồng

tin chuỗi bit cần phải được chuyển đổi lại sang dạng tin trong

bộ nhớ của máy thu. Máy thu cần phải được cung cấp tín

hiệu đồng hồ nhịp để xác định chính xác thông tin gì đang

được thu nhận. Tín hiệu đồng hồ này cho máy thu biết khi

nào cần lấy mẫu tín hiệu số liệu để khôi phục thông tin. Hình

3.1 mô tả tín hiệu đồng hồ này được sử dụng như thế nào để

lấy mẫu luồng số liệu cần thu.

Tuỳ thuộc vào từng kiểu chính xác của tuyến thông tin, có

thể có một tín hiệu đồng hồ riêng cho mỗi hướng chuyển tin;

chỉ một đồng hồ được dùng cho cả hai hướng hoặc không có

tín hiệu đồng hồ nào cả. ở trường hợp sau, luồng số liệu cũng

mang theo cả thông tin về đồng hồ nhịp. Có nhiều phương

pháp riêng để mã hoá luồng số liệu cho phép đồng hồ này có

thể tách ra từ số liệu một loại kỹ thuật được gọi là "mã hoá

Manchester".

ở hầu hết các trường hợp có sự khác biệt giữa các giao tiếp ở

mỗi phía của tuyến liên lạc. Một đầu gọi là "thiết bị kết cuối

mạch điện số liệu", hay DCE. Còn đầu kia gọi là "thiết bị

đầu cuối số liệu", hay DTE. Nói chung các thiết bị trong

mạng (tức là các nút chuyển mạch gói) là các DCE để giao

tiếp với các thiết bị đầu cuối phía ngoài vành đai mạng. Còn

các thiết bị đầu cuối đại diện cho DTE để đấu nối với các

giao tiếp DCE. Khi đấu nối vào mạng thông tin thì luôn phải

có một CDE của mạng và thiết bị người sử dụng phải có một

giao tiếp DTE.

ở mức này thì giữa DCE và DTE khác gì nhau? ở hầu hết các

trường hợp, giao tiếp DCE cung cấp các tín hiệu đồng hồ để

định thời cho tuyến. DTE cần sử dụng thông tin định thời do

DCE cung cấp khi lẫy mẫu số liệu thu được và phát số liệu.

Còn có sự khác biệt về vật lý giữa các giao tiếp DCE và

DTE. Các giao tiếp DCE luôn sử dụng các bộ đấu chuyển

cái, "trong khi các giao tiếp DTE thì sử dụng các bộ đấu

chuyển đực". Điều này lại liên quan đến tình trạng mạng

công cộng, vì để an toàn điện, các mạch điện nối trực tiếp

vào giao tiếp mạng công cộng không bao giờ được để lộ

chân ra. Điều này sẽ xảy ra nếu sử dụng bộ nối chuyển đực

cho các DCE.

Đường dây phổ thông nhất cho các tuyến của mạng chuyển

mạch gói là các đôi dây xoắn hoặc cáp nhiều sợi thông

thường. Các đôi dây xoắn là kiểu đặc biệt của cáp nhiều sợi.

ở đây các cặp dây của cáp được xoắn quanh nhau dọc theo

sợi cáp. Đối với một số loại tín hiệu điện (ví dụ như giao tiếp

X.21) thì cáp được sử dụng phải là dây cáp xoắn vì nó rất

quan trọng cho thao tác của thiết bị điều khiển và thiết bị thu

ở mỗi đầu cáp.

Kiểu dây nối này có thể dùng cho bất kỳ tốc độ số lượng nào

tới 10 triệu bit mỗi dãy ở cự ly rất ngắn. Cáp dài tối đa 1 km

cũng có thể được sử dụng ở các tốc độ thấp hơn. Nếu cần có

tốc độ cao hơn hoặc cự ly dài hơn thì thường sử dụng cáp

quang. Tất cả các giao tiếp vật lý cho các mạng chuyển mạch

gói sẽ đề cập chi tiết ở chương 10.

