Mạng truyền số liệuchuyển 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/sTốc độ trung bình: chuyển từ 50 tới 500 gói/sTốc 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/sTốc độ trung bình: từ 19,2 kbit/s tới 64 kbit/sTốc 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 cáctín 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

PAD đầu vào là RTS còn đầu ra là CTS. ở thiết bị phương thức ký tự thì RTS là một đầu ra và CTS là một đầu vào. Khi PAD không thể tiếp nhận số liệu từ thiết bị phương thức ký tự thì nó thiết lập CTS để ngừng làm việc và chỉ thị điều đó cho thiết bị phương thức ký tự. Khi nó lại có thể thu nhận số liệu thì nó lập CTS hoạt động. Thiết bị phương thức ký tự dùng RTS để điều khiển đầu ra số liệu từ PAD theo cách hoàn toàn tương tự.

Mỗi phương pháp có các ưu và nhược điểm riêng. Nếu sử dụng phương pháp XON/XOFF thì các ký tự này không thể được phát đi trực tiếp như số liệu trừ khi phương pháp đặc biệt nào đó được sử dụng. Phương pháp điều khiển phần cứng không loại ra bất kỳ ký tự nào, nên việc chuyển số liệu qua được hoàn thiện. Thế nhưng phương pháp này lại đòi hỏi nhiều dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức ký tự. Bình thường chỉ cần 4 dây nối giữa PAD và thiết bị phương thức ký tự nếu sử dụng phương pháp XON/XOFF để điều khiển luồng (TXD, RXD, DTR và GND). Nếu sử dụng phương thức điều khiển phần cứng thì phải cần thêm hai dây nữa, nên tối thiểu phải có 6 dây (TXL, RXD, RTS, CTS, DTR và GND). Nếu cần đầu ra DSR từ PAD cho thiết bị phương thức ký tự thì tất cả sẽ là bảy dây.

3.4.2. Module chuyển đổi ký tự - gói

Module này thực hiện chuyển đổi giữa thiết bị phương thức ký tự và giao tiếp mạng phương thức gói. Khi một tuyến nối qua mạng từ cổng PAD làm việc, các ký tự mà PAD thu nhận từ thiết bị phương thức ký tự được xếp vào các bộ đệm gói trước khi chuyển qua mạng. ở hướng ngược lại, các gói thu được từ mạng cũng được lưu ở bộ đệm gói, và sau đó chuyển từng ký tự cho thiết bị phương thức ký tự.

Module chuyển đổi ký tự - gói được coi là quan trọng nhất trong PAD. Khả nǎng tổng thể của PAD thường do khả nǎng của module này quyết định. Module chuyển đổi có thể làm

việc theo một trong hai phương thức - phương thức lệnh và phương thức chuyển số liệu.

Nếu một cổng PAD đang ở phương thức lệnh thì thiết bị phương thức ký tự báo cho PAD là bản thân nó khác với thiết bị đầu cuối khác qua tuyến nối mạng. ở phương thức này thiết bị phương thức ký tự có thể điều khiển PAD theo chức nǎng mà PAD sẽ tạo ra khi ở phương thức chuyển số liệu. Có thể nhận được trạng thái của PAD và cổng PAD. Các tuyến nối mạng (các cuộc gọi thực ở mạng gọi thực) có thể được thiết lập và kết thúc ở phương thức lệnh.

ở phương thức chuyển số liệu, thiết bị phương thức ký tự trao đổi thông tin với thiết bị khác qua một tuyến nối mạng. ở một vài ứng dụng, PAD sẽ xem xét công việc chuyển qua theo khả nǎng. Các ký tự từ thiết bị phương thức ký tự sẽ được chuyển sớm, tới đầu cuối kia của tuyến nối có thể được. Còn các ký tự ở dạng gói thu được sẽ phát thẳng tới thiết bị phương thức ký tự.

Mặt khác PAD có thể được cấu tạo để đảm nhiệm phần chủ yếu ở phương thức chuyển số liệu. Ví dụ như PAD có thể lưu đệm cho các đường dây phương thức ký tự, nó chỉ phát cho đường dây phương thức ký tự qua mạng khi ký tự thích hợp thu được từ thiết bị phương thức ký tự. PAD có thể có cấu trúc cho phép lưu đệm các ký tự đã được soạn thảo. Nó cũng có thể bổ sung các ký tự vào các hàng đã thu được, phát vào mạng và chuyển về phương thức ký tự nếu cần.

Còn nhiều chức nǎng khác nữa mà giao tiếp PAD có thể cung cấp. Chúng đã được CCITT điều khiển hoá trong khuyến nghị X.3, sẽ mô tả chi tiết ở chương 7. Tiêu chuẩn khác X.28 định ra một giao tiếp người dùng cho PAD. Đáng tiếc giao tiếp X.28 quá gây cấn đến nỗi hầu hết các PAD đã có nhiều giao tiếp người dùng hơn, trong một số trường hợp còn sử dụng các giao tiếp điều khiển theo thực đơn có các trang bị bổ trợ.

Ngoài khả nǎng cấu hình của cổng PAD để làm việc với thiết bị phương thức ký tự, thiết bị ở đầu kia của tuyến nối mạng có thể tái cấu hình cho cổng khi một tuyến nối mạng hoạt động. Đối với các mạng chuyển mạch gói X.25, tiêu chuẩn X.29 của CCITT sẽ mô tả các tham số X.3 của một cổng PAD có thể được chuyển đổi qua mạng X.25 ra sao. Cùng với các khuyến nghị X.3 và X.28 nó tạo ra tiêu chuẩn hoàn thiện 3X hoặc XXX cho các PAD. Một PAD theo X.25 không dùng X.3 và X.29 thường ít được sử dụng. Vì khi hầu hết các máy tính chủ được một cổng PAD gọi qua mạng chuyển mạch gói thì chúng đều coi là cổng PAD có sử dụng X.3 và X.29.

ở nhiều tình huống, người quản lý mạng chỉ muốn một số cổng PAD xác định có khả nǎng gọi các đích đã định. Nó thường thực hiện khi sử dụng phương thức gọi tự động. Khi thiết bị phương thức ký tự chuyển sang trạng thái trực đường (tức là DTR chuyển sang hoạt động) một cuộc gọi có thể được thiết lập tự động tới đích đã được lập trình. Như vậy người sử dụng có thể không cần quan tâm tới PAD ở phía kia vì nó không quan hệ trực tiếp.

Các cổng PAD thường được cấu hình kiểu PAD đảo, đôi khi còn gọi là PAD đối ứng vì nó đảo lại tác dụng của PAD. Thông thường các cổng PAD đảo được đấu vào các cổng không đồng bộ của hệ thống máy tính chủ. Người sử dụng PAD có thể gọi vào các cổng PAD đảo và nhờ vậy xâm nhập được vào máy tính chủ.

Module chuyển đổi gói - ký tự có thể là một người sử dụng có công suất xử lý rất lớn. Đó là do sự biến đổi phong phú của các chức nǎng mà PAD có thể làm việc ở phương thức chuyển số liệu. Thông thường mỗi ký tự thu được hoặc phát đi cần được xử lý một số lần để quyết định liệu có cần phải xử lý phụ thêm hay không. Ví dụ như để kiểm tra xem một ký tự riêng thu được từ thiết bị kết cuối phương thức ký tự sinh ra là do sự chuyển tiếp các ký tự đã lưu đệm hay không.

3.4.3. Module giao thức lớp mạng

Nhiệm vụ của module giao thức lớp mạng là tạo ra lớp mạng bổ trợ cho mạng chuyển mạch gói và thu phát các gói từ module chuyển đổi gói - ký tự. Người sử dụng PAD không quan tâm nhiều tới module này. Thường thì người sử dụng chỉ quan tâm tới nó khi có gì đó sai sót và cuộc gọi thực bị cắt ngoài ý muốn chẳng hạn.

ở mạng chuyển mạch gói X.25 module giao thức lớp mạng bổ trợ cho mức 3 của X.25. Nó cần trợ giúp ít nhất là số lượng các cuộc gọi thực đồng thời vì không phải tất cả các giao tiếp không đồng bộ hoặc có những giao tiếp khác muốn gọi cùng lúc.

3.4.4. Giao tiếp lớp tuyến

Giao tiếp lớp tuyến tạo ra giao thức lớp tuyến thích hợp cho giao thức mạng chuyển mạch gói. Các gói được chuyển qua giữa module lớp mạng và giao tiếp lớp tuyến.

ở một mạng X.25 giao thức lớp tuyến là giao thức cấp 2 của X.25.

3.4.5. Giao tiếp vật lý

Giao tiếp vật lý cung cấp các thiết bị thu phát tín hiệu điện cho phép PAD nối ghép tới chuyển mạch gói. Những nhận xét giống như đối với các giao tiếp vật lý chuyển mạch gói có thể áp dụng ở đây. Điều khác nhau chủ yếu là ở chỗ các giao tiếp vật lý hiếm thấy ở dạng phiến mạch trấu cắm. Hầu hết các PAD tạo ra giao tiếp X.21 bis. Ngoài ra một số còn có giao tiếp X.21. Thông thường có thể chọn giữa 2 giao tiếp này nhờ cấu hình phần mềm của PAD. Còn các trường hợp khác giao tiếp này có thể lựa chọn nhờ sử dụng khoá chuyển ở đâu đó trong PAD.

3.4.6. Module quản lý mạng

Phần tử cuối cùng của PAD là module quản lý mạng. Nó cung cấp các tiện nghi để cấu hình thao tác cho các cổng không đồng bộ của PAD và cũng để cấu hình thao tác cho lớp mạng lớp tuyến và đôi khi có cả giao tiếp lớp vật lý của PAD. Khi thao tác, module quản lý mạng có thể cho phép một trạm quản lý mạng từ xa tách thông tin về chất lượng ra từ PAD.

3.4.7. Cấu trúc phần cứng của PAD

Các PAD thường là những hệ thống được thiết kế đặc biệt để chuyên tạo ra chức nǎng chuyên dụng của PAD.

Kiểu chung nhất của cấu trúc phần cứng của PAD là sử dụng một hệ thống vi xử lý đơn để điều hành tất cả các module giao thức. Một số mạch tích hợp giao tiếp nối tiếp được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị phương thức ký tự tới PAD. Tuyến của mạng chuyển mạch gói cũng được tạo ra theo cách tương tự.

Bộ vi xử lý phải điều khiển module chuyển đổi gói - ký tự, module giao thức lớp mạng; module giao tiếp lớp tuyến và module quản lý mạng. Điều này thể hiện một lượng tài xử lý rất nặng đối với một bộ xử lý đơn mà không cần để ý tới nó cần nhanh như thế nào. Các PAD X.25 sử dụng cấu trúc này thường bị giới hạn do điều khiển tuyến mạng chuyển mạch gói có tốc độ cực đại 19,2 kbit/s. Các cổng không đồng bộ thường chỉ giới hạn ở 9,6 kbit/s.

Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là được thêm vào một vài bộ vi xử lý. Có hai mục tiêu chính cho các bộ xử lý phụ trợ này. Mục tiêu thứ nhất là trợ giúp module chuyển đổi ký tự - gói bởi vì nó là bộ phận sử dụng bộ xử lý rất nhiều. Mục tiêu thứ hai là giao tiếp lớp tuyến. Đặc điểm phân chia chức nǎng giữa các module cho phép các bộ xử lý phụ trợ này làm việc song song với bộ vi xử lý chính. Nó chỉ còn lại phần điều khiển giao thức lớp mạng và module quản lý mạng.

Bước khác theo hướng này là sử dụng rất nhiều mạch tích hợp mật độ rất cao (VLSI) để trợ giúp cho toàn bộ giao thức lớp tuyến. Có ít nhất 3 hãng chế tạo các mạch tích hợp này cho cấp 2 của X.25.

Sử dụng các giao tiếp lớp tuyến kiểu VLSI và nhiều bộ xử lý có thể tạo được chất lượng cao hơn nhiều so với PAD sử dụng bộ xử lý đơn. Tốc độ tuyến tới 106 kbit/s có thể cho các giao tiếp không đồng bộ làm việc ở 34,8 kbit/s.

3.4.8. Chất lượng của PAD

Khác với tốc độ mà PAD có thể điều khiển tuyến mạng và tốc độ mà các cổng không đồng bộ có thể thao tác, tham số chất lượng quan trọng nhất là tốc độ gói mà PAD có thể điều hành. Không thể sử dụng tốc độ giao tiếp rất nhanh nếu độ tiếp thông gói của PAD không thể sử dụng chúng.

Có thể phân chia PAD của các bộ chuyển mạch gói thành nhóm theo tốc độ gói của chúng:

Tốc độ thấp: ít hơn 10 gói mỗi giâyTốc độ trung bình: từ 10 gói tới 60 gói mỗi giâyTốc độ cao: hơn 60 gói mỗi giây.

ở đây đơn vị số gói mỗi giây là số lượng gói có 128 bytes số liệu được xử lý mỗi giây. Kích cỡ gói này sử dụng kích cỡ gói cực đại và là phương thức đo chuẩn về chất lượng PAD (và bộ chuyển mạch). Chúng ta sẽ đề cập thêm các vấn đề này ở chương 11.

Tham số 60 gói mỗi giây là đáng chú ý. Nếu một PAD X.25 có thể cho ta khả nǎng tiếp thông 60 gói kiểu 128 bytes mỗi giây thì nó hoàn toàn sử dụng được ở tốc độ 64 kbit/s cho tuyến liên lạc như một tuyến Kilostream của Viễn thông Anh.

Một thông tin quan trọng đối với một PAD là số lượng tuyến nối mạng đồng thời mà nó có thể xử lý để chuyển liên tục số

liệu theo mỗi tuyến nối. Điều này thường chỉ được chỉ ra theo kinh nghiệm vì nó rất hiếm có chỉ dẫn. Thực tế số lượng này bằng số cổng không đồng bộ của PAD mặc dù không phải lúc nào cũng vậy. Trường hợp các PAD có thể xử lý hơn một tuyến nối mạng cho một cổng không đồng bộ thì thông tin này còn quan trọng hơn.

Thường thường các PAD có thể được trang bị số lượng cổng không đồng bộ khác nhau tuỳ theo nhu cầu. Trường hợp rất đặc biệt là PAD cổng đơn. Nó chỉ cung cấp một cổng không đồng bộ và một giao tiếp tuyến mạng. Thông thường số cổng ở mỗi PAD là 16 và phù hợp với đa số yêu cầu. Một số PAD có thể dễ nâng cấp để đưa thêm 2 hay 4 cổng vào cùng lúc. Như vậy số cổng của PAD có thể tǎng khi nhu cầu tǎng.

Ngoài ra một số PAD còn cho phép số giao tiếp tuyến mạng chuyển mạch gói đưa vào nhiều hơn 1. Điều này cho phép có thể tạo vòng nút cho các PAD. ở đây một tuyến nối mạng của PAD sẽ đi qua giao tiếp tuyến của PAD khác. Sau đó PAD này hoặc được nối tới một bộ chuyển mạch gói hoặc nối tới PAD của vòng nút khác.

Đối với các bộ phận chuyển mạch gói thì độ tin cậy và hiệu suất là rất quan trọng. Nếu một PAD bị lỗi thì một số lớn thuê bao của mạng có thể bị ảnh hưởng. Tất nhiên lỗi của bộ chuyển mạch gói còn trầm trọng hơn.

3.5. Các giao tiếp chủ

Các giao tiếp chủ tạo ra cơ chế để đấu nối các hệ thống máy tính chủ tới mạng chuyển mạch gói. Hệ thống máy tính chủ là hệ thống để cung cấp dịch vụ tính toán nào đó. Nhiều trường hợp chúng là một máy tính VAX lớn làm việc theo kiểu phân chia thời gian. Các thuê bao của PAD có thể tiếp cận máy tính chủ này qua mạng nếu máy tính chủ được ghép vào qua giao tiếp mạng chuyển mạch gói thích hợp.

Module cuối là module giao tiếp hệ thống thao tác máy tính chủ. Nó cho phép các ứng dụng về phía máy tính chủ để xâm

nhập vào các dịch vụ mạng qua các chức nǎng hệ thống thao tác thích ứng. ở một số trường hợp cho thấy, nó có thể xâm nhập các tệp ở các hệ thống máy tính chủ khác trong mạng như thể chúng là máy tính chủ nội hạt. Điều này có thể được thực hiện nếu hệ thống thao tác có thể sắp xếp các chức nǎng xâm nhập tệp chuẩn vào các chức nǎng xâm nhập tệp của mạng thích ứng. Một ví dụ về kiểu sử dụng mạng chuyển mạch gói này của các máy tính chủ là DECNET.

ở một số trường hợp tuyến nối mạng không được hợp nhất vào hệ thống thao tác. Điều này có nghĩa là các ứng dụng cần được phối ghép trực tiếp với giao tiếp mạng chuyển mạch gói, như vậy có thể có vướng mắc ở một môi trường nhiều người sử dụng. Phương pháp "chốt" thường được dùng khi người cung cấp hệ thống thao tác cho từng máy tính chủ riêng không trợ giúp giao tiếp mạng và không cung cấp các tiện nghi thích hợp để làm việc này.

3.5.1. Cấu trúc phần cứng của giao tiếp chủ

Nói chung giao tiếp chủ cho mạng chuyển mạch gói sẽ được gắn vào hệ thống BUS phần cứng của máy tính chủ như một phiến mạch kiểu chấu cắm. Mức độ thông minh của phiến mạch này có thể thay đổi ở phạm vi rộng.

Trường hợp đơn giản nhất thì phiến mạch này có thể cung cấp một số ít các phần tử cơ bản nhất, giao tiếp vật lý và một giao tiếp nối tiếp. Các module giao tiếp hệ thống thao tác, lớp mạng và lớp tuyến được bộ xử lý của máy tính chủ thực hiện. Việc điều hành các module này cho mạng chuyển mạch gói sẽ là một gánh nặng, vì vậy chất lượng thu được ở kiểu giao tiếp này rất thấp. Nếu máy tính chủ có tải nặng thì giao tiếp mạng có thể bị ngừng hoạt động hoàn toàn.

Bước đầu tiên để cải thiện tình huống này là đặt giao thức lớp tuyến vào phiến mạch giao tiếp lớp mạng. Điều này làm giảm đi lượng tải xử lý nào đó của máy tính chủ nhưng vẫn để lại các module giao tiếp hệ thống thao tác và giao tiếp lớp mạng ở máy tính chủ. Tuy vậy việc chuyển giao tiếp lớp

tuyến cho phiến mạch này là một sự hoàn thiện lớn. Bởi vì lớp tuyến xử lý số liệu được thu về với tốc độ nhanh và ở dạng chuỗi các bytes (dòng bit được chuyển thành dòng byte ở giao tiếp nối tiếp). Sau đó máy tính chủ chỉ cần xử lý các gói lớp mạng hoàn chỉnh đưa vào tốc độ thấp hơn nhiều so với các khung byte lớp 2.

Một sự cải tiến nữa về chất lượng có được nếu phiến mạch giao tiếp mạng có thể sắp xếp các gói lớp mạng trực tiếp vào bộ nhớ của máy tính chủ. Nó thường được coi là một giao tiếp DMA (xâm nhập nhớ trực tiếp). Bộ phận DMA được coi là phần cứng để sao chép các gói từ máy tính chủ tới và tới máy tính chủ ở tốc độ rất cao.

Bước nữa để cải tiến chất lượng là chuyển module giao thức lớp mạng vào phiến mạch giao tiếp mạng. Điều này lại làm giảm thêm tải điều khiển tuyến nối mạng cho bộ xử lý của máy tính chủ. ở một số trường hợp cũng có thể chuyển module giao tiếp hệ thống thao tác của máy tính chủ cho phiến mạch giao tiếp mạng. Trường hợp đặc biệt này giao tiếp mạng không gây ra tải nặng cho máy tính chủ.

Một phương pháp nữa khác đôi chút là sử dụng bộ xử lý áp mối để tạo ra giao tiếp giữa máy tính chủ và mạng chuyển mạch gói. Bộ xử lý áp cuối thường là bộ xử lý khá mạnh tuỳ quyền hạn của nó. Bộ xử lý áp cuối điều hành các giao tiếp lớp mạng, lớp tuyến và lớp vật lý. Khi đó nó được nối vào máy tính chủ qua một giao tiếp tốc độ rất cao để thông tin có thể qua lại giữa hai bộ xử lý rất hiệu quả.

3.5.2. Hiệu quả của giao tiếp chủ.

Cho tới bây giờ thì hiệu quả của hầu hết các giao tiếp chủ đang là một vấn đề ít hứa hẹn. Nếu chúng là loại đơn giản thì dẫn tới tốc độ tiếp thông gói và tốc độ số liệu rất thấp. Bình thường giao tiếp này có thể làm việc ở tốc độ cực đại là 9,6 kbit/s với tốc độ gói khá thấp. Vì máy tính chủ luôn luôn có một hệ thống đa dụng và cần nhiều tuyến nối cho những

người sử dụng khác qua được giao tiếp này, nên độ tiếp thông cho mỗi người dùng sẽ rất hạn chế.

Tình huống này sẽ tốt hơn khi các phiến mạch giao tiếp chủ có độ thông minh cao hơn. Các tốc độ 64 kbit/s hoặc cao hơn có thể được sử dụng vì giao thức lớp mạng đã chuyển vào phiến mạch giao tiếp này. Ngay cả khi đó nếu có 32 điểm sử dụng có tuyến nối mạng đang làm việc sử dụng một tuyến nối mạng thì tốc độ số liệu cho mỗi điểm dùng chỉ là 2 kbit/s. Trong thực tế hầu hết các tuyến nối là rỗi ở một thời điểm nên khả nǎng thực sẽ lớn hơn nhiều.