3.3. Thiết bị chuyển mạch gói

Thiết bị chuyển mạch gói là trung tâm của mạng chuyển

mạch gói. Chúng tạo ra các phân vùng của mạng (như mô tả

ở nhiều sơ đồ mạng) và tạo ra mạng chuyển mạch gói hoàn

chỉnh có nhiều đặc tính khai thác quan trọng. Vì vậy cần

phải đảm bảo chắc chắn rằng, các thiết bị chuyển mạch gói

được chọn cho một mạng phải có đặc tính và khả nǎng chuẩn

xác cho những gì mà mạng cần sử dụng.

3.3.1. Giao tiếp lớp vật lý

Hình 3.2 mô tả các phần tử cơ bản của một thiết bị chuyển

mạch gói. Các tuyến thông tin của mạng dẫn vào thiết bị

chuyển mạch được nối vào các giao tiếp vật lý của thiết bị

chuyển mạch. Chúng cung cấp các điểm nối vật lý (tức là các

bộ đấu chuyển) và các điểm nối điện (các bộ điều khiển và

bộ thu báo hiệu đường điện đang sử dụng). Vì kiểu giao tiếp

có thể thay đổi nên các giao tiếp này thường ở dạng các

phiến nối kiểu chấu cắm. Nhiều kiểu giao tiếp khác nhau

được sử dụng cho các mạng chuyển mạch gói sẽ được bao

quát chi tiết ở chương 10. Mục tiêu của chương này là giới

thiệu tên các giao tiếp mà không đi sâu vào chi tiết.

Giao tiếp vật lý phổ thông nhất (tức là giao tiếp lớp vật lý)

gọi là X.21. BIS, đôi khi còn gọi là V.24. Còn giao tiếp báo

hiệu điện thường là V.28, còn gọi là RS.232. Các cơ cấu này

thích hợp ở các tốc độ tới khoảng 19,2 Kbit/s trên một cự ly

tuyến không quá dài. Nó có thể làm việc ở tốc độ cao hơn,

tới 76,8 kbit/s theo đường cáp ngắn, nhưng điều này không

được khuyến nghị.

Điều quan trọng thứ hai (dựa vào số lượng giao tiếp đang

được sử dụng) đối với X.21 bis là giao tiếp X.21. Đây là giao

tiếp lớp vật lý tốc độ cao, nó phù hợp với các tốc độ tuyển

tới 10 triệu bit mỗi giây trên cự ly vừa phải. Giao tiếp này

ngày càng quan trọng hơn bởi vì các tuyến liên lạc sử dụng

trong các mạng chuyển mạch gói càng ngày tốc độ càng cao

và yêu cầu khả nǎng làm việc với tốc độ cao.

Giao tiếp thứ ba đôi khi gặp ở các mạng chuyển mạch gói là

V.35. Giao tiếp tốc độ trung bình này thường thấy ở các giao

tiếp máy chính xác X.25. V.35 được quy định làm việc ở tốc

độ 48 kbit/s mặc dù nó có thể làm việc ở các tốc độ khác.

Ngày nay V.35 có nhiều nhược hơn ưu và hy vọng trong thời

gian không xa nó sẽ bị loại bỏ hoàn toàn.

3.3.2. Giao tiếp lớp tuyến

Các giao tiếp lớp vật lý đấu nối phía trong bộ chuyển mạch

gói tới các giao tiếp lớp tuyến. ở chuyển mạch gói X.25 các

giao tiếp lớp tuyến bao quát một phần hay toàn bộ lớp 2 của

X.25. Quy mô mà giao thức lớp tuyến hoạt động phía trong

của giao tiếp lớp tuyến tuỳ thuộc vào sự thông minh của

phần cứng được dùng cho chức nǎng này. Chỉ có một giao

tiếp lớp vật lý và một giao tiếp lớp tuyến cho mỗi tuyến của

mạng đấu vào bộ chuyển mạch gói, và chức nǎng chuyển

mạch gói ở lớp mạng cung cấp sự liên lạc giữa các tuyến với

nhau.