Bộ xử lý áp cuối tạo ra khả nǎng tốt nhất để có được các tuyến tốc độ cao cho các máy tính chủ từ các mạng chuyển mạch gói. Tốc độ tuyến tới hai triệu bit mỗi giây (có thể tới 10 triệu bit/giây trong tương lai gần) có thể thích hợp với các tốc độ gói cao và tạo điều kiện sử dụng tốc độ tuyến cao này.

3.6. Các đường nối cổng mạng

Nhiệm vụ của các đường nối cổng mạng là ghép các mạng với nhau để các thiết bị đầu cuối ở các mạng khác nhau có thể đấu nối với nhau. Các tuyến nối liên mạng này cần phải đi qua các đường nối cổng này. Hình 3.6 mô tả các thành phần cơ bản của một đường cổng. Các module giao tiếp vật lý, giao tuyến lớp tuyến và giao tiếp lớp mạng rất giống các giao tiếp ở PAD hoặc giao tiếp chủ. ở một cửa cổng các phần tử có cấu trúc kép ở phía kia của cửa cổng. Có một giao tiếp vật lý, một giao tiếp lớp tuyến và một module lớp mạng để đấu nối với mạng thứ hai.

Phần tử cuối của cửa cổng là module chuyển mạch. Nó chuyển các gói cho các module giao thức lớp mạng ở mỗi nhánh của cổng. Nhiệm vụ của module này phải làm tuỳ thuộc vào các đặc tính riêng của các mạng ở mỗi nhánh (phía) của cửa cổng và mục đích sử dụng riêng của nó. Nếu các mạng rất khác nhau thì module chuyển mạch cần phải thực hiện công việc xử lý phụ thêm cho các gói để tái tạo hình chúng cho hai module lớp mạng.

ở phần lớn các trường hợp giao thức làm việc ở mỗi phía cổng là khác nhau. Ví dụ như một phía đấu tới mạng chuyển mạch gói X.25, còn phía kia nối tới mạng Ethernet. Trường hợp này các giao thức mạng là rất khác nhau ở mỗi phía mạng. Cửa cổng sẽ tạo ra sự chuyển đổi giao thức giữa hai mạng. Một cách lý tưởng thì các thiết bị nối vào một mạng cần có khả nǎng liên lạc với các thiết bị ở một mạng khác như thể chúng là một bộ phận của cùng một mạng. Điều này không phải lúc nào cũng có khả nǎng vì các dịch vụ do mạng này cung cấp không giống ở mạng kia cung cấp.

Một vấn đề khác ảnh hưởng tới việc nối ghép các mạng với nhau là hai mạng khác nhau có thể sử dụng cách đánh địa chỉ khác nhau. Nhiệm vụ của module chuyển mạch là chuyển đổi lẫn nhau cho 2 kiểu đánh địa chỉ này. Thông thường việc này liên quan tới việc sử dụng các bảng hoạ đồ địa chỉ trong cửa cổng.

Trường hợp mạng X.25 và mạng Ethernet thì Ethernet có kiểu "toả lan". Trên cơ bản nó có thể truyền lan 1 bản tin tới tất cả các thiết bị trong mạng này nhờ chuyển đi một gói đặc biệt. Không giống với mạng X.25, nếu một cửa cổng muốn làm việc này lần nữa thì nó phải thiết lập một cuộc gọi tới mỗi một thiết bị đầu cuối trên mạng X.25, chuyển cho nó bản tin và sau đó xoá các cuộc gọi này lần nữa. Nếu không thực hiện công việc đó thì thực tế dịch vụ chuyển tin toả lan sẽ bị mất khi qua cửa cổng.

Đôi khi các cửa cổng còn dùng để đấu nối hai mạng sử dụng các giao thức và công nghệ giống nhau với nhau. Có 3 lý do giải thích vì sao việc này cần phải làm.

Trước tiên mục đích của cửa cổng để giới hạn kích cỡ của một mạng đơn ở mức có thể quản lý được. Ví dụ nếu một mạng riêng có dung lượng giới hạn trong hệ thống quản lý bảng tạo tuyến của nó thì có thể có một số lượng giới hạn của các thiết bị đầu cuối do mạng này điều phối. Nếu giới

hạn này vượt quá thì một cửa cổng có thể cần tách ra thành mạng.

Tình huống thứ hai khi một cửa cổng đang sử dụng không còn có nhu cầu là một trong các mạng cần tiếp cận chung nữa. Một ví dụ của mạng này là một trong chúng sử dụng làm mạng công cộng, nó thu cước khi sử dụng nó. Trường hợp này cửa cổng là cửa cổng "có giá trị". Những lần thử nối vào mạng có bảo vệ này trước hết phải dừng lại ở cổng để nó xác định xem chủ gọi có được phép sử dụng mạng này hay không. Nếu không thì tuyến nối bị huỷ bỏ.

Có hai cơ chế phổ biến được sử dụng cho các cuộc thử nối loại này. Phương pháp thứ nhất là kiểm tra xem địa chỉ chủ gọi có phải là một trong các địa chỉ cho phép sử dụng mạng có bảo vệ hay không. Phương pháp thứ hai thường dùng để ngǎn ngừa sự xâm nhập từ các PAD. Phương pháp này cần yêu cầu chủ gọi cung cấp mật mã. Sau đó danh sách mật mã chứa trong cửa cổng được kiểm tra để xác định xem cuộc nối này có được xúc tiến hay không.

Một cửa cổng còn được sử dụng để đấu nối các mạng giống nhau với nhau. Trường hợp này cửa cổng dùng để tập hợp thông tin về việc sử dụng tính cước cho các chủ gọi của cửa cổng này. Việc này thường kết hợp với một cổng có phòng vệ để tạo thành một cửa cổng công dụng tính cước. Kết quả là chỉ các thuê bao có định giá mới có thể xâm nhập vào mạng có bảo vệ và họ có thể trả cước khi sử dụng mạng được bảo vệ.

Ví dụ về việc sử dụng một cửa cổng có bảo vệ tính cước là ở một mạng từ X.25 đấu nối vào mạng công cộng X.25 như PSS. Lúc này phải phân chia tài khoản cước của PSS cho một số người dùng. Chỉ từng hoá đơn riêng từ PSS được đưa ra và sau đó là phân bố giả cho họ. Một cửa cổng tính cước có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề này. Đầu tiên chỉ các thuê bao đã định giá cước mới có thể tiếp cận tuyến nối PSS. Và sau đó, do cửa cổng lưu giữ hồ sơ sử dụng nên

những hồ sơ này có thể được dùng để tách tài khoản cước cuả PSS thành các tài khoản nhỏ cho từng thuê bao.

3.6.1. Phần cứng của cửa cổng

Rõ ràng là phần cứng nào được chọn cho một cửa cổng phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm của hai mạng cần nối với nhau. Thông thường các máy vi tính được sử dụng để thực hiện chức nǎng này. Vì nó có thể tiếp nhận các phiến mạch giao tiếp cho cả hai mạng và cài vào máy vi tính. Toàn bộ những điều cần thiết được bổ sung vào module chuyển mạch để các gói số liệu có thể được tạo hướng giữa 2 phiến mạch giao tiếp.

Một giải pháp rẻ hơn là sử dụng PC để tạo cửa cổng. Các phiến mạch giao tiếp kiểu giắc cắm cho hầu hết các mạng có thể sử dụng cho họ PC này. Cũng vậy, toàn bộ các yêu cầu cần thêm vào để module chuyển mạch có thể chuyển các gói qua lại giữa các giao tiếp.

Còn có các cửa cổng sử dụng phần cứng chuyên dụng để thực hiện chức nǎng cửa cổng.

3.6.2. Hiệu ích của cửa cổng

Khó có thể tạo ra nhiều hiệu ích cho cửa cổng bởi vì các yêu cầu thay đổi tuỳ theo đặc tính của hai mạng ở hai phía cửa cổng.

Có thể quả quyết rằng sẽ tốt hơn nếu không cần các cửa cổng và có thể bỏ nó đi ở chỗ nào có thể bỏ được. Tất cả các tuyến nối giữa các mạng ở mỗi phía của cửa cổng cần phải qua cửa ngõ này. Cửa cổng cần phải thực hiện chức nǎng xử lý khác nữa ở mỗi gói, như vậy cũng hoàn toàn sát thực cho các bộ chuyển mạch gói của mạng chuyển mạch gói; vì cửa cổng thực hiện chức nǎng chuyển đổi giao thức khác với chức nǎng chuyển đổi mạch đơn thuần. Các cửa cổng thường thể hiện là một điểm co thắt về chất lượng.

Cửa cổng thường cũng kém tin cậy hơn các phần tử khác trong mạng. Đó là do cửa cổng thường phải điều hành 2 giao thức đồng thời, các giao thức này thường là rất khác nhau. Chỉ thực hiện một giao thức thôi đã khó, thực hiện 2 giao thức trong một thiết bị riêng lẻ càng khó khǎn hơn. Điều này làm phức tạp thêm cho module chuyển mạch. Nó cần phải sắp xếp các dịch vụ từ hướng này của cửa cổng sang các dịch vụ của phía kia. Nếu công việc sắp xếp này không chuẩn xác kiểu gì đó thì đó lại là nguồn gốc của nhiều vấn đề khác.

3.7. Hệ thống quản lý mạng

Hệ thống quản lý mạng (gọi tắt là NMS) là công cụ chủ yếu để quản lý bất kỳ kiểu mạng nào. Các mạng lưới có khả nǎng lớn để duy trì các thông tin quan trọng về hiệu quả và chất lượng cuả chúng. Nhiệm vụ của NMS là tách các thông tin cần dùng và chuyển nó cho người quản lý mạng.

Có 3 khía cạnh quan trọng của chức nǎng quản lý mạng. Thứ nhất là công việc quản lý cấu hình. NMS đảm nhiệm và xem xét các cấu hình của các thiết bị khác nhau trong mạng. Trường hợp mạng chuyển mạch gói sử dụng bảng tạo tuyến cố định ở các thiết bị chuyển mạch thì NMS chịu trách nhiệm nạp các bảng tạo tuyến vào thiết bị chuyển mạch và cung cấp các tiện nghi để người quản lý mạng tạo lập và chuyển đổi các bảng tạo tuyến này. Cấu hình của các PAD cũng có thể được lưu trữ ở NMS. Nếu có một cửa cổng tính cước định giá trong mạng thì bảng giá được tạo lập và lưu ở NMS và nó nạp cho cửa cổng qua mạng khi cần.

Khía cạnh quản lý mạng thứ 2 là quản lý mạng thời gian thực. Phương diện này liên quan tới trạng thái làm việc và chất lượng của mạng. Trong khi mạng đang khai thác. NMS liên tục kiểm tra trạng thái của mạng và các thiết bị trong mạng. Một phần rất quan trọng của việc này là xác định xem thiết bị nào bất lực và lỗi nằm chính xác ở đâu một khi có lỗi xảy ra. NMS còn có khả nǎng theo dõi hiệu nghiệm của các tuyến liên lạc và thông báo cho người quản lý mạng nếu tải

của tuyến vượt quá một mức xác định hoặc nếu tỷ lệ lỗi trên một tuyến vượt qua một ngưỡng nào đó.

Khía cạnh quản lý mạng thứ 3 là lập hoá đơn cước hay tính cước. Việc sử dụng các dịch vụ nào đó hoặc cửa cổng xác định trong mạng liên quan tới việc tính cước cho người dùng. Trường hợp cửa cổng là cửa tính cước định giá thì nó ghi lại thông tin sử dụng và xử lý kiểu gì đó thông tin này. Có hai sự lựa chọn ở đây. Hoặc là chính cửa cổng lưu trữ thông tin và có thể in ra lần lượt; hoặc là thông tin được chuyển cho NMS. Thiết bị NMS ghi lại thông tin này để xử lý về sau. Sử dụng NMS cho chức nǎng này là một mong muốn vì người quản lý mạng thường chịu trách nhiệm thông tin cước.

ở điều kiện lý tưởng thì cả 3 chức nǎng có thể thực hiện đồng thời ở cùng hệ thống. Ví dụ trong khi biên tập cấu hình thì các bảng tin về lỗi mạng vẫn được hiển thị và thông tin tính cước vẫn được thu nhận từ các thiết bị của mạng. Khi đó cần có phần mềm tinh tế để một vài NMS không cần có khả nǎng này. Nếu cần phải quản lý mạng thời gian thực 24 giờ thì cần có thiết bị riêng đảm nhiệm chức nǎng quản lý cấu hình.

3.7.1. Giao tiếp quản lý mạng NMS

Giao tiếp NMS để quản lý mạng là rất quan trọng. ở nhiều trường hợp người quản lý mạng đảm nhiệm điều hành một vài mạng. Như vậy NMS phải dễ sử dụng và không đòi hỏi nhiều hiểu biết về mạng đang được quản lý.

Đầu tiên, khía cạnh quản lý cấu hình có thể chia làm 2 phần. Phần thứ nhất là tạo lập và biên tập cấu hình thực trong chính NMS. Thường sử dụng dạng biên tập màn hình chuyên dụng cho từng kiểu thiết bị của mạng riêng theo cấu hình trực thuộc. Cấu hình này sẽ được lưu vào đĩa, hoặc đĩa mềm hoặc đĩa cứng để chúng có thể được tìm lại sau đó. Phần thứ 2 là quá trình nạp số liệu cho thiết bị của mạng theo cấu hình của nó (tức là chuyển cấu hình từ NMS tới thiết bị đích). Một số trường hợp còn sử dụng chế độ lấy lại cấu hình (tức

là NMS lấy lại cấu hình của thiết bị của mạng). Điều này hữu ích khi cấu hình của một thiết bị cần thay đổi để sử dụng dịch vụ khác như dịch vụ quản lý riêng của thiết bị chẳng hạn, do hồ sơ của NMS đã lỗi thời.

Phương diện quản lý mạng thời gian thực dường như quan trọng nhất vì nó tạo điều kiện để người quản lý mạng cập nhật thông tin về trạng thái của mạng. Thời gian thực ở đây có nghĩa là quá trình được thực hiện liên tục 24 giờ đến khi một hồ sơ hoàn thiện về trạng thái mạng được ghi chép.

Hiệu suất sử dụng thiết bị là phần quan trọng nhất của công việc quản lý mạng theo thời gian thực. Tuỳ theo ứng dụng của mạng mà tốc độ tìm lỗi trong mạng hoặc rất quan trọng hoặc tuyệt khẩn. Trường hợp mạng chuyển mạch gói gọi thực, có 2 phương pháp được sử dụng.

Phương pháp thứ nhất là gọi gom. Có nghĩa là mỗi thiết bị của mạng được gọi lần lượt. Một thiết bị được gọi chỉ khi nó được sử dụng. Ưu điểm của phưong pháp này là chỉ một cuộc gọi hoạt động ở một thời điểm, làm giảm thiếu sự cǎng thẳng cho NMS và bản thân mạng. Mỗi thiết bị bị gọi chỉ cần duy trì một cuộc gọi cho NMS trong một khoảng thời gian rất ngắn. Đôi khi không cần thiết bị đích tiếp nhận cuộc gọi. ở các mạng X.25 có thể suy ra từ thông tin quay về khi một cuộc gọi không thành hoặc là do cuộc gọi bị lỗi hoặc là do thiết bị không sẵn sàng làm việc, hoặc do cuộc gọi không được thiết bị tiếp nhận. Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là nó có thể mất nhiều thời gian đáng kể thǎm dò toàn bộ thiết bị trong mạng.

Giả sử NMS thǎm dò một thiết bị cứ 5s một lần. Đây là một tốc độ đủ thấp để tốc độ thiết lập gọi không ảnh hưởng tới sự làm việc của mạng và NMS có thể xử lý mọi thông tin được thiết bị chuyển về (công việc thǎm dò thường để tập hợp các thông tin về chất lượng ở cùng thời điểm để xác định khả nǎng sử dụng của thiết bị). Tốc độ này cho phép NMS thǎm dò 12 thiết bị mỗi phút. Điều đó có nghĩa là NMS quay vòng

8 phút để thǎm dò một mạng có 100 thiết bị. Trường hợp mạng lớn hơn có 1000 thiết bị thì thao tác thǎm dò mất khoảng 80 phút, không thể chấp nhận đối với bất kỳ ứng dụng nào.

Một phương pháp khác đối với mạng gọi thực là cần duy trì cuộc gọi từ NMS tới mọi thiết bị trong mạng. Điều này có lợi là nếu một thiết bị có sự cố thì cuộc gọi sẽ bị huỷ bởi mạng lưới. Theo cách này NMS sẽ được thông báo hầu như kịp thời. Để kiểm tra xem các thiết bị vẫn làm việc chuẩn xác hay không một thao tác thǎm dò mở đầu được sử dụng để đảm bảo rằng mọi thứ đều tốt. Tốc độ để thực hiện việc này ít quan trọng vì bộ chỉ thị sơ cấp liên tục gọi tới từng thiết bị.

Nhược điểm của phương pháp này là số lượng cuộc gọi mà NMS cần duy trì đồng thời. Mặc dù một thiết bị đơn lẻ có thể xử lý tới 100 hoặc 200 cuộc gọi ở một thời điểm (các cuộc gọi rỗi ở hầu hết thời gian), không thể chấp nhận được là có 100 cuộc gọi có thể hoặc phải được duy trì tới một thiết bị đầu cuối trên mạng. Những mạng rất lớn có thể được quản lý nhờ các hệ thống NMS hỗ trợ phân bổ trên mạng. Hệ thống NMS chính tổ chức từng cuộc gọi tới từng NMS hỗ trợ, sau đó nó bảo trì một cuộc tới từng thiết bị trong khu vực của nó. Như vậy nó cho phép một số lượng cuộc gọi quản lý lớn được ghép qua cuộc gọi đơn này giữa NMS chính và NMS phụ trợ. Nhờ sự tǎng cường này mà thậm chí các mạng rất lớn có thể được quản lý để chỉ thị hầu như tức thời sự cố của thiết bị ở mọi chỗ trên mạng.

Thông tin về chất lượng luôn nhận được từ các thiết bị chuyển mạch gói trong mạng. Chúng được tiếp cận với mọi thông tin về luồng tin trên mỗi tuyến đấu nối tới chúng. Các bộ chuyển mạch gói có các bộ đếm lỗi cho tuyến cùng với các bộ đếm gói, byte và đếm cuộc gọi thực. Thông tin này có thể được chuyển tới NMS theo một trong hai cách. Hoặc NMS có thể thu gom từ thiết bị chuyển mạch gói thông tin

này định kỳ, hoặc thiết bị chuyển mạch gói có thể phát thông tin này tuỳ hứng cho NMS khi nó có gì đó cần chuyển đi.

Phương pháp thứ nhất thường sử dụng ở các mạng lớn, mặt khác nó có khả nǎng tạo cho NMS có thể thẩm nhập tổng thể tin tức từ các bộ chuyển mạch gói. Nếu các bộ chuyển mạch chỉ cho phép chuyển tin cho NMS khi được yêu cầu thì NMS có thể dễ dàng điều khiển tốc độ chuyển tới nó. Vướng mắc của phương pháp sau là, khi một mạng lớn, nó có thể bắt NMS đôi khi phải dò quanh toàn bộ các bộ chuyển mạch gói. Vì vậy chúng cần phải nhớ đệm tin trong nó và sau đó chuyển đi khi được NMS hỏi tới.

Rõ ràng là khi bộ chuyển mạch gói chỉ có thể có một bộ đệm hữu hạn cho thông tin quản lý mạng thì rất có thể bộ đệm sẽ đầy trước khi NMS hỏi tới.

Điều này đặc biết đúng khi hoặc chính NMS không hoạt động chốc lát, hoặc đường nối giữa NMS và bộ chuyển mạch gói bị vô hiệu do một chặng bị lỗi. Khi đó bộ chuyển mạch gói đưa ra một quyết định thông minh cần phải làm gì. Phản ứng nhạy cảm nhất là xoá đi các thông tin cũ nhất ở bộ đệm của nó.

Bây giờ ta chuyển sang thông tin về cước, ta có thể sử dụng các nội dung trên thông tin này như đối với thông tin chất lượng. ở đây, khi bộ đệm cho thông tin cước mà đầy thì sự tình càng trầm trọng hơn. Mất thông tin cước là tối hậu, nhưng không thể khác được nếu thiết bị chuyển mạch gói, hoặc cửa cổng tính cước (vì các cửa cổng cũng liên quan ở đây) không thể tiếp cận tới NMS để chuyển thông tin cước. Nếu bộ chuyển mạch gói hoặc cửa cổng có một ổ đĩa gán vào thì nó có thể có một khả nǎng đệm đáng kể. Tuy vậy ở hầu hết các trường hợp lại không có ổ đĩa sử dụng cho mục đích này.

Rõ ràng là, một lỗi ở NMS có thể là một sự cố trầm trọng. Tuỳ thuộc vào thời gian mà NMS không hoạt động là bao lâu mà thông tin tính cước qua mạng bị mất nhiều hay ít và

người quản lý mạng cũng không biết tý nào về trạng thái của mạng, trừ khi thuê bao gọi điện thoại tới và than phiền.

Để giải quyết vấn đề này cần có NMS cấu trúc kép, đặc biệt khi nó làm việc theo phương thức dự phòng nóng. ở đây NMS dự phòng được duy trì ở trạng thái như NMS chính. Khi NMS chính có sự cố thì hệ thống dự phòng được đưa vào hoạt động tức khắc hầu như không gián đoạn. Do giá cả về tính phức tạp của giải pháp dự phòng nóng nên nó chỉ phù hợp cho những mạng rất lớn.

3.7.2. Phần cứng và phần mềm của NMS

Các NMS thường là các hệ thống máy tính thông dụng có giao tiếp chủ thích hợp để quản lý mạng. Thông thường một máy vi tính nhỏ hoặc PC được sử dụng. Bản thân phần cứng không quan trọng lắm, chỉ phần mềm mới thực sự tính toán để quản lý mạng. Thường ra thì NMS phải có một ổ đĩa cứng và một màn đồ thị màu có độ phân giải cao. Tuỳ theo kiểu giao tiếp người dùng mà có thể trang bị một con chuột để chọn phương thức làm việc.

Hệ thống thao tác cần phải là hệ thống thời gian thực đa công nếu toàn bộ 3 chức nǎng quản lý mạng cần thực hiện đồng thời. Trường hợp sử dụng các PC thì điều này được thực hiện nhờ có một bộ phận trọng yếu đặc biệt ngoài hệ thống thao tác của các PC vì hệ thống này không thể điều hành theo chế độ đa công thời gian thực.

Thiết bị quản lý hiện thị "cửa sổ" là rất hữu hiệu vì nó cho phép một vài cửa sổ tin được hiển thị đồng thời trên màn hình. Ví dụ: một cửa sổ có thể sử dụng để soạn thảo cấu hình, còn cửa số khác lại dùng để hiển thị các bản tin cảnh báo từ bộ phận quản lý mạng thời gian thực của NMS. Màu sắc cũng rất bổ ích, đặc biệt khi có nhiều thông tin trên màn hình, để làm nổi lên thông tin quan trọng. Khả nǎng tạo biểu đồ cũng cần thiết vì nó cho phép hiển thị các sơ đồ bao quát của mạng, cung cấp cho người quản lý mạng thông tin về cấu hình của mạng. Một sơ đồ như vậy có thể được diễn giải

cùng với thông tin thời gian thực về tải của tuyến v.v... để dễ dàng hiểu được trạng thái của mạng ở mọi lúc.

Một NMS thường được cấp một kiểu cảnh báo âm nào đó khi sự cố được phát hiện. Giao tiếp NMS tạo ra cho người quản lý mạng khả nǎng yêu cầu cảnh báo khi sự cố nghiêm trọng xảy ra. Sự cố này bao gồm cả khi các thiết bị không làm việc được, tải tuyến vượt quá ngưỡng định trước hoặc tỷ lệ lỗi tuyến vượt quá một ngưỡng. Cảnh báo kiểu này được hiển thị ở cửa sổ trên màn hình kèm theo cảnh báo âm để tǎng thêm sự chú ý của người quản lý mạng. Đặc tính này rất cần thiết vì ít khi người quản lý mạng lại ngồi ở màn hình NMS suốt ngày. Nếu không có cảnh báo âm, thì các cảnh báo có thể không nhận biết được ở nhiều lúc trước khi có ai đó để ý tới màn hình.

3.8. Kết luận

Có 6 thành phần cơ bản kết hợp với nhau để tạo thành các mạng chuyển mạch gói. Không phải cả 6 thành phần đều cần thiết để tạo lập một mạng chuyển mạch gói nhưng các tuyến thông tin và các bộ chuyển mạch gói thì luôn luôn phải có.

Các tuyến thông tin được sử dụng ghép các thành phần của mạng với nhau. Thiết bị chuyển mạch gói là trung tâm của mạng chuyển mạch gói. Chúng tạo ra tuyến nối giữa các thành phần mạng khác nhau như các PAD và các giao tiếp chủ.

PAD tạo tuyến nối tới mạng chuyển mạch gói cho các thiết bị không thể đấu nối trực tiếp vào mạng.

Các giao tiếp chủ cung cấp tuyến nối tới mạng chuyển mạch gói cho các hệ thống máy tính chủ.

Các cửa cổng dùng để ghép nối các mạng khác nhau với nhau để cho phép thiết lập các tuyến nối giữa các thiết bị đầu cuối của 2 mạng.

Hệ thống quản lý mạng tập hợp thông tin về hiệu suất và chất lượng cho người quản lý mạng. Nó chuyển tin ở dạng đủ ý nghĩa cho người quản lý mạng. Các hệ thống quản lý mạng bao quát các khu vực như quản lý tính cước và định giá, quản lý thời gian và quản lý cấu hình.

6. X.25 - Giao thức mạng chuyển mạch gói

6.1. Mở đầu 6.2. X.25 (84) cấp 1 - cấp vật lý 6.3. X.25 (84) cấp 2 - cấp tuyến số liệu

o 6.3.1. Thể thức khung của LAPB o 6.3.2. Các kiểu khung LAPB o 6.3.3. Các trường (vùng) N(R) và N(S) o 6.3.4. Bit P o 6.3.5. Thao tác cấp tuyến số liệu o 6.3.6. Các tham số hệ thống

6.4. Cấp X.25 thứ 2 - Một số gợi ý thực tế 6.5. Cấp X.25 (84) cấp 3 - cấp mạng (lớp mạng)

o 6.5.1. Khuôn mẫu gói cấp mạng o 6.5.2. Các kiểu gói cấp mạng o 6.5.3. Các địa chỉ dãy cấp mạng o 6.5.4. Trường mã nhận dạng khuôn mẫu o 6.5.5. Cung đoạn tái khởi động o 6.5.6. Thiết lập các cuộc gọi thử o 6.5.7. Cung đoạn chuyển giao tin o 6.5.8. Trường mã dịch vụ

6.6. Cấp X.25 - 3 - Một số hướng dẫn thực tế 6.7. X.75

o 6.7.1. Cấp vật lý của X.75 o 6.7.2. Cấp tuyến của X.75 o 6.7.3. Cấp mạng của X.75

Chương 6.X.25. Giao thức mạng chuyển mạch gói

6.1 Mở đầu

ở chương này chúng ta sẽ thảo luận một vài chi tiết kỹ thuật quan trọng của giao thức mạng chuyển mạch gói.

Giao thức này là giao thức CCITT X.25 (84), nó là giao thức quan trọng nhất trong các giao thức chuyển mạch gói. Chữ số 84 sau X.25 thể hiện tài liệu khuyến nghị X.25 xuất bản nǎm 1984. CCITT xuất bản 4 nǎm một lần. Điều đó không có nghĩa là giao thức này thay đổi nhiều tới 4 nǎm một lần. X.25 (80) xuất bản vào nǎm 1980 là cơ sở của tất cả các khuyến nghị X.25 đã lỗi thời. Điều này chủ yếu là do các mạng quốc gia (ví dụ luồng chuyển mạch gói BT) đã tiêu chuẩn hoá theo X.25 (80).

X.25 (84) có một số đặc tính mới không trình bày ở X.25 (80). Các đặc tính mới này đã được đưa vào mọi trường hợp để trợ giúp cho dịch vụ mạng ghép nối định hướng cho các hệ thống mở (càng về sau càng nhiều). Hầu hết những điều bổ sung mới ở X.25 (84), nó giải thích vì sao giao thức này lại được chọn.

IOS còn có kiểu X.25 (84) cấp 3. Nó được IOS công bố là ISO/DIS 8202 và BSI công bố là DD117. Kiểu giao thức ISO này trên cơ bản giống kiểu CCITT, nhưng khác là nó cho phép thao tác từ DTE tới DTE ở mức gói còn CCITT chỉ quan tâm tới thao tác giữa DTE và DCE.

Cuối của chương này chúng ta sẽ xem xét qua X.75. Đây là một dạng của X.25 sử dụng cho các mạng liên kết X.25 và bao gồm một số các tính nǎng đặc biệt và các thể thức gói khác.

6.2. X.25 (84) cấp 1 - Cấp vật lý

Cấp vật lý của giao thức này xác định các vấn đề như báo hiệu điện và kiểu các bộ đấu chuyển được sử dụng. Cho

phép hai kiểu giao tiếp chính. Đó là X.21 và X.21 bis. Khuyến nghị này cũng cho phép giao tiếp nối tiếp V khi cần. Vì chúng ta chỉ quan tâm tới các cấp cao hơn của giao thức này nên các chi tiết của giao tiếp cấp vật lý sẽ được chuyển sang chương 10.

6.3. X.25 (84) Cấp 2 - Cấp tuyến số liệu

Nói ngắn gọn là : cấp 2 cung cấp một đường thông tin điều khiển dòng, không có lỗi giữa hai đầu cuối của một tuyến liên lạc. Nó tạo điều kiện cho các cấp cao hơn làm việc mà không quản ngại về việc số liệu bị sai lạc và cho cấp dưới để điều khiển luồng. Giao thức cấp tuyến sử dụng một số khái niệm từ giao thức HDLC (giao thức điều khiển tuyến số liệu cấp cao).

Có hai kiểu giao thức X.25 cấp 2: LAP và LAPB.LAP có nghĩa là: thể thức xâm nhập tuyến (Link access procedure). Còn LAPB có nghĩa là thể thức xâm nhập tuyến có cân bằng (Link access procedure balanced). LAPB hoàn thiện hơn LAP một ít và là kiểu mà hầu hết mọi người sử dụng.

Chi tiết hơn ta có hai kiểu giao thức LAPB. Dạng chung nhất của LAPB là kiểu SLP - thể thức tuyến đơn (Single Link Procedure), tức là giao thức giữa DTE và DCE chỉ dùng một tuyến thông tin. Một kiểu mời của LAPB cũng được giới thiệu ở X.25 (84) là kiểu MLP thể thức đa tuyến. Nó cho phép sử dụng đa tuyến liên lạc giữa DTE và DCE. Nếu một trong các tuyến có sự cố thì các tuyến khác được tuyển dụng mà không bị mất số liệu. Điều này cho phép phân tải giữa các tuyến ghép và tự động khắc phục lỗi cho một hoặc nhiều tuyến.

6.3.1. Thể thức khung của LAPB

Đơn vị tin ở giao thức LAPB là "khung". Hình 6.1 trình bày cấu trúc của các khung LAPB. Trường F chứa 1 byte cờ. Khi các khung chưa được phát đi, các byte cỡ liên tục được chuyển đi (byte mẫu nhị phân 01111110).

Trường "A" chứa địa chỉ gói tin. Vùng này có thể chứa hoặc 00000011 (địa chỉ A) hoặc 00000001 (địa chỉ B). Việc sử dụng địa chỉ A và B sẽ được mô tả sau này. Các trường C là trường điều khiển khung. Nó được sử dụng để xác định khung chứa những gì. Chú ý rằng ở hình 6.1.a và 6.1.b trường điều khiển luôn dài 8 bits, trong khi đó ở hình 6.1.c và 6.1.d, trường điều khiển này có thể dài đến 8 đến 16 bits. Đó là do có sự thay đổi thêm của giao thức mà hiện chưa được nhắc tới. Kiểu LAPB chuẩn này cho phép kích thước cửa sổ tối đa (xem chương 2 dành để giải thích các cửa sổ giao thức) của 7 số liên tiếp từ 0 tới 7. Một vùng 3 bit cần cho công việc này, nó ghép khớp trong trường điều khiển. Có thể xảy ra trường hợp kích thước cửa số lớn hơn sẽ hay hơn. Để có điều đó kiểu LAPB mở rộng được xác định, nó có thể trợ giúp các kích thước cửa sổ tới 127. Khi đó cần phải có trường 7 bits. Khi trường điều khiển có độ dài thay đổi thì nhiều điều khoản của X.25 không trợ giúp được cho phương thức làm việc mở rộng này.

ở trường hợp hình 6.1.a và 6.1.b chỉ có một trường "I" được dùng để chuyển tin của giao thức cấp cao hơn các gói X.25 cấp 3.

Trường FCS chứa dãy kiểm tra khung. Nó được sử dụng để bộ thu khung kiểm tra để đảm bảo nó đã thu mà không có lỗi. Thiết bị phát khung đưa thêm vào FCS, trị số của nó được tính toán theo nội dung khung.

Cuối cùng có một trường "F" khác. Cờ này xác định điểm cuối của khung. Hoàn toàn có khả nǎng một khung khác tiếp theo ngay sau cờ này, vì vậy chỉ có một cờ giữa các khung. Có một vấn đề nảy sinh từ cấu trúc khung này. Giả sử nội dung của khung giữa các trường cờ có kiểu bit 01111110, là kiểu bít cờ. Vì cờ đánh dấu điểm cuối của khung, vì vậy có thể khung không thu được chính xác.

Để khắc phục vấn đề này, số liệu được phát đi theo cách riêng. Nếu nội dung của khung chứa 5 hoặc hơn 5 bits 1 ở

một dãy thì máy phát sẽ bổ sung vào một bit 0 sau 5 bit 1. Điều này đảm bảo không bao giờ xảy ra 6 bit 1 liên tiếp ở giữa của một khung. Máy thu nhận biết được điều máy phát đã thực hiện, nếu nó thấy bit 0 theo sau 5 bit 1 thì nó biết rằng bit 0 này cần bị loại bỏ đi vì nó đã được máy phát đưa thêm vào. Kỹ thuật này được coi như kỹ thuật chèn bit.

Thứ tự bit phải

12345678 12345678

12345678

16 tới 1

12345678

Cờ Địa chỉĐiều khiển

FCS Cờ

F 011111

10

A 8

bits

C 16 bits

FCS 16 bits

F 011111

10

 

Thứ tự bit phải

12345678 12345678

12345678

 16

tới 112345678

Cờ Địa chỉĐiều khiển

Thông tin

FCS Cờ

F 0111111

0

A 8 bits

C 16 bits

INFO N bits

FCS 16 bits

F 0111111

0

 

Thứ tự bit

phải

12345678 12345678

1 tới *)

16 tới 1

12345678

Cờ Địa chỉ Điều khiể

FCS Cờ

n

F 0111111

0

A 8 bits

C *) bits

FCS 16 bits

F 0111111

0

 

Thứ tự bit

phải

123456781234567

8

1 đến *)

16 tới 1

12345678

Cờ Địa chỉĐiều khiể

nFCS Cờ

F 0111111

0

A 8 bits

C *) bits

FCS 16 bits

F 0111111

0

*) 16 đối với thể thức khung chứa địa chỉ dãy liên tiếp, 8 cho thể thức khung không chứa địa chỉ dãy liên tiếp.

Hình 6.1. Các thể thức khung

6.3.2. Các kiểu khung LAPB

Giao thức LAPB xác định một kiểu khung chính thống được dùng để chuyển tin theo giao thức LAPB và chuyển tin theo giao thức cấp cao hơn.

Kiểu khung này được xác định ở trường điều khiển.

Bảng 6.1 trình bày các loại trường điều khiển hợp thức ở LAPB. Tuỳ theo phương thức LAPB đã đưa ra có hai dạng khác nhau của các kiểu khung. Các chức nǎng khung vẫn giữ

nguyên, chỉ các chức nǎng được đưa ra mới được mô tả ở bảng này.

Thể thức Lệnh Đáp ứng Mã hoá

Chuyển tin

I (Tin)            0       

N(S) P N(R)

Giám  sát

RR (sẵn sàng thu)RNR (chưa sẵn sàng thu)REJ (không chấp nhận)

RR (sẵn sàng thu)RNR (chưa sẵn sàng thu)REJ (không chấp nhận)

1.......0.......0.......0

1.......0.......1.......0

1.......0.......0.......1

P/F

P/F

P/F

N/R

N/R

N/R

Không đánh số

SABM (thiết lập phương thức cân bằng không đồng bộ)

... 1.......1.......1.......1 P 1....0....0

DISC Cắt tuyến nối (giải  toả)

... 1.......1.......0.......0 P 0....1....0

DM (phương thức không đấu nối)UA (xác nhận không đánh sốFRMR (không chấp nhận khung

1.......1.......1.......1

1.......1.......0.......0

 1.......1.......1.......0

F

F

F

0....0....0

1....1....0

0....0....1

Bảng 6.1 Thể thức trường điều khiển

Chủ yếu có hai kiểu khung: Khung lệnh và khung đáp ứng. Khung đáp ứng được phát để xác nhận công việc thu một lệnh. Ví dụ như các khung I là các khung lệnh . Sau khi thu được một khung I hay nhiều khung I, một đáp ứng cần được chuyển đi để xác nhận rằng, khung hoặc các khung đã thu được chính xác. Chú ý rằng, các khung S có thể là các khung lệnh hoặc khung đáp ứng (trả lời). Chúng được sử dụng làm vai trò gì tuỳ theo điều kiện cụ thể.

Các lệnh và các đáp ứng được phân biệt nhờ giá trị ở trường A của khung. Lưu là trường này có thể chứa địa chỉ của A hoặc địa chỉ B. Đáp ứng được phát cho một lệnh thu được luôn có cùng trường A vì nó là của lệnh này. Nếu DCE phát lệnh thì dùng địa chỉ A. Nếu DTE phát lệnh thì dùng địa chỉ B.

Thực ra ở cấp tuyến số liệu thì đây là sự khác nhau chủ yếu giữa DTE và DCE.

Bây giờ đến lượt mô tả các kiểu khung khác nhau. Khung "I" là "khung tin". Nó được dùng để chuyển tin cho giao thức cấp cao hơn.

Các khung S gọi là các khung giám sát. Có 3 kiểu khung S: RR (máy thu sẵn sàng làm việc), RNS (máy thu chưa sẵn sàng làm việc) và REJ (khung phát lại). Các khung này liên quan tới công việc điều khiển luồng cho khung I và khắc phục lỗi tuyến thông tin do hỏng khung.

Các khung "U" gọi là các khung không được đánh số. Chúng được gọi như vậy vì chúng không chứa địa chỉ dãy. Các khung này được dùng để khởi xướng, chọn tuyến (SABM, SABME, DISC, DM, và UA) và báo cáo những sự vi phạm giao thức (FRMR).

Lệnh SABM (Set Asynchronous Balanced Mode) thiết lập phương thức cân bằng không đồng bộ và SABME (Set Asynchronous Balanced Mode Extended) thiết lập phương thức cân bằng không đồng bộ mở rộng) dùng để thiết lập

tuyến vào trạng thái chuyển tin (tức là tối trạng thái cao). Sự khác nhau duy nhất giữa hai lệnh này là : SABM đòi hỏi phương thức làm việc thông thường (kích cỡ cửa sổ tối đa là 7) còn SABME đòi hỏi phương thức làm việc mở rộng (kích cỡ cửa sổ tối đa 127).

Khung lệnh DISC (giải toả) dùng để đưa tuyến về trạng thái thấp (dưới) và như vậy ở chừng mực nào đó nó ngược với các lệnh SABM và SABME.

Đáp ứng DM (phương thức giải toả) dùng để trả lời cho SABM hoặc SABME đã thu được nếu máy phát DM không muốn đưa tuyến vào trạng thái chuyển tin.

Đáp ứng UA (xác nhận không đánh số) dùng để khẳng định lệnh DISC hoặc SABM đã thu được.

Đáp ứng FRMR (không chấp nhận khung) dùng để chỉ thị lệnh sau cùng hoặc đáp ứng sau cùng không hợp lệ về mặt nào đó. FRMR mang thông tin mô tả lý do (xem hình 6.2).

6.3.3 Các trường (vùng) N (R) và N (S)

Cụm N(R) do bộ phát khung số liệu sử dụng để báo cho máy thu số thứ tự của khùng tin tiếp theo mà máy thu đang đợi. Các khung RR và RNR dùng cụm này để khẳng định công việc thu các khung tin có thứ tự tới N(R). Khung REJ dùng để yêu cầu phát lại các khung tin có số thứ tự bắt đầu từ N(R). Cụm N(S) dùng để chỉ thị số thứ tự của một khung tin.

6.3.4 Bit P

Bít P (hoặc bit đầu/cuối) được sử dụng chung để chỉ thị một khung đã được phát lại.

Khi sử dụng trong một lệnh thì bít này gọi là bit đầu, còn khi sử dụng trong một đáp ứng thì nó gọi là bit cuối. Khi một đáp ứng được tạo ra cho một lệnh thì bit cuối phải bằng bit đầu của lệnh.

Tổng quát, lúc đầu phát một lệnh, bit đầu là không (xoá). Khi lệnh đã được phát đi, cần có một đáp ứng. Nếu không thu được đáp ứng trong một khoảng thời gian xác định thì lệnh sẽ được phát lại, lần này bit đầu là lập.

Khoảng thời gian quy định, trong đó phải thu được một đáp ứng gọi là T1. Đó là một trong các tham số để cấu hình các tuyến đặc biệt. Mục các tham số hệ thống sau này sẽ đề cập nhiều hơn về vấn đề này.

Các bit của khối tin

- Trường điều khiển khung không được chấp nhận là cụm mã điều khiển của khung thu, đã gây ra sự từ chối khung.

- V(S) là biến số trạng thái phát hiện thời ở DCE hoặc DTE báo cáo trạng thái từ chối (bit 10=bit thứ tự thấp).

- CIR thiết lập một chỉ thị khung đã bị từ chối là một đáp ứng, còn RIS thiết lập 0 chỉ thị khung đã bị từ chối là một lệnh.

- V(R) là biến số trạng thái thu hiện thời ở DCE hoặc DTE báo cáo trạng thái từ chối (bit 14=bít thứ tự thấp).

- W ở trạng thái 1 chỉ thị trường điều khiển đã thu được và đã quay về các bit từ 1 tới 8 không được xác định hoặc không được thực hiện.

- X ở trạng thái 1 chỉ thị trường điều khiển đã thu được và đã quay về các bit từ 1 tới 8 bị coi là không hợp lệ do khung chứa trường tin không cho phép ở khung này hoặc khung này là một khung giám sát hay một khung không được đánh số có độ dài không chuẩn xác . Bit W cần ở trạng thái 1 phối hợp với bit này.

- Y ở trạng thái 1 chỉ thị trường tin đã thu được vượt quá dung lượng thiết lập cực đại.

- Z ở trạng thái 1 chỉ thị trường điều khiển đã thu được và đã quay về các bít từ 1 tới 8 chứa N(R) không hợp lệ.