3.3.3. Module chuyển mạch gói

Module chuyển mạch gói nhận các gói do các giao tiếp lớp

tuyến thu về, tạo hướng ra chuẩn xác cho chúng rồi chuyển

giao chúng cho giao tiếp lớp tuyến để phát các gói này ra

khỏi thiết bị chuyển mạch tới đích nhận nó. Đó là chức nǎng

của module lớp mạng của các thiết bị chuyển mạch gói. Có

hai kiểu module chuyển mạch gói khác nhau tuỳ thuộc bộ

chuyển mạch gói kiểm tra như thế nào các gói đang cần

chuyển mạch.

Kiểu thứ nhất thực hiện công việc chuyển "thông suốt" các

gói. Có nghĩa là các gói thu về được định tuyến, nếu có thể

không kiểm tra nội dung của chúng có ý nghĩa hay chúng vi

phạm thể thức lớp mạng theo cách nào đó. Kiểu chuyển

mạch này thường diễn ra ở các mạng khối số liệu, bởi vì thiết

bị chuyển mạch chỉ xem tiêu đề khối số liệu của bản tin. Vì

nó không có thông tin trạng thái như ở mạng gọi thực hiện

bộ chuyển mạch gói chỉ tiến hành kiểm tra rất ít. Ưu điểm

của kiểu chuyển mạch này là thao tác rất nhanh. Công việc

xử lý tiêu đề các gói chỉ duy trì ở mức rất thấp nên tốc độ

chuyển mạch cao. Điều này cũng có nghĩa là phần mềm của

thiết bị chuyển mạch tương đối đơn giản.

Nhược điểm của phương thức chuyển qua này là các thiết bị

chuyển mạch gói có thể để cho lỗi qua mạng. Điều này sẽ

không hệ trọng nếu mỗi thiết bị trên mạng có thể xử lý được

từng trạng thái lỗi có thể nhận biết được. Kinh nghiệm cho

thấy mặc dù các thiết bị vẫn làm việc chuẩn xác ở điều kiện

thông thường nhưng ngoài trạng thái thông thường còn có lỗi

ở phần mềm hay phần cứng và dẫn tới sự cố, thậm chí rất

nghiêm trọng. Trường hợp xấu nhất toàn bộ mạng có thể bị

đình trệ. Khi thực hiện phần mềm tạo lập mạng, một tỷ lệ lớn

phần mềm dành để đối phó khi lỗi xảy ra. Nó là chuẩn mực

kiểm tra lỗi và phục hồi phần mềm với điều kiện thực tế khi

khó có thể do kiểm mọi trạng thái lỗi sinh ra. Rõ ràng là

công nghệ soạn thảo phần mềm hoàn thiện thì có thể khẳng

định rằng sản phẩm phần mềm của từng mạng có thể làm

việc chuẩn xác ở mọi tình huống. Tuy vậy ở thời điểm này

vẫn còn vướng mắc.

Nếu các thiết bị chuyển mạch gói kiểm tra khắt khe từng gói

một, thì các lỗi có thể được định vị và ngǎn ngừa để không

đưa vào mạng. Điều này có hiệu quả nhất ở các mạng gọi

thực. Vì các bộ chuyển mạch gói cần có trạng thái của các

cuộc gọi thực chuyển qua chúng nên chúng phải có toàn bộ

thông tin cần để kiểm tra xem từng gói có thích hợp về trạng

thái của cuộc gọi thực cho nó hay không.

Để mô tả việc này có thể thực hiện ra sao, ta xem xét trường

hợp một thiết bị đầu cuối chịu được một kiểu lỗi phần mềm

riêng. Lỗi này gây cho thiết bị không tuân thủ công việc điều

khiển luồng lớp mạng để dẫn tới việc phát đi một dãy liên

tiếp các gói theo một cuộc thực vào mạng. Nếu nút chuyển

mạch gói của thiết bị đầu cuối này đã chuyển mạch cho các

gói này qua thì dãy gói sẽ được đưa vào mạng. Nó có thể

làm mất nhiều tiềm nǎng ở các nút chuyển mạch gói theo

đường nối của cuộc gọi thực và có thể dẫn tới sự cố ở nút

chuyển mạch gói, hoặc ít nhất cũng làm giảm chất lượng

công việc.