12345678 910 11

1213

14 15 16

17 18 19 20 21 22 23 24

Trường điều khiển khung không chấp thuận

0 V(S) C/R V(R) W X y Z 0 0 0 0

Hình 6.2 Trường tin của FRMR

6.3.5. Thao tác cấp tuyến số liệu

Có hai cung đoạn thao tác chính: cung đoạn lập tuyến và cung đoạn chuyển tin. Theo đặc điểm hình thái của giao thức thì hai cung đoạn này được chia nhỏ thành một số lớn các trạng thái. Vì vậy giao thức này được xác định theo bảng trạng thái. Điều này có nghĩa là nếu biến cố này xảy ra theo trạng thái này thì làm như vậy và chuyển sang trạng thái mới đó. Thực ra các bảng trạng thái chỉ cần cho người thực hiện giao thức, vì vậy chúng ta không quan tâm tới các bảng trạng thái ở đây.

Hai cung đoạn của tuyến số liệu sẽ được mô tả dưới đây. Thao tác đối với DTE cũng giống như đối với DCE. Vì vậy thuật ngữ DXE được dùng cho cả DTE và DCE.

Cung đoạn lập tuyến

Khi một DXE mới được khởi động, đó là cung đoạn lập tuyến. ở trạng thái này phổ biến là để phát DISC theo chu kỳ. Điều này chủ yếu để nói "tôi đang vào cuộc". Nếu không được trả lời trong khoảng T1 thì DISC được phát lần nữa

nhưng có thiết lập bit P. Nó được viết là DISC (P). Hình 6.3 mô tả trạng thái này.

Nếu một DXE thu một DISC hoặc DISC(P) và muốn khởi động tuyến, nó trả lời bằng một UA hoặc UA(F) (tức là một UA có lập một bít cuối). DXE thu UA hoặc UA(F) này sẽ chờ một khoảng thời gian là T3. Nếu một SABM hoặcSABME thu được trong khoảng thời gian này thì đáp ứng UA được phát đi và tuyến số liệu chuyển sang cung đoạn chuyển tin. Nếu một SABM(P) hoặc SABME(P) thu được thì một UA(F) được phát đi và tuyến chuyển sang cung đoạn chuyển tin. Lưu ý rằng nếu sự chậm trễ hơn xảy ra thì điều này có nghĩa là một SABM hoặc SABME đã bị mất vì sự thiết lập bit đầu chỉ thị rằng khung đã được phát đi.

Cung đoạn chuyển tin

Hình 6.4 mô tả quá trình trình thiết lập một tuyến để đưa tuyến vào cung đoạn chuyển tin, tiếp theo là đưa tuyến quay về cung đoạn lập tuyến. ở cung đoạn chuyển tin I, các khung RR, RNR và REJ được dùng để điều khiển công việc chuyển giao số liệu giao thức cấp cao hơn qua tuyến. Nếu thu được một khung I chuẩn xác và DXE có thể tiếp nhận nữa thì nó trả lời cho khung I này bằng một khung đáp ứng RR. Nếu DXE không thể tiếp nhận nữa thì nó trả lời bằng một đáp ứng RNR, báo cho DXE kia rằng hiện nó bận và không thể tiếp nhận thêm số liệu ở thời điểm này. Đáp ứng REJ dùng để yêu cầu phát lại một hoặc nhiều khung I đã bị DXE nghi là mất (có thể bị loại bỏ do một lỗi FCS sinh ra trong khi thu).

Hình 6.4. Thiết lập tuyến sau khi giải toả

Các khung RR, RNR và REJ được dùng để trả lời khung I là các đáp ứng. Dạng lệnh của các khung RR, RNR và REJ dùng để hỏi DXE kia về trạng thái hiện tại của nó hoặc báo cho nó nếu trạng thaí của DXE này đã thay đổi. Khi được sử dụng là lệnh thì các khung RR, RNR, và REJ luôn có sự thiết lập bít đầu. Vì vậy các đáp ứng tạo ra ở bên thu luôn được gắn bít cuối.

Để xem xét nó làm việc ra sao, giả thiết rằng một DXE đã trả lời cho một khung tin bằng một đáp ứng RNR do nó không thể tiếp nhận số liệu nữa. Khi lại có thể thu số liệu, nó có thể phát một lệnh RR(P) cho DXE kia, thông báo cho nó về trạng thái mới. Sau đó DXE thu có thể trả lời bằng một đáp ứng RR(F), RNR(F) hoặc REJ(F), (tuỳ thuộc vào trạng thái của nó) và lại tiếp tục phát các khung I,. Điều này thể hiện ở hình 6.5. Cả DTE lẫn DCE có thể chuyển tuyến sang trạng thái thiết lập nhờ phát đi một lệnh DISC vào bất cứ lúc nào. Nếu một DXE đòi hỏi phục hồi tuyến thì nó phát đi lệnh SABM hoặc SABME. Cũng thế, điều này có thể xảy ra ở bất cứ lúc nào.

Phía thu phát một UA để trả lời và tuyến lại trở về cung đoạn chuyển tin.

Trạng thái từ chối khung

Trạng thái từ chối khung được đưa vào khi thu một khung không hợp lệ. Điều đó có nghĩa là một khung đã không được thu nhận cùng với trường địa chỉ A hoặc B ở trường A và không có lỗi FCS, nhưng nội dung của khung vẫn không chuẩn xác hoặc không tương ứng đối với trạng thái của phía máy thu. Hiển nhiên đây là trạng thái tương đối trầm trọng, có thể biểu hiện sự vi phạm giao thức và cần phải tái lập tuyến. Mặc dù tuyến có thể được tái lập ngay nhờ phát đi lệnh SABM hoặc SABME, nhưng cũng không thể báo cho DXE kia vì sao tuyến lại phải tái khởi động. Vì vậy khi một DXE thu một khung không hợp lệ thì nó phát một đáp ứng FRMF để báo cho DXE kia biết cái gì bị sai. Chủ yếu đây là một sự luận tội: "bạn đã phát cho tôi một khung bị sai và vì sao vậy".

Đáp ứng FRMF là một bít đặc biệt bởi vì nó là đáp ứng duy nhất có thể phát đi để trả lời một đáp ứng - tốt, có phải không? Ngay ở trạng thái từ chối khung, tuyến có thể được tái khởi động bằng một lệnh SABM hoặc SABME.

6.3.6. Các tham số hệ thống

Các tham số hệ thống là các tham số cấu hình, nó xác định các khía cạnh nào đó của sự thao tác cấp tuyến số liệu.

Đại lượng T1 là khoảng thời gian mà máy phát khung lệnh chờ một đáp ứng trước khi lại phát đi một lệnh có gắn bít đầu. Đôi khi gọi đây là khoảng tái thử. T1 phải lớn hơn thời gian dùng để phát một khung có độ dài cực đại và nhận một đáp ứng cho khung này, nó có thể là một khung cực đại. Nó tuỳ thuộc vào tốc độ phát các bít theo tuyến thông tin và khoảng trễ xử lý ở máy thu.

Còn có khoảng định thời nữa, đó là T2, nó được xác định như là thời gian cực đại cần dùng trước khi máy thu thu một khung và phát đi một khung xác nhận việc thu khung này. Nó luôn ngắn hơn T1. Điều này thực tế thích hợp để phát đi một khung xác nhận việc thu một khung càng sớm càng tốt.

Khoảng định thời gian T3 xác định một DXE phải chờ bao lâu đối với lệnh thiết lập tuyến trước khi bắt đầu phát đi các DISC ở cung đoạn lâp tuyến. Giá trị này là T1xN2.

N2 là số lần cực đại để một khung lệnh được phát lại trước khi tuyến được tái khởi động.

Thực chất nếu T1đã hết N2 lần thì máy phát từ bỏ và tái khởi động tuyến bởi SABM hoặc SABME. PSS dùng giá trị 20 đối với N2. Các mạng khác nhau có thể quy định các giá trị N2 khác nhau nhưng chúng hoàn toàn giống PSS.

N1 là số bít cực đại có thể có trong một khung I. Nó bao gồm các cụm IA, C, I, và FCS. Ví dụ nếu kích cỡ cụm I cực đại cho một tuyến là 128 bytes thì N1 sẽ là 1064. Tham số hệ thống k là số lượng cực đại của các khung I được đánh số tuần tự mà một DXE có thể phát đi nhưng không được xác nhận ở bất cứ lần nào (tức là kích cỡ cửa sổ). PSS xác định giá trị k là 7 vì nó không bổ trợ cho phương thức làm việc mở rộng.

6.4. Cấp X.25 thứ 2 - Một số gợi ý thực tế

Điều quan trọng nhất xảy ra khi thử nối hai thiết bị với nhau là tìm một sợi cáp để làm việc và cung cấp đồng hồ cho cấp tuyến số liệu (tức là các vấn đề cấp vật lý). Sau đó là tới cấp tuyến số liệu. Một DTE chỉ trao đổi với một DCE; các DTE khác sẽ không trao đổi với các DTE và các DCE cũng không trao đổi với các DCE. Vì vậy điều đầu tiên cần làm để đảm bảo một thiết bị là một DCE, thiết bị khác là một DTE. Ngay sau khi điều đó đã được thực hiện thì cấp tuyến số liệu hoàn thành mà không còn sự rắc rối nào nữa.

Tham số cấu hình quan trọng nhất là giá trị định thời T1. Nó cần được thiết lập chuẩn xác cho tốc độ mà tuyến được cấp đồng hồ nhịp. Đừng quên rằng T1 cần được thiết lập ở cả DCE và DTE.

Điều gì xảy ra khi T1 thiết lập không chuẩn xác? Nếu T1 không đủ lớn, có thể không đủ thời gian để phát đi một khung dài và xác nhận nó trước khi T1 hết hạn. Điều đó dẫn tới một loạt sự phát lại khung không cần thiết và làm cho việc truyền số liệu kém hiệu quả.

Nếu T1 quá lớn thì sự chậm trễ nghiêm trọng có thể xảy ra khi cần phải phát lại khung. Cả hai trường hợp đều không xảy ra nguy hiểm nhưng thực tế để tạo lập tuyến có hiệu suất tốt thì đòi hỏi phải thiết lập T1 chuẩn xác.

Tham số cấu hình quan trọng khác cho cấp tuyến là N2. Đó là số lần phát lại một khung trước khi tuyến số liệu được tái lập. Giá trị 20 là hợp lý. N2 không phụ thuộc vào tố độ của tuyến.

T1 và N2 có quan hệ sao cho T1 x N2 là thời gian cực đại cần để phục hồi tuyến số liệu từ một sự cố nghiêm trọng. Nếu giá trị này quá lớn thì thời gian này có thể mất nhiều phút. Cho dù điều này không thường xuyên xảy ra.

Nếu tuyến thông tin giữa DTE và DCE có chất lượng tốt thì lỗi FCS hâù như không xảy ra. Nếu tuyến bị nhiễu loạn sẽ xảy ra nhiều lỗi FCS. Các khung bị lỗi có thể được đưa qua công việc kiểm tra FCS, FCS không làm gì khác, nó chỉ từ chối hầu hết các khung bị lỗi. Đây là một trạng thái nghiêm trọng vì sự huỷ hoại của số liệu cấp mạng có thể xảy ra mà không được phát hiện bởi các giao thức cấp mạng cao hơn.

Cho dù việc này không trầm trọng thì lỗi FCS thường xuyên sẽ làm cho tuyến số liệu kém hiệu quả vì phải phát lại khung nhiều lần như một hậu quả.

6.5. Cấp X.25 (84) cấp 3 - cấp mạng (lớp mạng)

Cấp X.25 thứ 2 tạo ra phương thức để chuyển tin giao thức cấp cao hơn (trong các khung tin ) giữa hai đầu cuối của một tuyến thông tin đảm bảo chuẩn xác, điều khiển lưu lượng

chuyển số liệu. Cấp X.25 cấp 3 tạo cho số liệu được phát đi trong các khung tin. Đơn vị số liệu ở cấp mạng là gói.

Giao thức cấp mạng trên cơ bản xác định thao tác gọi ảo qua giao thức cấp tuyến (các cuộc gọi ảo đã được mô tả ở chương 2). Mỗi cuộc gọi ảo được lớp mạng tạo ra cho các giao thức cấp cao hơn là một tuyến có điều khiển theo luồng giữa DXE nội hạt và một DXE xa qua mạng.

X.25 cấp 3 thực tế được định nghĩa là một giao thức giữa một DTE và một DCE đấu nối trực tiếp qua một tuyến thông tin. DTE có thể như là một PAD còn DCE có thể là một thiết bị chuyển mạch gói X.25. Có thể có nhiều kiểu mạng khác nhau dạng được sử dụng để cung cấp tuyến nối giữa hai DXE. Thế nhưng điều quan trọng là giao tiếp cấp mạng giữa DTE và DCE phải giữ giống nhau dù cho các mạng bao gồm cả các tuyến truyền giữa DXE nội hạt và DXE xa.

6.5.1. Khuôn mẫu gói cấp mạng

Mỗi một gói cấp mạng có cùng khuôn mẫu đầu đề 3 bytes mô tả ở hình 6.8. Cụm nhận dạng khuôn mẫu chung (GFI) là khối 4 bít được dùng để chỉ thị khuôn mẫu chung cho phần còn lại của đầu đề. Công việc mã hoá của cụm GFI sẽ được mô tả trong khi mô tả các kiểu gói.

GFI+LCGN LCN PTI Phần còn lại của gói

Hình 6.8. Khuôn mẫu gói cấp mạng

Cụm thứ hai của bytes đầu này của gói là địa chỉ nhóm kênh lôgic (LCGN). Nó kéo sang cả bytes thứ hai tạo thành địa chỉ kênh lôgic (LCN) 12 bit, nó dùng để nhận dạng cho từng cuộc gọi ảo riêng biệt. Byte thứ ba là cụm nhận dạng kiểu gói (PTI), nó định ra chức nǎng của gói.

6.5.2. Các kiểu gói cấp mạng

Bảng 6.2 trình bày các kiểu gói cấp (lớp) mạng. Lưu ý rằng cùng một gói có thể gọi tên khác nhau tuỳ thuộc vào DTE hay DTE phát nó đi. ở cả hai trường hợp, mã hoá cụm PTI là giống nhau vì khi chuyển tới đó thì các gói đều giống nhau.

Khác với cấp tuyến số liệu, ở đây DCE được phép làm một số việc mà DTE không thể làm, vì vậy sự phân biệt này là quan trọng.

Lưu ý rằng các gói thiết lập và xoá cuộc gọi chỉ có hiệu lực đối với các cuộc gọi ảo có chuyển mạch (SVCS), trong khi đó các gói khác có hiệu lực đối với cả SVCs và cả các mạch ảo cố định (PVCs). Các PVC giống các SVC, chỉ khác là ngay khi từ cấp tuyến số liệu đi lên, các PVC đi thẳng vào cung đoạn chuyển tin, bỏ qua cung đoạn thiết lập gọi. Các PVC ít khi được sử dụng nên chúng ta sẽ không thảo luận về chúng nữa.

Các gói thiết lập và xoá cuộc gọi

Gói gọi vào và yêu cầu gọi dùng để yêu cầu thiết lập một cuộc gọi ảo giữa DXE phát gói này và DXE thu gói này. Gói chỉ cuộc gọi được đấu nối hay cuộc gọi được tiếp nhận được dùng để trả lời cho gói yêu cầu gọi hoặc gói chỉ cuộc gọi vào để chỉ thị rằng cuộc thử nối được tiếp nhận và bây giờ cuộc gọi được tiến hành.

Gói yêu cầu giải toả và biểu thị giải toả được dùng hoặc để kết thúc một tuyến nối đang làm việc hoặc để từ chối một yêu cầu thiết lập gọi (tức là để trả lời cho gói yêu cầu gọi hoặc gọi vào).

Gói xác nhận giải toả dùng để xác nhận rằng đã thu được gói chỉ thị giải toả trước đó hoặc gói yêu cầu giải toả.

Các gói số liệu và ngắt

Gói số liệu được dùng để chuyển số liệu cho giao thức cấp cao hơn giữa hai DXE đấu nối với nhau bởi cuộc gọi ảo. Gói

ngắt được dùng để chuyển một phần nhỏ số liệu (tối đa 32 bytes) giữa hai DXE với độ ưu tiên rất cao. Gói ngắt có khả nǎng nhảy qua các gói số liệu và không phụ thuộc vào sự điều khiển lưu lượng cấp mạng.

Gói xác nhận ngắt được dùng để xác định việc thu một gói ngắt. Chỉ có thể có một gói ngắt không được xác nhận ở bất kỳ lần nào.

Các gói điều khiển luồng và tái lập

Các gói RR và RNR được dùng để xác nhận việc thu các gói số liệu. Sử dụng gói RR khi máy thu có thể thu thêm các gói số liệu. Gói RNR được sử dụng khi máy thu tạm thời bị bận và không thể thu thêm số liệu.

Gói REJ có thể được DTE sử dụng để yêu cầu chuyển các gói số liệu. Dịch vụ REJ không cần thiết bổ trợ ở tất cả các DCE vì thực tế nó không cần cho thao tác chuẩn xác của nghi thức. Sử dụng gói REJ có ngụ ý là một gói số liệu đã thu được chuẩn xác bởi cấp tuyến số liệu đã bị DTE làm mất vì lý do nào đó, có thể do nó bị đẩy ra khỏi vùng nhớ đệm dành cho gói tin thu được.

Gói chỉ thị tái lập/yêu cầu tái lập dùng để chuyển cuộc gọi ảo về trạng thái trước của nó khi cuộc gọi được thiết lập lúc ban đầu. Toàn bộ các việc chưa giải quyết xong của số liệu bị vứt bỏ, các địa chỉ dãy được lập không và các trạng thái điều khiển luồng bị xoá. Gói này thường được sử dụng khi lỗi giao thức được phát hiện hoặc điều gì đó để xoá số liệu bị "mắc kẹt" ở một cuộc gọi mà không cần phải xoá cuộc gọi hiện thời.

Gói xác nhận tái lập được dùng để xác nhận việc thu của gói chỉ thị tái lập/yêu cầu tái lập và nhờ vậy thể thức tái lập được thực hiện.

Các gói tái khởi động

Gói chỉ thị tái khởi động/yêu cầu tái khởi động được dùng để xoá đi tất cả các cuộc gọi ảo đang xúc tiến và chuyển tải toàn bộ cấp mạng về trạng thái khởi đầu của nó. Gói này là gói đầu tiên được cấp mạng phát đi khi cấp tuyến số liệu chuyển sang cung đoạn chuyển tin.

Gói xác nhận tái khởi động được dùng để xác nhận công việc thu một gói chỉ thị tái khởi động/yêu cầu tái khởi động và để chỉ thị rằng cấp mạng hiện đang hoạt động

Kiểu gọi Byte 3

Từ DCE tới DTE

Từ DTE tới DCE

Các bit8.....7.....6.....5.....4.....3......2......1

Thiết bị và giải toả cuộc gọi

Gọi vàoĐấu nối cuộc gọiChỉ  thị giải toảXác nhận giải toả DCE

Yêu cầu gọiTiếp nhận cuộc gọiYêu cầu giải toảXác nhận giải tỏa của DTE

0.....0.....0.....0.....1.....0......1......10.....0.....0.....0.....1.....1......1......10.....0.....0.....1.....0.....0......1......10.....0.....0.....1.....0.....1......1......1

Số liệu và ngắt

Số liệu DCENgắt của DCEXác nhận ngắt của DCE

Số liệu DTENgắt của DTEXác nhận ngắt của DTE

x.....x.....x.....x.....x.....x......x......00.....0.....0.....0.....0.....0......1......10.....0.....1.....0.....0.....1......1......1

Điều khiển luồng và tái  lập

DCE RR (module 8)DCE RR (module 128)DCE RNR (module 8)DCE RNR (module 128)

DTE RR (module 8)DTE RR (module 128)DTE RNR (module 8)DTE RNR (module 128)

x.....x.....x.....0.....0.....0......0......10.....0.....0.....0.....0.....0......0......1x.....x.....x.....0.....0.....1......0......10.....0.....0.....0.....0.....1......0......1x.....x.....x.....0.....1.....0......0......10.....0.....0.....0.....1.....0......0......10.....0.....0.....1.....1.....0......1......10.....0.....0.....1.....1.....1......1......1

Chỉ thị tái lậpXác  nhận tái  lập DCE

DTE REJ (module 8)DTE REJ (module 128)Yêu cầu tái lậpXác  nhận tái  lập DTE

Tái khởi động

Chỉ thị tái  khởi  độngXác nhận tái  khởi động DCE

Yêu cầu tái khởi độngXác nhận tái khởi động DTE

1.....1.....1.....1.....1.....0......1......11.....1.....1.....1.....1.....1......1......1

Phán đoán

Phán đoán   1.....1.....1.....1.....0.....0......0......1

Đǎng ký

Xác nhận đǎng ký

Yêu cầu đǎng ký

1.....1.....1.....1.....0.....0......1......11.....1.....1.....1.....0.....1......1......1

Bảng 6.2. Các trị số của cụm mã PTI

Các gói phán đoán lỗi và đǎng ký dịch vụ

Gói phán đoán lỗi do DCE phát cho DTE khi DCE thu một gói tin bị lỗi trầm trọng. Ví dụ : Khi thu được một gói có trường GFI không chuẩn xác, DCE có thể phát một gói phán đoán lỗi cho DTE, gói này chứa mã phán đoán, lỗi thích hợp: Không phải toàn bộ các DCE đều tạo ra các gói phán đoán lỗi.

Gói yêu cầu đǎng ký dịch vụ có thể được DTE phát cho DCE để yêu cầu được sử dụng hay không sử dụng một số dịch vụ nào đó trong khoảng thời gian nào đó. Các dịch vụ liên quan sẽ được mô tả sau này.

Gói xác nhận đǎng ký do DCE phát cho DTE để trả lời cho một gói yêu cầu đǎng ký dịch vụ từ DTE.