Vì bộ chuyển mạch gói có thông tin về trạng thái của cuộc

gọi thực nên nó có thể tự khống chế công việc điều khiển

luồng của giao thức lớp mạng. Một khi thiết bị đầu cuối

không tuân thủ giao thức lớp mạng thì thiết bị chuyển mạch

gói có thể bẫy các gói không hợp lệ và thông báo cho thiết bị

đầu cuối là nó đã gây lỗi. Vì vậy lỗi đã bị sa bẫy ngay khi nó

tới mạng, nên không thể lan qua mạng. Kiểu phòng vệ này

đặc biệt quan trọng đối với các mạng chuyển mạch gói công

cộng vì chúng có hiệu suất sử dụng rất cao và không cho

phép một thuê bao cá biệt làm ảnh hưởng tới các thuê bao

khác. Một ví dụ kiểu này là mạng X.25 PSS của Bưu điện

Anh. Các nút chuyển mạch bắt buộc phải tôn trọng triệt để

giao thức X.25 (theo quy định của viễn thông Anh) và mọi

sự vi phạm đều bị bẫy.

Số lượng công việc mà module chuyển mạch gói cần làm

phụ thuộc vào tính thông minh của giao tiếp lớp tuyến. Nó

có thể thay đổi từ một phần cứng rất đơn giản chỉ tạo ra các

chức nǎng thông tin cơ bản tới việc thực hiện một giao thức

lớp hai hoàn thiện nhất. ở trường hợp trước, chức nǎng

chuyển mạch gói phải được kết hợp bổ trợ của giao thức lớp

tuyến và dẫn tới số lượng gói được chuyển mạch có chất

lượng thấp đi và tốc độ bit của các tuyến của mạng cũng

giảm đi. Còn ở trường hợp sau, chức nǎng chuyển mạch gói

không chịu ảnh hưởng tý nào của lớp tuyến. Như vậy tốc độ

chuyển mạch gói sẽ cao và không bị ảnh hưởng bởi tốc độ

bit của các tuyến.

3.3.4. Module quản lý mạng

Phần tử quan trọng mang tính quyết định của một thiết bị

chuyển mạch gói là module quản lý mạng. Công việc quản lý

mạng sẽ được đề cập chi tiết hơn ở cuối phần này. Nói chung

phần tử quản lý mạng trợ giúp cho các chức nǎng như cấu

hình thiết bị chuyển mạch gói (bao gồm tất cả các bảng định

tuyến cố định) và theo dõi tính nǎng của thiết bị chuyển

mạch khi nó thao tác. Khi kích cỡ của mạng chuyển mạch

gói tǎng lên thì dịch vụ quản lý mạng của các nút chuyển

mạch gói càng quan trọng hơn. Nó cung cấp thông tin cho

người quản lý về trạng thái làm việc của các bộ chuyển mạch

và khả nǎng sử dụng các tuyến của mạng.

3.3.5. Cấu trúc phần cứng của các bộ chuyển mạch gói

Tư duy thiết kế đối với cấu trúc phần cứng của các thiết bị

chuyển mạch gói hiện tại khá khác nhau. Các thiết bị chuyển

mạch gói thế hệ đầu sử dụng các máy tính mini tiêu chuẩn

điều khiển phần mềm chuyển mạch gói. Giao tiếp lớp tuyến

là các giao tiếp nối tiếp đơn giản. Bộ xử lý đơn trong máy

tính điều khiển toàn bộ giao thức lớp tuyến và mọi thứ khác.

Thông thường tốc độ tuyến làm việc kiểu này tương đối

thấp, 9.6 kbit/s là loại tiêu biểu có trông đợi được. Máy tính

DEC PDP.11 có thể được sử dụng làm nhiệm vụ này.

Cấu trúc đơn giản như vậy có lợi vì phần cứng thông dụng

và tiêu chuẩn hoá có thể được sử dụng. Chỉ có phần mềm

phải soạn thảo đặc biệt. Ưu điểm nữa của các cấu trúc này là

phần mềm phát triển dùng cho máy tính mini cũng có thể

dùng được để cài đặt các ứng dụng của mạng cho thiết bị

chuyển mạch gói.