6.5.3. Các địa chỉ dãy cấp mạng

Cũng như ở cấp tuyến số liệu, các kiểu gói xác định đều mang theo chúng các địa chỉ dãy. Các địa chỉ dãy này (chỉ số thứ tự) được dùng để đảm bảo cho các gói số liệu được chuyển đi không bị mất và theo một thứ tự chuẩn xác. Có hai địa chỉ dãy được tải đi, đó là địa chỉ dãy P(S) và địa chỉ dãy P(R).

Địa chỉ dãy P(S) chỉ được mang theo các góc số liệu và dùng để nhận dạng từ gói số liệu riêng.

Địa chỉ dãy P(R) được mang theo ở gói số liệu, gói RR, RNR, và REJ. Vùng mã P(R) ở các gói này chuyển địa chỉ dãy của gói số liệu tiếp theo mà máy phát sẽ chuyển cho máy thu.

Giống như ở cấp tuyến số liệu, có hệ thống đánh số dãy thông dụng, nó sử dụng cụm 3 bít và có địa chỉ dãy từ 0 tới 7, và một hệ thống đánh số dãy mở rộng nó sử dụng cụm mã 7 bít và có địa chỉ dãy từ 0 tới 127.

6.5.4. Trường mã nhận dạng khuôn mẫu.

Chúng ta đã đi qua các kiểu gói cấp mạng, bây giờ chúng ta chuyển sang công việc mã hoá cụm mã GFI. Bảng 6.3 trình bày các giá trị mã cụm GFI có thể nhận Bit "Q" chỉ xuất hiện ở các gói số liệu và được dùng để phân biệt gói số liệu theo hai loại khác nhau: Các gói số liệu thông thường và các gói số liệu "định phẩm chất". Các gói số liệu định phẩm chất thường được sử dụng để cho phép chuyển thông tin điều khiển giao thức cấp cao hơn mà không ảnh hưởng tới số liệu giao thức cấp cao hơn mà chúng được phát đi ở các gói số liệu thông thường. Một ví dụ về giao thức này là X.29. Nó sẽ được mô tả chi tiết ở chương 7.

Bít D là bít xác định chuyển giao. Bit này có thể xuất hiện ở các gói thiết lập gọi nhưng thực tế chức nǎng của nó chỉ liên quan đến việc chuyển giao các gói số liệu. Bit 5 và 6 của cụm mã GFI được sử dụng để chỉ thị hệ thống đánh số dãy nào được sử dụng. Hệ thống đánh số dãy mở rộng là một trong các kiểu tự chọn, gọi là kiểu đặt trước. Tức là hệ thống đánh số được dùng cần phải được quyết định khi tuyến X.25 được thiết lập. Toàn bộ các cuộc gọi ảo trên tuyến cần phải sử dụng hệ thống đánh số này đã đặt trước nó. Nếu dịch vụ đǎng ký có hiệu lực thì nó có thể chuyển đổi hệ thống đánh số hiện thời theo những điều kiện nhất định. Phần lớn các trường hợp sử dụng hệ thống đánh số thông thường vì chỉ cần rất ít điều bổ sung bổ trợ cho hệ thống đánh số mở rộng.

Byte 1

Các bit8    7    6    5

Các gói   thiết lập gọi

Hệ thống địa chỉ dãy module 8

0    0     0    1

Hệ thống địa chỉ dãy module 128

0    0     1    0

Góc   giải toả, điều khiển luồng, ngắt, tái  lập, tái khởi động đǎng ký và

phán đoán

Hệ thống địa chỉ dãy module 8

0    0     0    1

Hệ thống địa chỉ dãy module 128

0    0     1    0

Các gói số liệu

Hệ thống địa chỉ dãy module 8Hệ thống địa chỉ dãy module 128

0    0     0    10    0    1    0

Mở rộng nhận dạng khuôn mẫu  thông thường 0    0     1    1

Dùng cho các ứng dụng khác* Không xác định

*    *     0    0

Bảng 6.3. Trị số của cụm mã GFI

6.5.5 Cung đoạn tái khởi động

Ngay khi cấp tuyến số liệu chuyển sang trạng thái chuyển tin, cấp mạng cần được tái khởi động. Một yêu cầu tái khởi động/chỉ thị tái khởi động DCE hoặc DTE phát đi, sau đó nó được xác nhận bởi gói xác nhận tái khởi động. Vì nó là chung cho gói chỉ thị tái khởi động/gói yêu cầu tái khởi động mà cần phát đi ngay khi cấp tuyến làm việc, nên thường xảy ra "va vấp". Nếu một DXE đang chờ sự xác nhận tái khởi động mà nó thu được chỉ thị tái khởi động / yêu cầu tái khởi động thì "va vấp" tái khởi động đã bị xảy ra và gói thu được coi như là sự xác nhận tái khởi động.

Hình 6.9 mô tả thể thức của cụm mã chỉ thị tái khởi động / yêu cầu tái khởi động và các gói xác nhận tái khởi động. Lưu ý là cụm mã LCGN và LCN được mã hoá toàn bộ số 0. Địa chỉ đầy đủ của kênh lôgic 000000000000 có thể không dùng được bởi một cuộc gọi ảo ở tất cả các điều khiển bổ sung và cần loại ra ở bất cứ nơi nào có thể được.

Bảng 6.4 mô tả giá trị có thể có của cụm mã nguyên nhân tái khởi động trong gói chỉ thị tái khởi động.

 Các bit

8......7......6......5......4......3......2......1

Lỗi thủ tục tại chỗ

0......0......0......0......0......0......0......0

ứ mạngMạng làm việcXác nhận đǎng ký/ xoá

0......0......0......0......0......0......1......10......0......0......0......0......1......1......10......1......1......1......1......1......1......1

Bảng 6.4. Mã hoá cho cụm mã chỉ nguyên nhân tái khởi động.của các gói chỉ thị tái khởi động

 

Các byte

Các bit8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng khuôn

mẫu chung......0......0......0......0

2    0......0......0......0......0......0......0......0 

3Nhận dạng kiểu gói

1......1......1......1......1......0......1......1

4 Nguyên nhân tái khởi động

5 Mã phán đoán lỗi

a) Gói chỉ thị tái khởi động / gói yêu cầu khởi động

 

Các byte

Các bit8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng khuôn

mẫu chung......0......0......0......0

2    0......0......0......0......0......0......0......0 

3Nhận dạng kiểu gói

1......1......1......1......1......1......1......1

b) Gói xác nhận tái khởi động

Hình 6.9

Khi được dùng ở gói yêu cầu tái khởi động, bít 8 cần được thiết lập ở giá trị 1 thay cho giá trị 0. Vì vậy đây là sự hoàn thiện đáng kể so với X.25(80), nó nói lên rằng cụm mã này ở gói yêu cầu tái khởi động cần phải có giá trị mã toàn bộ không. Điều này thường có nghĩa là khi sử dụng các tuyến ghép X.25 thì lý do để tái khởi động đã mất đi. Cụm mã đã phán đoán lỗi có thể được dùng để cung cấp thêm thông tin về lý do khởi động lại.

Chỉ có gói khác có liên quan tới cung đoạn này là gói phán đoán lỗi. Hình 6.10 mô tả thể thức của gói này. Cụm giải nghĩa phán đoán bao gồm 3 byte đầu của cụm mã đầu đề trong gói chỉ thị nguyên nhân phải phát gói phán đoán lỗi. Nếu chỉ có dưới 3 byte tức là chỉ có những gì đã thu được.

Các byte

Các bit8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung......0......0......0......0

2 0......0......0......0......0......0......0......0

3Nhận dạng kiểu gói

1......1......1......1......0......0......0......1

4 Mã phán đoán lỗi

5 Giải nghĩa phán đoán lỗi

Hình 6.10

6.5.6. Thiết lập các cuộc gọi thực

Gói gọi vào/gói yêu cầu gọi yêu cầu một cuộc gọi thực có chuyển mạch cần được thiết lập giữa hai DXE được nối vào mạng. Hình 6.11 mô tả thể thức của gói này.

Lưu ý là bít 7 của GFI có nhãn là "D". Nếu bít này được thiết lập tức là thuê bao chủ gọi yêu cầu sử dụng dịch vụ bit D (xem mục cung đoạn chuyển giao tin ở chương này về vấn đề đó). Nếu nó bị xoá tức là chủ gọi không có ý định sử dụng nó.

DXE phát gói gọi vào/yêu cầu gọi phải chọn một địa chỉ nhóm kênh lôgíc (LCGN) và địa chỉ kênh logic (LCN) để nhận dạng duy nhất một cuộc gọi riêng. Hiển nhiên nó không thể là địa chỉ đã dùng bởi cuộc gọi đang tiến hành. Dịch vụ PSS chia số lượng tổng thể kênh thành một nhóm. Các nhóm khác nhau được nhận dạng bởi trường mã LCGN này. Các nhóm này là:

LCGN, Kiểu, Tên, Sử dụng

Nó dùng để DCE định vị LCNs từ địa chỉ kênh thấp nhất trở lên, còn DTE lại định vị LCNs từ kênh cao nhất xuống.

Thông thường thì cả DCE và DTE đều sử dụng SVC cả hai cánh. Ví dụ nếu chỉ cần 16 kênh lôgic thôi thì LCGN 4 có thể được sử dụng cùng với các LCN từ 0 tới 15. DCE sẽ bắt đầu phân bổ các kênh từ 0 trở lên, còn DTE sẽ bắt đầu phân bổ các địa chỉ kênh từ 15 trở xuống.

Các bit

8......7......6......5......4......3......2......1

Nhận dạng thể thức chung

Địa chỉ nhóm kênh logic

Địa chỉ kênh logic

Nhận dạng kiểu gói 0......0......0......0......1......0......1....

..1

(Các) địa chỉ DTE0......0......0......0.............

Chiều dài dịch vụ

Các dịch vụ

Số liệu thuê bao gọi

Hình 6.11. Gói gọi vào/gói yêu cầu gọi

Có hai cụm mã gọi là địa chỉ DTE bị gọi và địa chỉ DTE chủ gọi. Mỗi địa chỉ có thể tới 15 chữ số, mỗi chữ số có thể từ 0 tới 9. Thường chỉ tối đa 14 chữ số được sử dụng 14 chữ số này được chia thành một địa chỉ 12 chữ số cùng với 2 chữ số cuối cùng là địa chỉ dưới cấp. Mạng X.25 thường tạo tuyến trên cơ sở địa chỉ 12 chữ số đầu. Còn 2 chữ số sau dùng cho địa chỉ một thực thể riêng trong DXE có địa chỉ đó. Như vậy địa chỉ này có thể là địa chỉ DXE chủ gọi và địa chỉ DXE bị gọi. Lý do vì sao DTE được sử dụng là đặc điểm của DTE

cũng như các thiết bị được đấu nối vào mạng có DCE là giao tiếp cho mạng. Vì vậy bản thân của các DCE không bao giờ là bị gọi. Tuy nhiên trong thực tế thì cả các DTE lẫn các DCE vẫn có thể là bị gọi.

Các địa chỉ này được thiết lập ở dạng gói sử dụng thể thức số thập phân được mã hoá nhị phân (BCD). Điều này có nghĩa là 2 chữ số trong mỗi byte: 4 bit cao (8-5) cho chữ số thứ nhất, 4 bit thấp (4-1) cho chữ số thứ hai. Địa chỉ đầu tiên là địa chỉ DTE bị gọi. Nó là địa chỉ của thiết bị mà thuê bao chủ gọi muốn thiết lập cuộc gọi ảo tới đó. Địa chỉ thứ 2 là địa chỉ thuê bao chủ gọi (DTE). Nó là địa chỉ của thiết bị bắt nguồn của gói tin. Đặc điểm này cho phép DTE không chứa địa chỉ DTE chủ gọi mặc dù DCE luôn luôn cần phải bao gồm cả nó. Như thế công việc thực hiện X.25 có thể là DCE hoặc DTE, địa chỉ DTE chủ gọi luôn bao gồm hầu hết.

Một vấn đề nhỏ xảy ra khi tổng số các chữ số trong cụm địa chỉ DTE chủ gọi và bị gọi là lẻ vì chỉ một nửa byte cuối được dùng. Quy định này chọn số 0 đưa thêm vào để lấp vào nửa byte cuối cùng.

Tiếp theo các địa chỉ DTE là cụm mã dịch vụ mở đầu bởi byte chỉ chiều dài dịch vụ. Chiều dài này là tổng số byte của cụm mã dịch vụ được phép (chiều dài này có thể thay đổi được). Chiều dài tối đa của trườngdịch vụ là 100 byte. Trường này dùng để mã hoá các thông tin đặc biệt về cuộc gọi và các yêu cầu dịch vụ trong khoảng thời gian tiến hành cuộc gọi. Các dịch vụ này sẽ được mô tả sau này.

Trường cuối cùng của gói là trường số liệu thuê bao của cuộc gọi (CUD). Trường này chứa các số liệu tuỳ chọn, nó được truyền dẫn không biến đổi giữa DCX chủ gọi và bị gọi. ở các gói gọi vào thông thường/các gói yêu cầu gọi trường CUD dài 16 byte là tối đa. Nếu dịch vụ "chọn nhanh" được sử dụng thì trường này có thể dài tới 128 bytes. Dịch vụ chọn nhanh là một trong các dịch vụ có thể có trong trường dịch vụ của gói.

Trường CUD có thể được dùng cho nhiều mục đích khác nhau tuỳ theo ứng dụng. Một ứng dụng chung là để cung cấp khả nǎng tạo lập địa chỉ mở rộng khi một phần của tuyến gọi bao gồm các mạng không dùng X.25.

Nếu cuộc gọi được phía thu gói gọi vào/gói yêu cầu gọi chấp nhận thì một gói chỉ thị cuộc gọi được đấu nối/cuộc gọi được tiếp nhận được phát trả lời. Hình 6.12 mô tả thể thức của gói chỉ thị cuộc gọi được đầu nối/cuộc gọi được tiếp nhận. Lưu ý là có hai dạng gói đấu nối gọi/tiếp nhận gọi. Thể thức thông thường có thể chứa cực đại là 3 bytes và không có trường số liệu thuê bao bị gọi. Thể thức mở rộng có ít nhất 5 bytes (nếu không có địa chỉ và các dịch vụ thì chiều dài dịch vụ và địa chỉ vẫn phải có) và có thể chứa trường số liệu thuê bao bị gọi nếu gói gọi vào/gói yêu cầu gọi đã quy định sử dụng dịch vụ chọn nhanh.

Các byte

  Các bit

  8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể

thức  chungĐịa chỉ nhóm kênh

logic

2 Địa chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0......0......0......0......1......0......1......1

4Độ dài địa chỉ DTE chủ gọi

Độ dài địa chỉ DTE bị gọi

5(Các) địa chỉ DTE

                            0......0......0......0.........

  Chiều dài dịch vụ

  Các dịch vụ

  Số liệu thuê bao bị gọi

Hình 6.12 Gói chỉ cuộc gọi được đầu nối/được tiếp nhận

Nhắc lại là trường GFI có bit 7 được gắn nhãn D. Nếu chủ gọi có yêu cầu dịch vụ này và DXE bị gọi có khả nǎng cung cấp thì cần phải thiết lập bit này trong gói. Nếu không thì bit này phải xoá đi.

Đáp ứng nhắc nhở cho gói gọi vào/gói yêu cầu gọi là gói chỉ thị xoá/gói yêu cầu xoá. Hình 6.13 mô tả thể thức của gói này. Cũng có hai kiểu biến thể như đôí với gói đấu nối cuộc gọi và gói tiếp nhận cuộc gọi. Các quy tắc sử dụng địa chỉ, dịch vụ và xoá số liệu thuê bao dẫn ra từ các quy tắc của gói đấu nối cuộc gọi và gói tiếp nhận cuộc gọi.

Các byte

  Các bit

  8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể

thức  chungĐịa chỉ nhóm kênh

logic

2 Địa chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0......0......0......1......0......0......1......0

4 Nguyên nhân giả toả

5 Mã phán đoán lỗi

6Chiều dài địa chỉ

DTE chủ gọiChiều dài địa chỉ

DTE bị gọi

 (Các) địa chỉ DTE

                                0......0......0......0..........

  Chiều dài dịch vụ

  Các dịch vụ

  Số liệu thuê bao xoá

Hình 6.13. Gói chỉ thị xoá/gói yêu cầu xoá

Trường lý do giải toả (xoá) được dùng để chỉ thị lý do vì sao cuộc gọi bị xoá. Bảng 6.5 mô tả các trị số có thể dùng cho

trường nguyên nhân xoá (mong muốn của các tác giả là không bị phạm lỗi). Lưu ý DTE có thể tạo lập trường này nếu bit 8 được thiết lập. Cũng như đối với trường lý do tái khởi động, đây là một trong các tính nǎng mới, quan trọng của X.25(84). ở X.25 (80) DTE mã hoá trường này toàn số không.

Gói xác nhận xoá dùng để xác nhận việc thu gói chỉ thị xoá/gói yêu cầu xoá. Thể thức của nó mô tả ở hình 6.14. ở đây lại có hai biến thể của gói này. Lúc này thể thức gói thông thường luôn được sử dụng. Gói thể thức mở rộng chỉ có thể do một DCE phát cho một DTE và nó chỉ được dùng liên quan tới dịch vụ. "thông tin tính cước". khác ở các dịch vụ tuỳ chọn.

Các bit   

8......7......6......5......4......3......2......1   

DTE khởi xướng  gọiDTE khởi xướng gọi

0......0......0......0......0......0......0......0x......x......x......x......x......x......x......x

Địa chỉ  bảnKhông được khai thácLỗi thủ  tục hướng raBị gọi không chấp nhận trả cướcĐích gọi không tương thíchKhông chấp nhận chọn nhanhKhông lỗi

0......0......0......0......0......0......0......00......0......0......0......1......0......0......10......0......0......1......0......0......0......10......0......0......1......1......0......0......10......0......1......0......0......0......0......10......0......1......1......1......0......0......1

Yêu cầu dịch vụ không hợp lệChặn tiếp cậnLỗi  thủ tục tại chỗ

0......0......0......0......0......0......1......10......0......0......0......1......0......1......10......0......0......1......0......0......1......1

ứ tải mạngKhông có khả nǎng tiếp cận

0......0......0......0......0......1......0......10......0......0......0......1......1......0......10......0......0......1......0......1......0......1

RPOA

Bảng 6.5 Bảng giá trị của trường nguyên nhân xoá

Các byte

Các bit

8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungĐịa chỉ nhóm

kênh logic

2Địa chỉ kênh

logic

3Nhận dạng kiểu gói

0......0......0......1......0......1......1......1

4Chiều dài địa chỉ

DTE chủ gọiChiều dài địa chỉ

DTE bị gọi

5 (Các) địa chỉ DTE

Chiều dài dịch vụ

Các dịch vụ

Hình 6.14. Gói xác nhận xoá

Các byte

Các bit

8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungQ......D......1......1

Địa chỉ nhóm kênh logic

2

3 P(R) M (P)S 0

Số liệu thuê bao

 

Các Các bit

byte

8......7......6......5......4......3......2......1

1Nhận dạng thể thức

chung Q......D......1......0.....

Địa chỉ nhóm kênh logic

2 Địa chỉ kênh logic

3 P(S) 0

4 P(R) M

Số liệu thuê bao

(Khi đã mở rộng module tới 128)D: Bít xác nhận phân phát;

Q: Bít định tiêu chuẩnM: Bít tǎng thêm số liệu

Hình 6.16. Gói số liệu

6.5.7 Cung đoạn chuyển giao tin

Một cuộc gọi ảo sẽ mất nhiều thời gian nhất ở cung đoạn chuyển số liệu. Các gói số liệu được trao đổi giữa các DXE ở mỗi đầu của tuyến gọi.

Hình 6.16 mô tả thể thức của gói số liệu. Lưu ý ở đây lại có hai thể thức có thể xảy ra. Nó được tạo ra do ta đánh số dãy mở rộng và thông thường.

Bit M là bit chỉ thị thêm số liệu. Nó dùng để tạo ra khả nǎng chuyển các bản tin số liệu đi. Các bản tin này dài hơn một gói cấp mạng đơn. Bảng tin này được chia thành các gói cấp mạng và gói cuối cùng sẽ tạo lập bit M. Gói cuối mà không có bit M thể hiện đây là cuối của dãy.

Khi một DXE thu một gói số liệu nó phải phát trở lại cho DXE đầu kia tin xác nhận cuộc gọi. Có thể có hai gói, gói RR hoặc RNR. Hình 6.17 mô tả thể thức của các gói này. Gói RNR được phát đi khi DXE không có khả nǎng thu thêm

các gói tin nữa, thường do nó đã hết tiềm nǎng. Gói RR được phát đi khi DXE có khả nǎng thu tiếp tục các gói số liệu. Như trước đây đã nhắc tới, một DTE có thể phát đi một gói REJ cho DCE để yêu cầu phát lại các gói số liệu. Thể thức của nó ở hình 6.18.

Sự hiện diện của bít D được dùng để đảm bảo rằng DXE đầu kia đã thực sự thu được gói số liệu. Vì sao điều này lại cần thiết ? Vấn đề là ở chỗ mặc dù DXE phát gói số liệu này có thể nhận được gói trả lời xác nhận là RR hay RNR, nó không biết chính xác gói này từ đâu tới. Nếu bit D được thiết lập thì yêu cầu sử dụng dịch vụ "xác nhận phân phát", khi đó lớp mạng không phát đi sự xác nhận cho tới khi DXE đối phương đã thu được gói số liệu và xác nhận điều đó.

Các byte

  Các bit

  8.....7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....0.....1

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3 P(R)Nhận dạng kiểu gói0.....0.....0.....0......1

(Module 8)

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....1.....0....