Nhược điểm của cấu trúc này là thuộc tính nghèo nàn và giá

thành phần cứng rất cao. Thuộc tính có thể được hoàn thiện

nhờ sử dụng các giao tiếp lớp tuyến thông minh hơn để gánh

đỡ công việc cho bộ xử lý chính, nhưng điều này làm cho

thiết bị chuyển mạch gói đắt hơn.

Dường như giải pháp thông dụng nhất hiện nay là sử dụng

bộ vi xử lý, thường được thiết kế chuyên dụng cho các ứng

dụng thông tin. ở hầu hết các trường hợp chỉ có một bộ vi xử

lý đơn đảm nhiệm mọi công việc, nhưng do toàn bộ phần

cứng và phần mềm là chuyên dụng để chuyển mạch gói nên

chất lượng được cải thiện hơn. Ngoài ra phần cứng vi xử lý

có xu hướng rẻ hơn máy vi tính nên tỷ lệ "giá thành/chất

lượng" sẽ tốt hơn.

Một phương pháp mới dùng cho cấu trúc chuyển mạch gói là

sử dụng nhiều bộ xử lý trong thiết bị chuyển mạch. Thông

thường một hệ thống bộ vi xử lý điều khiển giao thức lớp

tuyến cho một số tuyến (thường từ 1 tới 4). Một số giao tiếp

lớp tuyến kiểu thông minh được sử dụng phối hợp với nhau

để tạo ra các bộ chuyển mạch gói lớn hơn. Các giao thức lớp

tuyến này ghép vào bộ xử lý chính để điều hành các module

chuyển mạch gói và quản lý mạng. Tốc độ chuyển mạch gói

rất cao có thể thu được khi sử dụng cấu trúc này vì tải được

phân ra cho nhiều bộ vi xử lý.

Dù cho cấu trúc nào thì hầu hết các bộ chuyển mạch gói đều

cho phép mở rộng số lượng tuyến của mạng đấu nối vào nó.

Ví dụ một nút chuyển mạch gói có thể trợ giúp tới 32 tuyến

mạng. Nhà sản xuất có thể cung cấp bộ chuyển mạch này với

số lượng giao tiếp lớp tuyến và lớp vật lý ít hơn, ví dụ 16,

nếu khách hàng chỉ yêu cầu 16 tuyến khi bán thiết bị này.

Sau đó khách hàng muốn mở rộng dung lượng của nó thì có

thể đưa thêm vào các phiến mạch giao tiếp để nhận được số

lượng giao tiếp tuyến cần thiết.

3.3.6. Đặc tính của thiết bị chuyển mạch gói

Có hai con số thể hiện nǎng lực của một bộ chuyển mạch gói

là tốc độ chuyển mạch cực đại và tốc độ làm việc cực đại của

các tuyến của mạng.

Người ta nhóm các bộ chuyển mạch gói theo khả nǎng

chuyển mạch của chúng. Có thể phân nhóm như sau:

Tốc độ thấp: chuyển nhỏ hơn 50 gói/s

Tốc độ trung bình: chuyển từ 50 tới 500 gói/s

Tốc độ cao: chuyển hơn 500 gói/s

Toàn bộ chủ đề "chuyển mạch gói mỗi giây" chính xác ra

sao sẽ được đề cập chi tiết ở chương 11. Nói chung, sự làm

việc của các bộ chuyển mạch gói ngày càng nhanh hơn. Tốc

độ chuyển mạch hơn 2000gói/s, hiện nay rất có khả nǎng.

Tốc độ cực đại mà thiết bị chuyển mạch gói có thể điều

khiển tuyến của mạng sẽ dẫn tới độ tiếp thông bị giới hạn và

đỗ trễ chuyển gói sẽ dài. Cũng như tốc độ chuyển mạch, để

đặc trưng cho các bộ chuyển mạch gói có thể ghép nhóm

theo tốc độ tuyến:

Tốc độ thấp: nhỏ hơn 19,2 kbit/s

Tốc độ trung bình: từ 19,2 kbit/s tới 64 kbit/s

Tốc độ cao: hơn 64 kbit/s

Tương tự tốc độ chuyển mạch gói, có nhiều cách phân chia

tốc độ tuyến cực đại. Chương 11 có các chi tiết về vấn đề

này.