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....0.....0.....0.....0......0......1

4 P(R)     D

a) Gói RR

Các byte

  Các bit

  8.....7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....0.....1

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3 P(R)Nhận dạng kiểu gói0.....0.....1.....0......1

 

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....1.....0....

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....0.....0.....0.....1......0......1

4 P(R) D

b) Gói RNR (Khi module  mở rộng 128)Hình 6.17. Gói RR(a) và gói RNR(b)

Các byte

  Các bit

  8.....7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....0.....1

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3 P(R)Nhận dạng kiểu gói

0......1......0......0......1

a) Module 8

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung 0.....0.....0.....1...

Điạ chỉ nhóm kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....0.....0.....1.....0......0......1

  P(R)    D

b) Module mở rộng 128Hình 6.18. Gói REJ   

Hình 6.19. Mô tả thể thức các gói mgắt và xác nhận ngắt

Các gói cuối liên quan tới cung đoạn chuyển tin là các gói chỉ thị tái lập/yêu cầu tái lập và xác định tái lập. Hình 6.20 mô tả thể thức của gói tin này. Bảng 6.6 là bảng mã hoá của trường lý do tái lập. DTE có thể thiết lập trường này khi bít 8 được thiết lập. Mã phán đoán lỗi sẽ cung cấp thêm thông tin về lý do tái lập. Thể thức của các gói yêu cầu đǎng ký và xác nhận đǎng ký mô tả ở hình 6.21.

 

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungĐiạ chỉ nhóm

kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....1.....0.....0.....0......1......1

4 Số liệu thuê ngắt

a) Gói ngắt

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungĐiạ chỉ nhóm

kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....1.....0.....0.....1......1......1

b) Gói xác nhận ngắt

Hình 6.19

 

 Các bít

8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

DTE khởi xướngDTE khởi xướngKhông làm việc tốtLỗi thể thức phía xaLỗi thể thức  tại chỗứ mạngLỗi thao tác DTE phía xaLỗi thao tác  mạngĐích không tương thíchMạng không làm việc

0.....0.....0.....0.....0.....0......0......01.....x.....x.....x.....x.....x......x......x0.....0.....0.....0.....0.....0......0......10.....0.....0.....0.....0.....0......1......10.....0.....0.....0.....0.....1......0......10.....0.....0.....0.....0.....1......1......10.....0.....0.....0.....1.....0......0......10.....0.....0.....0.....1.....1......1......10.....0.....0.....1.....0.....0......0......10.....0.....0.....1.....1.....1......0......1

Bảng 6.6. Các trị số mã của trường lý do tái lập

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungĐiạ chỉ nhóm

kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....0.....1.....1.....0......1......1

4 Lý do tái lập

5 Mã đoán lỗi

a) Gói chỉ thị tái lập 1 yêu cầu tái lập

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chungĐiạ chỉ nhóm

kênh logic

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

0.....0.....0.....1.....1.....1......1......1

b) Gói xác nhận tái lập

Hình 6.20

Chi tiết của quá trình đǎng ký trực đường sẽ không được mô tả ở sách này (xem các chỉ dẫn chi tiết của CCITT).

6.5.8. Trường mã dịch vụ

Một số gói cấp mạng có trường dịch vụ trong chúng. Trường mã dịch vụ này cho phép DXE chủ gọi yêu cầu một số dịch vụ có thể dùng được trong lúc thực hiện cuộc gọi.

Trường dịch vụ này tạo thành từ một hay nhiều "phần tử dịch - vụ". Có 4 dạng phần tử dịch vụ cơ bản, được trình bày ở hình 6.22.

Bit 7 và 8 của byte đầu tiên của phần tử dịch vụ mã hoá kiểu dịch vụ. Trong thực tế có một số lượng khá lớn mã phần tử dịch vụ. Các kiểu nêu ra ở đây là kiểu đáng chú ý nhất để bổ trợ dịch vụ mạng OSI.

Byte đầu, byte nhận dạng kiểu dịch vụ, rồi tiếp tới là một hay nhiều byte của trường tham số dịch vụ.

 

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1Nhận dạng thể

thức chung  0.....0......0......0

2 Điạ chỉ kênh logic

3Nhận dạng kiểu gói

1.....1.....1.....1.....0.....0......1......1

4Chiều dài địa chỉ

DTEChiều dài địa chỉ

DCE

 Địa chỉ DCE và DTE

                              0.....0......0......0

  0 Chiều dài đǎng ký

  Đǎng ký

a) Gói yêu cầu đǎng ký

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

1 Nhận dạng thể thức chung

 0.....0......0......0

2 0......0.....0.....0.....0.....0......0......0

3Nhận dạng kiểu gói

1.....1.....1.....1.....0.....1......1......1

4 Nguyên nhân

5 Phán đoán

 Chiều dài địa

chỉ DTE

Chiều dài địa chỉ DCE

 Địa chỉ DCE và DTE

                            0.....0......0......0

  0 Chiều dài đǎng ký

  Đǎng ký

b) Gói xác nhận đǎng ký

Hình 6.21. Gói yêu cầu và xác nhận đǎng ký

 

Các byte

  Các bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

0 0......0.....x.....x.....x.....x......x......x

1 Trường tham số dịch vụ/ đǎng ký

Loại A

Các byte

  Bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

0 0......1.....x.....x.....x.....x......x......x

12

Dịch vụ/ đǎng kýTrường tham số

Loại B

Các   Bit

byte

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

0 1......0.....x.....x.....x.....x......x......x

123

Trường tham số dịch vụ/ đǎng ký

Loại C

Các byte

  Bit

  8......7.....6.....5.....4.....3......2......1

0 1......1.....x.....x.....x.....x......x......x

1Chiều dài trường tham số dịch vụ

đǎng ký

2 Trường tham số dịch vụ đǎng ký

Loại C

Hình 6.22. Các kiểu phần tử dịch vụ

Mở rộng địa chỉ bị gọi

Dịch vụ này được đưa thêm vào chuyên đề bổ trợ cho địa chỉ OSINSAP (điểm tiếp cận dịch vụ mạng), địa chỉ này cần nhiều vị trí hơn trường địa chỉ DTE bị gọi. Byte đầu tiên sau trường mã dịch vụ là chiều dài của trường tham số (chỉ số byte). Nó nhiều hơn số lượng byte cần để giữ phần mở rộng của địa chỉ. Byte đầu tiên của trường tham số được chia thành hai vùng. Các bit từ 1 tới 6 chỉ thị số lượng chữ số ở phần mở rộng địa chỉ (mỗi chữ số đòi hỏi 4 bit). Bit 7 và 8 mã hoá kiểu sử dụng phần mở rộng địa chỉ như sau:

Bit 8 Bit 7 Sử dụng mở rộng địa chỉ bị gọi0 0 Để chuyển đi toàn bộ địa chỉ OSINSAP bị gọi0 1 Để chuyển đi một phần địa chỉ OSINSAP bị gọi1 0 Chỉ thị không chuyển đi phần mở rộng địa chỉ OSI bị gọi1 1 Dự trữ

Số lượng cực đại các chữ số cho phép là giữa 32 và 40 tuỳ thuộc vào điều liên quan tới như chiều dài hợp lệ tối đa của địa chỉ OSINSAP (CCITT và ISO bất đồng). Chữ số địa chỉ mở rộng được ghép vào trường tham số giống như các địa chỉ DTE.

Mở rộng địa chỉ chủ gọi

Điều này giống hệt cấu trúc dịch vụ trước, loại trừ toàn bộ các từ "bị gọi" được chuyển thành "chủ gọi".

Đầu tính cước và chọn nhanh

Dịch vụ này có một trường tham số 1 byte. Các bit ở trường tham số đòi hỏi tuỳ theo việc sử dụng dịch vụ. Chúng được xác định như sau:

Thứ tự bit Dịch vụ yêu cầu1 Đảo tính cước. Nếu mạng đang dùng tính cước cho chủ gọi (tức PSS), khi đảo tính cước để cước được tính cho DXE bị gọi thay vì cho DXE chủ gọi.7 Hạn chế trả lời. Chỉ trả lời khi bit này được thiết lập để xoá cuộc gọi.8 Chọn nhanh. Nó xác định trường số liệu mở rộng của thuê bao chủ gọi và trường số liệu của thuê bao xóa có hiệu lực sử dụng.

Tất cả các bit khác trong byte này cần lập "O" vì chúng có thể được phân phối cho các dịch vụ mới trong tương lai của nghi thức này.

Thu xếp kích cỡ gói

Byte đầu của trường tham số này là kích cỡ tối đa của các gói số liệu từ DXE bị gọi, còn byte thứ 2 là kích cỡ tối đa của các gói số liệu từ DXE chủ gọi. Các trị số có thể có của trường này là:

00000100 = 16 bytes00000101 = 32 bytes

00000110 = 64 bytes00000111 = 128 bytes00001000 = 256 bytes00001001 = 512 bytes00001010 = 1024 bytes00001011 = 2048 bytes00001100 = 4096 bytes

Nếu một cuộc đấu nối có tham số này ở trường dịch vụ của nó thì DXE chủ gọi yêu cầu sử dụng kích cỡ gói tối đa được chỉ ra. DXE bị gọi có thể xem xét các giá trị này nhờ chuyển về các phần tử dịch vụ đó theo gói đầu nối/tiếp nhận cuộc gọi (nếu cuộc gọi có thể được tiếp nhận). Nếu nó chấp nhận các giá trị đã yêu cầu thì nó sẽ chuyển về các giá trị giống thế. Nếu không thì nó có thể thu xếp một giá trị giảm tới một kích cỡ mà nó có thể quản lý được. Lưu ý là nó không thể tǎng giá trị này loại trừ trường hợp đặc biệt.

Tất cả các khoản bổ sung cần có khả nǎng trợ giúp cho một kích cỡ gói 128 bytes, chủ yếu chỉ có thể trợ giúp cho kích cỡ gói này. Nếu yêu cầu tạo lập kích cỡ gói cực đại ít hơn 128 bytes thì DXE bị gọi được phép trả lời theo giá trị dành cho 128 bytes. Nếu gọi đầu nối/tiếp nhận gọi không bao hàm một đáp ứng cho cuộc thử gọi về sự thoả thuận kích cỡ gói, thì điều này hàm ý là DXE bị gọi có thể chấp nhận kích cỡ gói theo yêu cầu. Mặc dù dịch vụ này cho phép các kích cỡ gói khác nhau có thể thu xếp theo mỗi hướng nhưng thông thường thì hai kích cỡ gói này là như nhau.

Kích cỡ cửa sổ

Tham số này rất giống tham số trước. Byte đầu của trường tham số này là kích cỡ cửa sổ cho gói số liệu từ DXE bị gọi. Byte thứ hai là kích cỡ cửa sổ các gói số liệu từ DXE chủ gọi.

Khi sử dụng hệ thống địa chỉ dãy thông thường thì kích cỡ cửa sổ có thể từ 1 tới 7. Còn đối với hệ thống địa chỉ dãy mở rộng thì kích cỡ cửa sổ có thể trong phạm vi từ 1 đến 127.

Hệ thống thoả thuận đối với tham số này cũng nhiều như đối với kích cỡ gói. Ngoài ra DXE bị gọi chỉ có thể chấp thuận giá trị như thế hoặc ít hơn loại trừ trường hợp khi kích cỡ cửa sổ là 1 đã yêu cầu. Tất cả các điều bổ sung cần chấp thuận cho kích cỡ cửa sổ là 2 nhưng không cần thiết cho 1. Giao thức này cho phép DXE bị gọi chuyển về giá trị 2 để trả lời cho sự yêu cầu có giá trị 1 nếu nó không chấp nhận kích cỡ cửa sổ đó.

Thoả thuận loại tiếp thông tối thiểu

Điều này cho phép DXE chủ gọi yêu cầu một mức tiếp thông nào đó cho cuộc gọi. Trường hợp tham số là một byte đơn, nó mã hoá loại tiếp thông (tiềm nǎng khác nhau) cho mỗi hướng.

Trễ chuyển tiếp đầu cuối

Khoản này cho phép các DXE thiết lập độ trễ cho gói tin từ đầu tới cuối cuộc gọi. Byte đầu của trường tham số này chỉ thị số byte như sau: nó có thể là 2; 4 hoặc 6. Một gói yêu cầu gọi vào/yêu cầu gọi có thể có tất cả 6 byte, còn gói đấu nối/tiếp nhận gọi có thể chỉ có 2 byte.

Hai byte đầu là độ trễ tích góp giữa hai DXE. Hai byte tiếp theo chứa độ trễ chuyển tiếp theo yêu cầu. Hai byte cuối cùng là độ trễ đầu - cuối tối đa có thể chấp nhận được. Toàn bộ các giá trị này được biểu thị theo ms.

Thoả thuận xúc tiến số liệu

Dịch vụ này có thể được sử dụng để quyết định dịch vụ xúc tiến số liệu có hiệu lực không. Số liệu cần xúc tiến được tải đi ở các gói ngắt, vì vậy nó quyết định số liệu các gói ngắt có thể được dùng hay không.

Trường tham số này có thể phức tạp thêm. Bit 1 là 0 nếu dịch vụ không được sử dụng, hoặc bit 1 là 1 nếu sử dụng dịch vụ này. Các bit khác có thể phân phối cho các dịch vụ

khác trong tương lai theo đặc tính kỹ thuật nêu ra. Hiện tại chúng cần được mã hoá toàn số 0.

6.6. Cấp X.25 - 3 - Một số hướng dẫn thực tế

Như ở cấp 2 của X.25, nếu một DTE và DCE sắp trao đổi với nhau thì chúng cần phải được cấu hình chuẩn xác. Việc cắm một PAD theo kiểu X.25 vào một cửa chuyển mạch X.25 và cho nó làm việc thì quả là tuyệt vời.

Khuyến cáo chủ yếu, ngay khi thiết lập tuyến cho một thiết bị là DCE và thiết bị khác là DTE (nên nhớ rằng đa số các trường hợp các thiết bị có thể là cái này hoặc cái kia và cần thiết thiết lập cho cái này hay cái kia) chính là các giá trị LCGN và LCN. Nhiều thiết bị có thể định rõ được một kênh logic được phân phát. Một gói gọi vào/gói yêu cầu gọi có địa chỉ kênh nằm ngoài phạm vi này có thể bị huỷ đi mà không chỉ thị vì sao.

Một cách lý tưởng là các phạm vi kênh được sử dụng ở DTE và DCE cần phải giống nhau. Khi đó DCE sẽ bắt đầu phân bổ các kênh này từ dưới lên còn DTE thì phân bổ các kênh này từ trên xuống. Quy tắc tìm kênh tốt là cần phải bắt đầu ở LCGN4 và LCN0. Điểm cuối cùng của vùng kênh phụ thuộc số lượng tối đa của các kênh logic cần thiết. Giả thiết rằng cần có tối đa 32 kênh logic. Giới hạn trên của vùng kênh sẽ là LCGN4 LCN31.

Mặt khác cần phải xác minh là liệu dịch vụ chọn nhanh có được đáp ứng ở cả hai thiết bị hay không. Nếu một phía tạo ra các gói gọi vào chọn nhanh/gói yêu cầu gọi và phía kia không đáp ứng dịch vụ này thì mọi lần thử gọi sẽ đều bị từ chối.

6.7. X.75

X.75 là một kiểu của X.25, nó được biến đổi để tạo ra hệ thống báo hiệu liên tổng đài cho mạng chuyển mạch gói quốc tế. Thay vì DTE và DCE, X.75 có STE. STE dùng cho

thiết bị đầu cuối (TE) báo hiệu. Các STE ở mỗi đầu của tuyến giống nhau về trạng thái. Để nhận dạng, khuyến nghị này gọi một thiết bị là STE-X còn thiết bị kia là STE-Y.

6.7.1. Cấp vật lý của X.75

Giao tiếp cấp vật lý của X.75 được xác định ở G.703 đối với tuyến 64 kbit/s. Nó hơi mập mờ về các tốc độ khác ngoài điều cần phải nói là nó đến tận các mạng lưới để thích ứng nếu chúng đang sử dụng với các giao tiếp khác với G.703. Giao tiếp G.703 được mô tả ở chương 10.

6.7.2. Cấp tuyến của X.75

Cấp tuyến của X.75 tương tự cấp hai của X.25. Có dạng tuyến đơn (SLP) và tuyến ghép (MLP).

6.7.3. Cấp mạng của X.75

Cũng như cấp tuyến, cấp mạng có rất nhiều điều giống cấp 3 của X.25. Các thể thức gói rất giống ở cấp 3 của X.25. Điều khác nhau chủ yếu khi thao tác là bất cứ DTE/DCE không đối xứng ở X.25 đều bị loại ra ở X.75. Điều này thể hiện là chỉ gói yêu cầu gọi thay cho một gói yêu cầu gọi và một gói gọi vào. Các gói khác thì thực sự giống nhau; chỉ có một kiểu cho mỗi gói.

Ngoài ra ở trường dịch vụ của các gói yêu cầu gọi, yêu cầu đấu nối, yêu cầu xoá còn có một trường đặc biệt để sử dụng mạng. Nó sử dụng cho báo hiệu nhờ các cơ quan quản lý mạng thay cho các DTE liên quan tới cuộc gọi.

8. Bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói

8.1. Mở đầu 8.2. Khi nào cần phải bảo mật 8.3. Điều khiển xâm nhập 8.4. Bảo mật số liệu 8.5. Kỹ thuật mật mã

o 8.5.1. Mở đầu o 8.5.2. Các khái niệm mật mã cơ bản o 8.5.3. Mật mã chìa chung

8.6. Quy trình mật mã o 8.6.1. Mật mã chuyển vị o 8.6.2. Mật mã thay thế đơn o 8.6.3. Mật mã thay thế đa ký tự o 8.6.4. Tiêu chuẩn mật mã số liệu o 8.6.5. Phương pháp RSA (Rivest Shamir Adleman)

Chương 8.Bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói

8.1. Mở đầu

Chúng ta làm gì để bảo mật khi vấn đề này ở các mạng chuyển mạch gói? Một khía cạnh bảo mật trong hoàn cảnh này là sự điều khiển xâm nhập số liệu bảo mật. Số liệu bảo mật trên cơ bản là số liệu không sử dụng được bình thường. Thông tin cá nhân và các hồ sơ tài chính thuộc loại này.

Thông thường số liệu bảo mật được lưu ở các cơ sở dữ liệu của các hệ thống máy tính, chúng có thể được đấu nối vào mạng viễn thông. Trong nhiều trường hợp khó có thể điều khiển xâm nhập vào mạng và vì vậy các hệ thống máy tính chủ trên mạng cần phải bảo vệ cho chính nó chống lại sự xâm nhập của "khách không mời mà đến". Đó là lý do phải nói tới "điều khiển xâm nhập". Chỉ những ai cần xâm nhập số liệu mới thực có khả nǎng xâm nhập số liệu này. Những cuộc thử gọi để xâm nhập số liệu mà không được chuẩn y sẽ không chỉ bị phát hiện và ngǎn ngừa mà còn được thông báo cho người khai thác hệ thống để họ biết được các cuộc thử gọi này.

Điều khiển xâm nhập nào đó thường sử dụng để bảo vệ mật khẩu đảm bảo an toàn. Điều này có nghĩa là ai đó muốn xâm nhập số liệu có bảo an cần phải cung cấp một hoặc nhiều mật khẩu chuẩn xác. Trước khi sự xâm nhập được thừa nhận. Các mật khẩu có tác dụng như là các chìa khoá cho công tác bảo vệ.

Khía cạnh thứ hai của công việc bảo mật trong các mạng chuyển mạch gói là sự sát thực khi số liệu được bảo mật cần được chuyển qua mạng. ở nhiều trường hợp có thể đảm bảo không ai có thể xâm nhập được vào một trong các tuyến thông tin và giám sát số liệu trên tuyến. Trường hợp này có thể cần cho cả những người sử dụng mạng trong công việc đo thử để đảm bảo rằng khi không tồn tại sự thử gọi như vậy thì mới dẫn tới việc thu nhận thông tin hữu ích và bất kỳ có

cuộc thử gọi nào làm thay đổi số liệu đang chuyển tiếp đều có thể được phát hiện và loại bỏ.

Số liệu đang chuyển tiếp ở mạng chuyển mạch gói có thể được bảo mật nhờ sử dụng "bí mật số liệu". Nó có nghĩa là số liệu được mã hoá đặc biệt theo cách mà chỉ phía thu đã định trước có thể tái tạo lại thông tin. Mọi kẻ xâm nhập không được chuẩn y sẽ không thể suy diễn được bất kỳ điều gì ở số liệu được bảo mật này.

Sau khi đã xác định được một số hoàn cảnh cần đo thử bảo an, chương này sẽ tiếp tục mô tả một số biện pháp kỹ thuật có thể được sử dụng để tạo an toàn cho mạng.

8.2. Khi nào cần phải bảo mật

Một câu hỏi dễ cần được trả lời là khi nào thì cần phải bảo mật? Thậm chí ngay cả trường hợp đơn giản nhất của mạng cũng phải sử dụng một dạng bảo mật nào đó.Ví dụ: hầu hết các thiết bị ở mạng chuyển mạch gói (PAD, thiết bị chuyển mạch, . . .) đều có nghiệp vụ quản lý mạng, chúng có thể xâm nhập qua mạng. Các nghiệp vụ quản lý mạng từ xa này cũng có thể có khả nǎng rất mạnh bao gồm cả sự đóng cửa toàn bộ mạng. Mặc dù các dịch vụ này trên cơ bản chỉ dành cho cán bộ quản lý mạng hợp pháp thì điều đó cũng để đảm bảo không ai khác có thể xâm nhập được.

Trường hợp khác có thể là: dịch vụ mạng cần được một số thuê bao của mạng xâm nhập còn một số khác thì không. Điều này có thể do khả nǎng có hạn hoặc người dùng phải trả tiền cho dịch vụ mạng.