Một thông tin quan trọng khác là số lượng cuộc gọi thực

đồng thời mà thiết bị chuyển mạch có thể thực hiện. Tất

nhiên tham số này chỉ áp dụng cho mạng gọi thực vì các bộ

chuyển mạch gói của mạng lập trình số liệu không cần ghi

lại số lượng thông tin lớn như các bộ chuyển mạch gói gọi

thực.

Người ta thường chia theo tổng số các cuộc gọi thực mà bộ

chuyển mạch gói có thể thực hiện. Thực tế mỗi tuyến chỉ có

thể thực hiện một số lượng ít các cuộc gọi thực. Điều này

quan trọng bởi vì các cuộc gọi thực ít khi phân bố đồng đều

cho các tuyến nối vào bộ chuyển mạch. Có khi toàn bộ các

cuộc gọi thực qua nút chuyển mạch chỉ đi vào từ một tuyến

và sau đó được phân bổ cho các tuyến khác. Nếu số lượng

gọi thực cực đại cho một tuyến đơn nhỏ hơn toàn bộ cuộc

gọi mà bộ chuyển mạch có thể thực hiện thì con số bé hơn sẽ

được sử dụng.

Hai đại lượng khác đôi khi được phân tách ra là độ tin cậy và

hiệu suất của bộ chuyển mạch. Độ tin cậy được chia làm 2

phần: độ tin cậy phần cứng và độ tin cậy phần mềm. Nói

chung, phần cứng hiện đại rất được tin cậy. Không thể nói

như vậy đối với phần mềm. Đối tượng thứ hai thường ít

được phân tích.

Hiệu suất là tỷ lệ phần trǎm thời gian thiết bị chuyển mạch

làm việc. Nó dùng để tính toán thời gian trung bình để sửa

lỗi phần cứng và khắc phục lỗi phần mềm.

3.4. Các PAD

PAD là các thiết bị ghép và tách gói. Các PAD dùng để đấu

các thiết bị vào mạng chuyển mạch gói khi chúng không thể

đấu nối trực tiếp vào mạng. Vì các thiết bị này là các thiết bị

làm việc theo phương thức ký tự, còn các thành phần của

mạng gói là các thiết bị làm việc theo phương thức gói. Nói

chung phương thức ký tự là phương thức mà các thiết bị của

mạng xử lý từng ký tự như là một khoảng riêng biệt. Còn các

thiết bị làm việc theo phương thức gói lại xử lý các gói như

các hạng mục riêng rẽ. Các gói có thể chứa một số chữ. Các

PAD được sử dụng để đấu nối các thiết bị đầu cuối, các máy

tính cá nhân, các máy in... vào các mạng chuyển mạch gói.

Chúng có giao tiếp không đồng bộ, thường là RS-232 hoặc

các giao tiếp nối tiếp được thiết kế để đấu nối cho các giao

tiếp tương đương vào các hệ thống khác. Một PAD có một

số giao tiếp ký tự không đồng bộ ở một phía, còn phía kia là

một giao tiếp gói.

3.4.1. Giao tiếp không đồng bộ

Giao tiếp không đồng bộ tạo ra các giao tiếp vật lý cho các

thiết bị làm việc theo phương thức ký tự. Đa phần đấu nối

chuyển cho mỗi giao tiếp không đồng bộ là một đầu nối D25

cho các thiết bị thu phát điện tử RS-232 (hoặc V.28): Nó tạo

ra các giao tiếp thích hợp để đấu nối cho hầu hết các thiết bị

phương thức chữ. V.28 được mô tả chi tiết ở chương 10. Đôi

khi còn gặp các giao tiếp RS-422 hoặc RS-423. Chúng cho

phép các giao tiếp không đồng bộ làm việc ở các tốc độ cao

hơn nhưng tương đối ít các thiết bị phương thức ký tự thích

hợp.

Hình 3.4 mô tả phiến đấu chuyển D25 và các

tín hiệu thường gặp ở các giao tiếp không đồng bộ.

TXD được sử dụng để chuyển số liệu từ thiết bị phương thức

ký tự tới PAD và ngược lại. RTS và CTS thường chỉ được sử

dụng để điều khiển luồng phần cứng (xem phần sau). DSR là

tín hiệu từ PAD tới thiết bị phương thức ký tự để chỉ thị cổng

PAD hoạt động hay không. Thông thường nó được dùng để

chỉ cho thiết bị phương thức ký tự biết là một tuyến nối qua

mạng đã được kết nối. DCD là một tín hiệu tương tự từ

PAD. DTR được thiết bị phương thức ký tự sử dụng để chỉ

thị cho PAD biết rằng nó đang sẵn sàng làm việc để chuyển

số liệu. Chân GND là đất chung.

Các giao tiếp không đồng bộ RS-232 thường gặp ở các PAD

làm việc ở các tốc độ tới 9,6 kbit/s. Đôi khi các tốc độ tới

19,2 kbit/s hoặc thậm chí tới 38,4 kbit/s cùng khả dụng. Các

tốc độ cao này thường hữu hiệu khi nhiều số liệu cần chuyển

qua tuyến nối này. Các đầu cuối đồ biểu và thao tác chuyển

tệp trên các máy tính cá nhân thường liên quan tới việc

chuyển một lượng số liệu lớn cần sử dụng tốc độ cao nhất có

thể được.

Giao tiếp giữa PAD và thiết bị ký tự thường bổ trợ cho công

việc điều khiển luồng số liệu theo mỗi hướng truyền dẫn.

Công việc điều khiển luồng số liệu từ PAD tới thiết bị

phương thức ký tự thường hữu ích khi tốc độ quá cao. Một ví

dụ là khi xoá màn hình cho một số thiết bị kết cuối.

Quá trình này có thể khá chậm khi số liệu tiếp sau lệnh xoá

màn cho thiết bị đầu cuối này bị mất. Nếu luồng từ PAD

được điều khiển thì thiết bị đầu cuối có thể cắt luồng số liệu

ở tình huống này và vì vậy ngǎn ngừa được việc mất số liệu.

Điều khiển luồng theo hướng tới PAD cũng quan trọng

tương tự. Nếu số liệu được chuyển tới PAD với tốc độ cao

hơn tốc độ đạt được theo hướng mạng của PAD thì PAD cần

nhớ đệm số liệu thu được. Sớm muộn thì PAD sẽ đọc bộ

đệm ra và sẽ bị mất số liệu trừ khi nó có thể dừng số liệu

đang phát bằng cơ chế điều khiển luồng.

Có hai phương pháp điều khiển luồng hiện đang thông dụng,

đó là phương pháp phần cứng phần mềm. Điều khiển luồng

phần mềm thường dùng phương pháp ON/XOFF. Khi một

thiết bị không thể tiếp nhận thêm số liệu thì nó phát gói

XOFF về ?o máy phát số liệu. Máy phát sẽ ngừng phát trong

phạm vi một số ký tự xác định, cực đại là 32 chữ. Khi máy

thu có thể tiếp tục xử lý số liệu, nó phát gói XON. Lúc đó lại

bắt đầu luồng số liệu. XON/XOFF có thể đi theo hai hướng

đồng thời để điều khiển ?ồng song công cho tuyến nối.

Phương pháp thứ hai gọi là điều khiển luồng phần cứng.

Trường hợp này hai trong số các đường dây điều khiển giao

tiếp được sử dụng để điều khiển luồng số liệu giữa PAD và

thiết bị phương thức ký tự. Nó thường gọi là RST/CTS hoặc

DTR/CTS tuỳ thuộc đôi dây nào của các đường dây điều

khiển được sử dụng. Một trong các đường dây điều khiển nối

tới PAD là đầu vào, còn đường kia là đầu ra. ở hầu hết các