Những ví dụ trước đây ở các tình huống mà sự điều khiển xâm nhập là cần thiết. Thường thì các mạng chuyển mạch gói được dùng để tải số liệu mà không cho những người sử dụng bất hợp pháp đọc số liệu.

Một ví dụ là một mạng chuyển mạch gói thông dụng cũng dùng để tải thông tin tài vụ. Thông tin này hầu hết là phải bí

mật và chắc chắn không phải là thông tin có thể bị những kẻ khác làm biến đổi.

8.3. Điều khiển xâm nhập

Nhưng nguy hiển chủ yếu cho công việc bảo mật số liệu ở các hệ thống máy tính chủ cần thiết phải khống chế xâm nhập là gì?

Sự nguy hiểm thứ nhất là hiện tượng "gặm dần". Đó là khi một kẻ xấu tìm thông tin hữu ích thông qua bộ nhớ của một máy tính hoặc bộ đệm của nó. Thông thường ở các hệ thống máy tính cho nhiều người sử dụng thì bộ nhớ của nó có thể chưa bị xoá trong lúc thực hiện các công việc cho những người sử dụng khác nhau. Nếu kẻ lén may mắn thì công việc trước đó sử dụng bộ nhớ bây giờ có thể bị hành vi của anh ta chiếm vào, lúc đó một số thông tin quan trọng nằm ở đâu đó trong bộ nhớ. Đó cách cổ điển để tìm mật khẩu của những người sử dụng khác. Trường hợp xấu nhất thì một vài mẩu lớn của tệp chứa toàn bộ mật khẩu đang dùng đối với hệ thống máy tính chủ này. Nếu một trong chúng có đặc quyền đối với hệ thống thì kẻ lén có thể xâm nhập toàn bộ số liệu lưu trong máy tính.

Sự nguy hiểm khác là hiện tượng "lọt". Lúc này một công việc có quyền xâm nhập vào số liệu bảo an có khả nǎng chuyển thông tin cho những công việc và những người sử dụng khác không có quyền xâm nhập vào số liệu này. Điều này có thể là vô tình hay cố ý của người soạn và bảo dưỡng phần mềm.

Dạng điều khiển xâm nhập cơ bản nhất mà hệ thống máy tính chủ có thể có là hệ thống "địa chỉ/mật khẩu người sử dụng". Khi một người sử dụng gọi vào máy tính chủ thì điều được hỏi đầu tiên là địa chỉ người sử dụng và sau đó là mật khẩu đi đôi với địa chỉ này. Địa chỉ người sử dụng có thể quảng bá (tức là nó không cần phải giữ bí mật), nhưng mật khẩu thì không được quảng bá. Máy tính chủ kiểm tra tổ hợp địa chỉ/mật khẩu người sử dụng ở một tệp dành cho các cặp

địa chỉ/mật khẩu người sử dụng hợp thức. Nếu tổ hợp này tìm được ở trong tệp hợp thức thì người sử dụng được phép xâm nhập vào hệ thống. Máy tính chủ vẫn có thể hạn chế quyền của người sử dụng hệ thống. Tệp hợp thức này cũng có thể chứa danh sách các quyền đi đôi với địa chỉ người sử dụng, quyền này người sử dụng không thể thay đổi được.

Mặc dù kiểu này của hệ thống khá tốt để ngǎn ngừa sự xâm nhập không được phép ở những chỗ mà hậu quả của sự vi phạm quy chế bảo mật không đặc biệt trầm trọng, vẫn còn một loạt vấn đề ở hệ thống này. Đầu tiên tệp hợp thức dành cho các tổ hợp địa chỉ/mật khẩu người dùng vẫn có thể bị kẻ lén xâm nhập. ở nhiều trường hợp nó không chấp nhận kể cả cho người quản lý hệ thống xâm nhập vào tệp này để đọc nội dung của nó.

Tệp hợp thức có thể được bảo vệ chống lại sự xâm nhập nhờ sử dụng "mật mã một lần". Có nghĩa là tệp hợp thức được tạo lập thì các hạng mục đấu vào chưa được ghi như là những tổ hợp địa chỉ/ mật mã người dùng mà coi như một kiểu giữ bí mật. Thực tế mật mã này được sử dụng để tạo ra một dạng bí mật là một lần, có nghĩa là nó không thể (hoặc rất khó) tạo lại vǎn bản gốc có dạng bí mật vào tệp này.

Khi người dùng được cung cấp một địa chỉ và mật khẩu thì tổ hợp này được giữ bí mật nhờ sử dụng cùng một mật mã một lần mà đã được sử dụng để tạo ra tệp hợp thức lúc đầu. Nếu dạng bảo mật được tìm thấy trong tệp thì người sử dụng được phép xâm nhập vào hệ thống.

Phương pháp bảo mật cho tệp hợp thức này tránh được vấn đề xâm nhập không được phép vào nội dung của nó vì nội dung đã bị mất nghĩa. Nhưng nếu người sử dụng quên mật mã thì không có cách nào tìm lại được mật mã là gì. Cách duy nhất để giải quyết là tạo lập một cửa có một tổ hợp địa chỉ/mật khẩu người sử dụng mới.

Mặc dù tệp hợp thức được bảo mật giải quyết được nhiều vấn đề, nó vẫn chưa cho ta một giải pháp tổng thể. Người sử

dụng vẫn phải ấn phím địa chỉ và mật khẩu của mình. Có ba giải pháp kỹ thuật thông dụng để nhận được các địa chỉ và mật khẩu người dùng.

Phương pháp thứ nhất là theo dõi các tuyến mạng chuyển mạch gói hoặc những bộ phận khác của mạng thông tin. Cuối cùng thì các địa chỉ và mật khẩu người sử dụng vẫn được phát đi và có thể bị ghi chép lại để kẻ lén sử dụng sau này. Thực tế các mạng Ethernet đặc biệt dễ bị kiểu xâm nhập này vì các nút của mạng đều có thể theo dõi mọi gói số liệu trên cáp của mạng. Mặc dù điều này tạo cho công việc quản lý mạng tương đối thuận lợi song nó cũng là một lỗ hổng bảo an chính. Khi mà hầu hết các PC và trạm công tác có thể dễ dàng thích ứng với giao tiếp Ethernet và phần mềm thao tác để giám sát số liệu trên mạng, thì một chương trình cũng có thể được soạn thảo để kiểm tra địa chỉ và mật khẩu người dùng và lưu chúng vào một tệp để kẻ lén thu lượm dùng sau này.

Phương pháp thứ hai để có được địa chỉ và mật khẩu người dùng là soạn thảo một chương trình giả là chương trình nhật ký. Tất cả những gì mà chương trình này thực hiện là tập hợp các địa chỉ và mật mã cho công việc tập hợp sau này cho kẻ lén. Khi thuê bao (người dùng) thu thập thì chương trình giả này nói là "hệ thống có sự cố chờ thông tin báo sau".

Phương pháp thứ ba là tìm ở các vùng có thiết bị đầu cuối dùng đĩa cứng. Thông thường người dùng nhập tổ hợp địa chỉ và mật khẩu của họ vào theo cách dễ đọc ra. Không dễ gì ngǎn được điều này ngoài việc làm cho thuê bao tin rằng điều đó là nguy hiểm.

Phương pháp đơn giản để hạn chế sử dụng địa chỉ và mật khẩu người dùng nhận được theo cách kể trên bởi kẻ lén là kiểm tra gốc cuộc gọi vào hệ thống. Phương pháp này đôi khi còn gọi là bảo mật "gọi về". Chủ gọi cung cấp địa chỉ và mật khẩu của mình cho hệ thống và sau khi kiểm tra tính hợp thức của tổ hợp này nó tác địa chỉ nguồn ra và gọi về theo

địa chỉ này. ở hầu hết các mạng chuyển mạch gói máy tính chủ có thể kiểm tra địa chỉ cuộc gọi vào đã được thực hiện từ đâu. Trường hợp này tổ hợp gồm địa chỉ/mật mã/địa chỉ gốc của người dùng được kiểm tra thêm lần nữa theo tệp hợp thức. Các cuộc thử gọi vào từ địa chỉ gốc sai sẽ bị đánh lỗi.

ở chỗ mà gốc lại chính là hệ thống máy tính (ví dụ là một trạm thông minh) thì có thể ngǎn ngừa việc phát các địa chỉ và mật mã người dùng ở dạng đọc được qua mạng. ở trường hợp này hệ thống máy tính chủ hỏi chủ gọi thời gian và ngày tháng ở dạng bảo mật. Chủ gọi mã hoá thời gian và ngày tháng hiện thời và kiểm tra đúng hay sai. Khi đó chủ gọi sẽ trả lời thời gian và ngày tháng ở dạng bảo mật cùng với mật khẩu của nó. Hệ thống chủ giải mã mật khẩu và kiểm tra tính hợp thức thông thường. Ngày tháng và thời gian để đảm bảo không có ai giám sát mật khẩu bảo mật ngay sau khi chuyển về cho hệ thống máy tính chủ. Nếu lần thử gọi này có thời gian và ngày tháng sai thì nó sẽ bị đánh lỗi.

8.4. Bảo mật số liệu

ở nhiều trường hợp, điểm yếu nhất trong hệ thống chính là mạng thông tin. Mạng có thể bao trùm một vùng địa lý rộng lớn và sử dụng các dịch vụ thông tin công cộng. Như vậy tính bảo an vật lý (tức ngǎn ngừa sự xâm nhập vào các thiết bị và tuyến thông tin của mạng) có thể không được đảm bảo . Tuy nhiên lại có nhiều tình huống mà số liệu lại cần được chuyển đi với tốc độ an toàn cao. Bảo mật thường được sử dụng để bảo vệ số liệu trong các tình huống mà bảo an vật lý không đảm bảo được.

Có hai yếu cầu đối với công việc bảo an số liệu. Yêu cầu thứ nhất là đảm bảo bí mật khi mà bản thân thông tin cần phải giữ bí mật. Thậm chí một kẻ lén có thể xâm nhập vào tin tức của mạng nhưng tin này cũng không phải ở dạng sử dụng được. Yêu cầu thứ hai là sự sát thực của số liệu. ở đây, mục tiêu là để đảm bảo chỉ thiết bị được chuẩn y mới có thể phát

số liệu đặc biệt vào mạng, thường để thay đổi thông tin cơ sở dữ liệu.

Một phương pháp mà kẻ lén có thể dùng là "moi tin thụ động". Trường hợp này kẻ lén giám sát thông tin trên tuyến thông tin. Mục đích là để tách thông tin hữu ích từ chính thông tin hoặc thống kê về thông tin (tốc độ gói cho từng đích nhận tin hoặc kiểu cấu trúc tin đặc biệt nào đó). Phương pháp "nghe trộm" này có thể được bảo vệ nhờ bảo mật thông tin trước khi chuyển qua mạng. Kỹ thuật bảo mật này sẽ được giới thiệu sau này.

Phương pháp thứ hai có thể được sử dụng là "mọi tin chủ động"; có nghĩa là chính thông tin được kẻ lén làm thay đổi. Cũng có thể các bản tin được kẻ lén chuyển đổi, hoặc các bản tin trước đó đã thu được theo phương pháp moi tin thụ động được đóng vai trò luồng bản tin để làm xuất hiện bản tin hợp thức. Giống ở phương thức "moi tin thụ động", phương pháp bảo mật có thể được sử dụng để đối phó với phương thức "moi tin chủ động".

Một ví dụ để mô tả tình huống mà một trong các phương pháp trên có thể được sử dụng là cơ chế thiết bị thủ quỹ tự động (ATM), chúng tỏa ra từ các ngân hàng. Chúng cần được đấu nối qua các tuyến thông tin công cộng tới các máy tính trung tâm. Thông tin giữa ATM và máy tính trung tâm cần được bảo vệ đề phòng hiện tượng moi tin thụ động vì kẻ lén có thể thu được những điều bổ ích khi theo dõi sự trao đổi này.

Điều quan trọng hơn là bảo vệ tin tức đề phòng hiện tượng "moi tin chủ động". Rõ ràng là rất quan trọng để không cho phép những kẻ lén bất hợp pháp có thể thay đổi các tài khoản ngân hàng khi chúng muốn làm điều đó.

8.5. Kỹ thuật mật mã

8.5.1. Mở đầu

Mật mã có một tập biệt ngữ riêng của nó. Mật mã là một phương pháp để mã hoá số liệu ở dạng bảo mật. Quá trình mã hoá số liệu bằng một mật mã riêng gọi là bảo mật. Quá trình ngược lại tức là tách thông tin gốc từ số liệu được bảo mật gọi là "giải mật". Thông tin gốc gọi là "vǎn bản thường", còn dạng bảo mật của nó gọi là "vǎn bản mật mã".

Hình 8.1 mô tả thông tin lưu chuyển ra sao trong một hệ thống thông tin được bảo vệ bởi các phương pháp kỹ thuật bảo mật. Thông tin ở dạng vǎn bản thường từ máy phát đầu tiên được chuyển tới thiết bị mật mã. Nó có thể là một hệ thống phần cứng riêng hoặc là một bộ phận phần mềm trong hệ thống máy tính của máy phát. Trong cả hai trường hợp thì điều rất quan trọng là không được xâm nhập vào thông tin ở dạng vǎn bản thường giữa máy phát và thiết bị mật mã, vì đây là một lỗ hổng bảo an chủ yếu.

Hình 8.1. Luồng thông tin

Thiết bị mật mã sử dụng một quy trình mật mã nào đó cho vǎn bản thường để tạo ra vǎn bản mật mã. Ký hiệu EK chỉ thị rằng E là quy trình mật mã, còn K xác định chìa khoá riêng dùng để giải mật mã thông tin (sẽ giới thiệt thêm sau này). Vǎn bản mật mã sau đó được phát qua mạng thông tin tới máy thu tin. Trước khi thông tin được chuyển cho nơi nhận, nó được chuyển tới thiết bị giải mật. Ký hiệu DK chỉ thị rằng D là quy trình giải mật và K xác định chìa khoá.

Vì vǎn bản thường được chuyển từ thiết bị giải mật tới nơi nhận nên điều quan trọng là không được phép xâm nhập vào thông tin. Nếu một thiết bị phần cứng riêng được dùng để thực hiện giải mật thì thường thường nó được lắp đặt vật lý trong hệ thống máy tính của máy thu để đảm bảo rằng sự xâm nhập vật lý tới nó là khó hoặc không có khả nǎng thực hiện. Nếu thiết bị giải mật thực tế là một chương trình làm việc theo hệ thống máy tính của máy thu thì nó phải ở trên bộ phận điều khiển xâm nhập để đảm bảo mọi sự xâm nhập không được chuẩn y vào vǎn bản thường là không thể thực hiện được.

Hai tham số đặc trưng cho hệ thống mật mã đã mô tả trên là các quy trình mật mã và giải mật (E và D) và chìa khoá K. Tuỳ theo quy trình được sử dụng và lý do sử dụng bảo mật mà hoặc E hoặc D hoặc cả hai có thể được phổ biến. Chìa khoá K luôn luôn phải giữ bí mật. Nhiều khi nó cũng tương tự như sử dụng mật khẩu trong điều khiển xâm nhập. Vì điều rất quan trọng là chìa khoá được sử dụng có thể được thông báo cho máy phát và máy thu một cách tuyệt mật (nó gọi là kênh bảo an).

8.5.2. Các khái niệm mật mã cơ bản

Như đã nhắc trước đây, kỹ thuật mật mã có thể được sử dụng để tạo ra hai kiểu đề phòng kẻ lén, an toàn và sát thực.

Để có được an toàn cần phải tính toán để không có khả nǎng xác định mang tính hệ thống quy trình giải mật DK từ những hiểu biết về vǎn bản mật mã ngay cả khi đã biết vǎn bản thường tương ứng. Điều này rất quan trọng vì một sự thành công nào khác trong việc giải mật một bản tin được phát đi sử dụng một chìa khoá riêng có thể dẫn tới toàn bộ các bản tin phát có thể dùng chìa khoá này để giải mật. Điều bất khả thì có tính toán có nghĩa là nó không thể thực hiện trong một thang thời gian hợp lý để tính được kết quả mong muốn.

Một ví dụ cho vấn đề này là ở chỗ toàn bộ các bản tin đã mật mã có ngày tháng ở một vị trí nào đó trong bản tin. Khi kẻ lén đã biết ngay tháng thực thì chúng sẽ biết vǎn bản mật mã tương ứng với vǎn bản gốc. Nếu biết được DK từ thông tin này thì hệ thống mật mã sẽ cực kỳ dễ bị xâm nhập.

Yêu cầu thứ hai để giữ bí mật, dường như rõ ràng hơn là cần phải tính toán để không thể xác định được vǎn bản gốc từ vǎn bản mật mã.

Để bảo mật thì chủ yếu phải giữ bí mật DK . Không nhất thiết phải giữ bí mật quy trình giải mật nhưng cơ bản phải giữ bí mật tổ hợp D và chìa khoá K. EK có thể bị lộ vì những hiểu biết về EK không cho phép hiểu biết về DK được tính ra từ EK

. Nếu EK được phổ cập, có nghĩa là mọi người có thể phát đi thông tin bảo mật, còn chỉ có máy thu đã định trước mới có thể giải mã mật nhờ xử lý quy trình giải mật DK . Hình 8.2 mô tả các khái niệm này.

Hình 8.2. Bảo mật

Tính sát thực có một số yêu cầu khác. Đầu tiên cần phải không có khả nǎng tính toán để xác định mang tính chất hệ thống đại lượng EK khi cho trước vǎn bản mật mã, thậm chí ngay cả khi đã biết vǎn bản gốc tương ứng. Nếu điều này

làm được thì một kẻ lén có thể tính toán EK và sau đó tạo vǎn bản mật mã, sử dụng bản gốc của kẻ lén. Máy thu không có khả nǎng xác định được đây là thông tin đưa đến từ một nguồn không được chuẩn y.

Yêu cầu thứ hai là cần phải không có khả nǎng tính toán để tìm được một cách có hệ thống vǎn bản mật mã, nó tạo ra vǎn bản gốc hợp lệ khi máy thu giải mật. Như vậy ngǎn ngừa được kẻ lén tạo ra vǎn bản mật mã một cách ngẫu nhiên, nó tạo ra vǎn bản gốc mong muốn mà không cần biết EK .

Để có được tính sát thực cần phải giữ bí mật EK . Quy trình E có thể không cần bí mật, nhưng tổ hợp E và chìa khoá K cần phải bảo mật. Quy trình giải mật DK có thể để lộ nếu không thể dùng nó để tính ra EK .

Nếu DK phổ cập thì mọi người nhận tin đều sẽ có thể khôi phục lại vǎn bản gốc và chắc chắn nó đưa đến từ máy phát hợp pháp. Hình 8.3 mô tả các khái niệm liên quan tới vấn đề sát thực.

Hình 8.3. Tính sát thực

Có hai loại hệ thống bảo mật cơ bản. ở hệ thống "một chìa khoá" hoặc "đối xứng", chỉ một chìa khoá được sử dụng cho cả quy trình mật mã và giải mật. Nó có nghĩa là cả EK và DK cần phải giữ bí mật. Nếu làm được việc này thì hệ thống đảm bảo cả bí mật và sát thực.

Hệ thống "hai chìa khoá" hoặc "không đối xứng" sử dụng hai chìa khoá, một cho quy trình mật mã và một cho quy trình giải mật. Nó cần phải tính làm sao để không thể xác định được một chìa khoá từ chìa khoá kia.

8.5.3. Mật mã chìa chung

Các hệ thống chìa khoá công cộng là ví dụ về các hệ thống hai chìa. Trường hợp này một trong hai chìa khoá được công bố, còn chìa kia giữ bí mật. Chìa chung có thể được công bố tương tự như danh bạ điện thoại nếu cần.

Nếu chìa khoá chung đã được phía thu định trước dùng để mật mã thông tin thì chỉ máy thu này mới có thể tạo lại thông tin gốc (nhờ chìa khoá bí mật của phía thu). Phương thức này sử dụng để bảo mật.

Nếu máy phát sử dụng chìa khoá bí mật của nó để mật mã thông tin trước khi phát thì mọi máy thu đều có thể tạo lại thông tin gốc nhờ sử dụng chìa khoá chung của máy phát gốc. Phương thức này dùng để tạo ra tính sát thực.

Mật mã bằng chìa chung có thể được sử dụng để tạo ra cả tính sát thực và bí mật đồng thời. Đầu tiên tin tức vǎn bản gốc cần phát sử dụng chìa khoá bí mật của máy phát để mật mã. Thông tin này lại được mật mã lần nữa nhờ chìa khoá công khai của máy thu đã định và sau đó được phát tới máy thu đã định trước này.

Đầu tiên máy thu giải mật mã thông tin thu được bằng chìa khoá mật riêng của nó. Đây là phần bảo mật của quá trình. Sau đó thông tin này lại được giải mật lần nữa nhờ chìa khoá chung bên phát để nhận được vǎn bản gốc. Đây là phần sát thực của quá trình.

8.6. Quy trình mật mã

Mục đích ở đây là giới thiệu khái quát một vài quy tắc chung sử dụng trong các hệ thống bảo mật.

8.6.1. Mật mã chuyển vị

Mật mã chuyển vị là sắp xếp lại các ký tự trong bản tin theo cách để dấu nội dung bản tin. Chủ yếu là thực hiện đảo ký tự của bản tin. Tổng thể ký tự trong bản tin vẫn giữ nguyên nhưng thứ tự của chúng khác nhau.

Có thể nhận dạng một mật mã chuyển vị đã được sử dụng nhờ kiểm tra tần xuất xuất hiện các chữ trong vǎn bản mật mã. Nó sẽ giống tần xuất ở vǎn bản gốc. Luật mã này có thể bị phá khi sử dụng tần xuất xuất hiện các tổ hợp hai hoặc ba chữ để sắp xếp lại các chữ.

8.6.2. Mật mã thay thế đơn

ý nghĩa ở đây là thay thế từng ký tự trong tập ký tự của vǎn bản gốc bằng ký tự khác trong tập ký tự dùng trong vǎn bản mật mã.

Ví dụ đơn giản cho trường hợp này như sau:

Vǎn bản gốc: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZVǎn bản mật mã: ZYZWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Dùng mã hoá thay thế đơn giản này thì bản tin:

SENDREINFORCEMENTSWEAREGOINGTOADVANCE

sẽ trở thành:

HVMWTVRMULIXVNVMGHDVZIVTLRMTGLZWEZMXV

ở đây ký tự đầu giống ký tự cuối để dễ dấu đi nội dung bản tin.

Dạng khác của kiểu mật mã này là "dịch chuyển ký tự" được sử dụng để mật mã các ký tự bản tin. Kiểu mật mã này còn gọi là "mật mã Caesar" bởi vì Julius Caesar đã sử dụng mật mã này bằng cách dịch chuyển các chữ cái sang phải 3 vị trí.

Bản gốc: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZBản mã: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

ở đây chìa khoá là số lượng ký tự chữ cái được di chuyển. Kiểu mật mã này có thể bị lộ khi phân tích tần xuất xuất hiện các chữ ở bản mật mã. Nếu nhận được các tần xuất này

tương ứng với bản gốc thì có thể tìm được mối quan hệ giữa các chữ ở bản gốc và bản mật mã.

8.6.3. Mật mã thay thế đa ký tự

Để khắc phục vướng mắc khi mật mã thay thế đơn (sự phân bổ tần xuất của các chữ cái là không đổi) ta sử dụng mật mã đa ký tự.

Một ví dụ kiểu mật mã đa ký tự là mã Vigenere. ở đây chìa khoá được xác định bởi một dãy chữ:

K = k1 k2 ... kd

Mỗi k cho biết khoảng dịch của chữ tương ứng. Giả thiết rằng bản gốc là : FREEDOM và chìa khoá là RANDOM. Bản mã sẽ là:

Bản gốc: FREEDOMChìa khoá: RANDOMRBản mã: WRRHRAD

8.6.4. Tiêu chuẩn mật mã số liệu

Tiêu chuẩn mật mã số liệu (DES) là tham số gần gũi nhất cho kỹ thuật mật mã tiêu chuẩn thông dụng. Nó có thể thực hiện được ở các mạch tích hợp để cho ta mật mã tin tức an toàn và tốc độ cao. DES được công bố vào nǎm 1977 do Vǎn phòng tiêu chuẩn hoá quốc gia của Mỹ đưa ra.

DES mật mã cho các khối tin 64 bit nhờ chìa khoá 56 bit. Khi đó sử dụng kết hợp của phương pháp thay thế và chuyển vị để có quy trình tạo ra vǎn bản mật mã. Quy trình như thế cũng được sử dụng để giải mã thông tin (DES là hệ thống một chìa khoá).

Đã có nhiều lời bình đối với DES từ điều cơ bản nhất (phải chǎng chỉ có một tiêu chuẩn) tới những sự liên quan về độ bảo mật của mật mã cần ra sao. Lời bình nữa thì tập trung

vào độ dài chìa khoá. Nhiều tranh cãi cho rằng chìa khoá cần dài 112 bit để tạo ra sự an toàn của DES.

8.6.5. Phương pháp RSA (Rivest Shamir Adleman)

Phương pháp RSA dựa vào sự khó khǎn để tìm các hệ số hàng đầu của những số lớn.

RSA là một ví dụ về mật mã hàm mũ. Hệ thống RSA mật mã cho khối bản tin vǎn bản gốc thành một khối vǎn bản mật mã C. Các bit trong M được xử lý như một số trong khoảng 0 tới n-1 (n phụ thuộc vào số bit trong khối tin). Vǎn bản mật mã được tính theo công thức:

C = Me mod n.

e và n là chìa khoá mật mã. Để khôi phục lại khối tin vǎn bản gốc M từ khối tin mật mã C ta thực hiện biểu thức sau:

M = Cd mod n.

ở đây d là chìa khoá giải mật.

Trong thực tế chìa khoá mật mã e và n có thể công khai, như vậy phương pháp RSA có thể được sử dụng một hệ thống mật mã chìa khoá chung. Điều quan trọng là không thể tính được d từ sự hiểu biết về e và n.

Điều này được thực hiện khi e, n và d được tính một cách độc đáo. Đầu tiên cần hai số hạng lớn bí mật. Sau đó n được tính từ:n = p.qtiếp đó là chọn e và d sao cho:e.d = 1 mod (p-1)(q-1)

Sau khi chọn 1 trong hai số, d chẳng hạn, thì dễ dàng tính được số kia khi p và q đã biết.

Vì vậy hai hàng số đầu p và q để tạo ra sự bảo an cho hệ thống RSA. Để phá vỡ hệ thống này cần phải cho hệ số n vào p và q.

Nếu các số 100 chữ số được sử dụng cho p và q thì n sẽ là 200 chữ số.

Dùng tốc độ 1 bước mỗi micro giây thì để tính n cần phải vài triệu nǎm.

9. Khi nào sử dụng chuyển mạch gói

9.1. Mở đầu 9.2. Kết nối đường dài 9.3. Môi trường đa chủng 9.4. Các môi trường khó khǎn 9.5. Đấu nối tới mạng công cộng

 

Phần III: các khía cạnh thực tế

Phần III đi vào các khía cạnh thực tế của các mạng chuyển mạch gói.

Khi nào thì sử dụng chuyển mạch gói

Chương này dành để thảo luận các vấn đề: khi nào sử dụng chuyển mạch gói thì thích hợp, đưa ra các mạng chuyển mạch gói như thế nào. Nó bao gồm những nơi xa và môi trường đa chủng với nhau.

Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói.

Có nhiều giao tiếp vật lý khác nhau được sử dụng trong các mạng chuyển mạch gói. Chương này bao quát những kiểu giao tiếp quan trọng nhất một cách chi tiết và giới thiệu các điều kiện sử dụng các kiểu giao tiếp khác nhau.

Trang bị cho mạng chuyển mạch gói.

Chương này bao gồm những khía cạnh thực tế về trang bị cho các mạng chuyển mạch gói. Phần này tập trung vào việc tìm ra các khu vực hiểm yếu. Từng phần tử của mạng chuyển mạch gói cũng được lần lượt xem xét.

Chương 9.Khi nào sử dụng chuyển mạch gói

9.1. Mở đầu

ở chương này chúng ta sẽ xem xét các tình huống có thể sử dụng chuyển mạch gói có nhiều hiệu quả nhất. Mặc dù về nguyên tắc thì các mạng chuyển mạch gói có thể được sử dụng ở bất kỳ tình huống nào, nhưng có nhiều chỗ sử dụng các kiểu mạng khác thích hợp hơn.

Ví dụ: ở chỗ có nhiều PC có hiệu lực giống hệt nhau cần được đấu nối với nhau thì mạng chuyển mạch gói ở đây sẽ không phải là giải pháp tốt nhất. Có nghĩa là mỗi PC có thể

xâm nhập vào các tệp nhớ của các PC khác hoặc vào thiết bị quản lý tệp. Có nhiều kỹ thuật mạng LAN thực tế (Ví dụ mạng Ethernet) có thể làm việc rất tốt ở đây.

Nói chung, các mạng chuyển mạch gói được sử dụng khi không phải chỉ đơn giản là một nhóm PC giống hệt nhau cần ghép vào một không gian vật lý nhỏ. Các mạng chuyển mạch gói có ưu thế ở những chỗ cần tạo tuyến nối cho một số lượng lớn các thiết bị đầu cuối trên những cự ly xa.

9.2. Kết nối đường dài

Lấy trường hợp một công ty lớn có các công sở trải ra một khu vực rất rộng lớn, có thể trên phạm vi toàn quốc. ở mỗi một công sở có thể có một số thiết bị đầu cuối, máy in, PC, máy vi tính và các cơ cấu quan trọng. Cần phải đấu nối toàn bộ các thiết bị đó vào một mạng lớn để có thể quan hệ tổng thể với nhau.

Chuyển mạch gói cho ta giải pháp cho vấn đề này. Hình 9.1 mô tả mạng một lưới như vậy được thực hiện như thế nào. ở trường hợp này ta giả thiết rằng chỉ một ít công sở có số lượng thiết bị đầu cuối đáng kể (các PAD và các giao tiếp chủ). Các công sở này trở thành "các trung tâm chuyển mạch khu vực" cho mạng. Các thiết bị chuyển mạch gói đặt tại các trung tâm chuyển mạch khu vực. Nếu các thiết bị đầu cuối phân bổ trên diện rộng hơn thì cần đặt một bộ chuyển mạch gói nhỏ ở mỗi công sở để giữ sao cho số lượng tuyến thông tin có sự cố ở mức có thể quản lý được.

Nối ghép mạng đường dài

Tuyến nối giữa các công sở nhỏ và các trung tâm chuyển mạch khu vực hầu hết là các tuyến thuê của PTT nội hạt (Viễn thông Anh hoặc công ty Mercury ở nước Anh). Tuyến liên lạc phổ thông nhất đang được sử dụng hiện nay là hệ thống KiloStream của Viễn thông Anh. Đó là những tuyến điểm nối điểm, thường làm việc ở tốc độ 9,6 kbit/s hoặc 64 kbit/s (cũng có thể sử dụng 2,4 kbit/s). Lựa chọn tốc độ nào

tuỳ thuộc vào tập quán sử dụng trước đó của tuyến. Có sự khác nhau đáng kể về giá trong phạm vi tốc độ.

KiloStream có thể cung cấp tuyến truyền số hoặc sử dụng các đường dây thuê kiểu tương tự. Chúng là các kênh điện thoại điểm nối điểm quy định đặc biệt. Các modem được sử dụng ở mỗi đầu cuối để tạo ra các giao tiếp số cần thiết.

Các mạch đường dây hợp đồng chỉ giới hạn vào khoảng 19,2 kbit/s và đòi hỏi các modem khá đặc biệt để làm việc ở các kiểu tốc độ.

Các trung tâm chuyển mạch khu vực được đấu nối với nhau để tạo ra mối quan hệ tổng thể cần thiết. Đường truyền giữa các trung tâm chuyển mạch khu vực thường gọi là tuyến trung kế. Chúng sẽ có tải nặng nhất so với bất kỳ tuyến nào trong mạng vì toàn bộ gói giữa các trung tâm chuyển mạch khu vực phải chuyển qua chúng. ở đây các đường truyền 64 kbit/s thường được sử dụng đường nối 9,6 kbit/s giữa các trung tâm chuyển mạch khu vực và các công sở ngoài.

Một trong các trung tâm chuyển mạch khu vực là "trung tâm điều khiển mạng" hoặc NCC. Trung tâm điều khiển mạng có hệ thống quản lý mạng. Mặc dù các trung tâm chuyển mạch khu vực có thể có NMS riêng cho vùng của chúng.

Thông thường vẫn có một NCC để điều khiển tổng thể, ở một mạng có kích cỡ đó bao quát các khu vực thì cần có bộ phận quản lý làm việc suốt ngày đêm. Điều rất quan trọng là NMS cung cấp thông tin về các vấn đề rất nhanh cho bộ phận quản lý mạng và vì vậy họ có thể phản ứng nhanh về thông tin này. Mặt khác vấn đề liên quan tới mạng có thể được lưu vào nhật ký sẽ có ích tổng thể cho mạng.

ở chỗ sử dụng mạng nhiều cần phải sử dụng đường truyền tốc độ cao hơn cho những cơ quan ngoài và cho các đường trung kế. Bước tiếp theo cao hơn là sử dụng các đường truyền 64 kbit/s cho các cơ quan ngoài và các đường truyền MegaStream, làm việc ở tốc độ 2,048 Mbit/s cho các đường

trung kế giữa các trung tâm chuyển mạch khu vực. ở những chỗ sử dụng đường truyền MegaStream thì không thể đưa chúng thẳng vào thiết bị chuyển mạch gói. Trong thực tế rất ít thiết bị chuyển mạch gói có thể đáp ứng được các tốc độ MegaStream ở một thời điểm. Sử dụng một bộ ghép MegaStream để thực hiện công việc này sẽ hữu ích hơn.

Các bộ ghép này đặt ở hai đầu của các tuyến nối MegaStream, và phân chia dung lượng thành một số kênh tốc độ thấp hơn, có thể là 8 kênh riêng biệt.

Chúng có thể được chiếm vào các bộ chuyển mạch gói khác nhau trong trung tâm chuyển mạch vùng để cho phép có sự dự phòng hướng kiểu gì đó. Một số kênh cũng có thể sử dụng để đấu nối trực tiếp vào các trung tâm chuyển mạch khu vực khác qua bộ ghép MegaStream khác chuyển qua các bộ chuyển mạch gói ở trung tâm chuyển mạch nội hạt. Lưu lượng không dành riêng cho trung tâm chuyển mạch khu vực, trung tâm nào có thể chuyển qua nó toàn bộ, sẽ làm giảm tải ở trung tâm chuyển mạch khu vực này.

Cũng có lợi thế nếu phương thức định tuyến động được sử dụng giữa các trung tâm chuyển mạch khu vực. Một lỗi trung kế cũng rất nguy hiểm nếu không phản ứng kịp thời. Phương thức định tuyến động cho phép mạng nhận được phản ứng ngay. Nếu thể thức lập trình số liệu được sử dụng giữa các bộ chuyển mạch gói, thì không có thông tin nào cần chuyển tiếp lại bị mất kể cả khi một bộ chuyển mạch gói bị hỏng hoàn toàn. Trường hợp mạng X.25, thể thức gọi thực có thể được chuyển qua thể thức lập trình số liệu để sử dụng giữa các bộ chuyển mạch gói ở các trung tâm máy tính khu vực. Số liệu lập trình được chuyển qua các đường trung kế. Các bộ chuyển mạch gói đấu tới các đường trung kế này có tác dụng như các cửa cổng giữa giao thức X.25 điều khiển các cơ quan ngoài và giao thức chương trình số liệu điều khiển chuyển qua các đường trung kế. Sử dụng các giao thức lập trình số liệu qua tuyến trung kế thường có nghĩa là toàn bộ các bộ chuyển mạch gói đấu vào các đường trung kế phải

do cùng hàng chế tạo cung cấp. Điều này làm mất đi một trong các ưu điểm hàng đầu khi sử dụng X.25 là không lệ thuộc vào chủng loại thiết bị, nhưng lợi điểm này cũng đáng giá.

9.3. Môi trường đa chủng

Nói chung các công ty đều cố gắng có được một chính sách bán thiết bị máy tính chắc chắn. Khả nǎng tương thích và phối hợp nhau là rất quan trọng. Tuy thế điều này lại khá hiếm vì chỉ đơn giản là do chính sách độc quyền để chỉ mua thiết bị của một hãng. Thậm chí điều này cũng không đảm bảo tương thích vì qua một thời kỳ, thiết bị cũ có thể không tương thích hoàn toàn với thiết bị mới ngay cả khi do cùng hãng chế tạo.

Điển hình là một hệ thống máy tính chỉ tốt cho một số ứng dụng này, còn những hệ thống khác lại tốt cho một số ứng dụng khác. Hệ thống thao tác có thể thay đổi tuỳ theo các ứng dụng chạy trên máy tính. Sớm hay muộn thì cũng sẽ có một đòi hỏi để chuyển tệp, chuyển giao công việc, và xâm nhập thông tin vào toàn bộ các máy tính khác nhau này. ở hoàn cảnh này các giao thức tiêu chuẩn quốc tế sẽ trở nên thực sự quan trọng. Hầu hết các hệ thống máy tính chủ nổi tiếng đều chỉ đáp ứng cho X.25 ở mức tối thiểu. Thậm chí nếu không đáp ứng thì chúng vẫn có thể đấu nối vào một mạng X.25 sử dụng các PAD để biến đổi. Chúng được phép xâm nhập vào các giao tiếp không đồng bộ của hệ thống máy tính chủ X.25.

Mạng Ethernet cũng có thể cho ta giải pháp cho tình huống đa chủng. Tuy nhiên các giao thức Ethernet hiện tại được tiêu chuẩn hoá ít, nên các hệ thống máy tính chủ khác nhau vẫn không thể thông tin trực tiếp với các hệ thống khác. Tình huống này có thể được cải tiến khi các giao thức OSI được thực hiện. Mạng Ethernet (hoặc các mạng Bus khác) đã không đưa ra được giải pháp hữu hiệu để phối hợp trên diện rộng (tức là liên lạc qua các khu vực xa). ở những nơi sử

dụng các mạng Ethernet thì chúng được đấu nối tới các mạng khu vực rộng qua X.25 để tới các cửa cổng Ethernet. Mặc dù điều này không cho ta khả nǎng liên kết như đòi hỏi, nhưng mọi thứ đều đơn giản hơn nếu sử dụng thông qua X.25.

9.4 Các môi trường khó khǎn

Môi trường khó khǎn có nghĩa là khó khǎn về hoàn cảnh vật lý. Một môi trường khó khǎn điển hình là ở nơi mà các thiết bị cần được đấu tới mạng ở rải rác trong vài ngôi nhà, có thể bị phân cách bởi đường xá và những thứ khác với một khoảng cách xa đáng kể. ở các trường hợp này không có khả nǎng lựa chọn, nhưng có thể phân loại thành các đường dây hợp đồng tốc độ tương đối thấp hoặc các tuyến nối KiloStream tốc độ nhanh hơn.

Đường nối chủ của một số thiết bị kết cuối lớn, có thể tới hàng nghìn cũng là một môi trường khó khǎn. Điều này càng đặc biệt nếu người sử dụng cần trao đổi ký tự với các hệ thống máy tính chủ. Soạn thảo trên màn hình là một ví dụ về kiểu sử dụng này. Nhiều người sử dụng thiết bị đầu cuối muốn làm việc với một mạng lưới. Thao tác soạn thảo trên màn hình có thể dễ dàng tạo ra 20 gói mỗi giây ở mỗi người sử dụng. Một số lượng lớn các phiên soạn thảo như vậy có thể tạo ra lượng tải rất cao cho bất kỳ mạng nào.

Các mạng chuyển mạch gói có thể đưa ra giải pháp rất tốt cho việc tổ chức mạng ở các môi trường khó thực hiện. Vì mỗi tuyến trong một mạng chuyển mạch gói là tách biệt với các tuyến khác, nên khả nǎng được tạo ra và công nghệ được sử dụng cho mỗi tuyến có thể thay đổi tuỳ theo hoàn cảnh mà không cần chi phí lớn hoặc không gặp khó khǎn đáng kể. Ví dụ các đường dây hợp đồng kiểu tương tự có thể dễ dàng đưa vào một mạng chuyển mạch gói để cho phép nối tới các thiết bị khác trong mạng.

Các tuyến tốc độ cao có thể làm việc ở một cự lý ngắn sử dụng cáp xoắn đôi tiêu chuẩn. Nếu tồn tại các khu vực có tạp nhiễu điện đặc biệt cao thì có thể sử dụng cáp quang để cung

cấp các tuyến tốc độ cao để chống tác động của tạp nhiễu điện.

Trường hợp đối tượng của mạng tạo ra tải rất cao khi soạn thảo trên màn hình thì các mạng chuyển mạch gói cũng có thể đưa ra một giải pháp hữu hiệu. Dù cho các mạng như Ethernet có khả nǎng của cáp 10 Mbit/s, thì mỗi tuyến trong một mạng chuyển mạch gói với trang bị hiện thời có thể làm việc ở 250 kbit/s. Một mạng có kích cỡ trung bình có thể có 100 tuyến như vậy và cho ta một khả nǎng tổng thể 25 Mbít/s. Vì hiệu suất 50% của các đường truyền đối với mạng chuyển mạch gói là dễ dàng đạt được nên 12,5 Mbit/s có thể tải đi trên mạng chuyển mạch gói này. Điều này lớn hơn nhiều so với trường hợp đã đạt được ở bất kỳ mạng Ethernet nào hoặc mạng tương tự, vì rất khó nhận được nhiều hơn một tỷ lệ phần trǎm nhỏ của tổng dung lượng của cáp được sử dụng có hiệu quả.

Một khía cạnh hữu ích khác của mạng chuyển mạch gói là ở những chỗ có tải rất cao nếu lưu lượng đặc biệt lớn giữa hai thiết bị đầu cuối thì tuyến nối ngoại lệ được đưa thêm vào để đảm bảo cho các gói được chuyển vận rất hiệu quả. Nếu có thể hai thiết bị đầu cuối này được đấu nối tới cùng một bộ chuyển mạch gói. Điều này tránh được tải nặng cho các tuyến trung kế giữa các thiết bị chuyển mạch gói.

9.5. Đấu nối tới mạng công cộng

Mặc dù một mạng riêng có thể đáp ứng được yêu cầu trao đổi trong một công ty, vẫn thường xuyên có nhu cầu xâm nhập vào các mạng khác và các dịch vụ mạng bổ sung giá trị (VANS). Nói chung, cách tốt nhất để tiếp cận với các hệ thống bên ngoài là sử dụng mạng công cộng. Khi chúng hầu như chỉ là mạng X.25, PSS, thì khó có thể lựa chọn được. Điều cần nhắc duy nhất là thực hiện giải pháp tổng thể X.25 hoặc là sử dụng một cửa cổng giữa giao thức mạng riêng và giao thức X.25 của mạng công công.

Thông thường, đặc biệt ở các hệ thống viễn thông của trung ương và địa phương thì X.25 đang là sự lựa chọn và như vậy tránh được các cửa cổng phải dùng. Các cơ quan tuyên truyền thường tuyên bố rằng toàn bộ trang bị mà họ bán ra phải phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế. Để được chấp nhận đấu nối vào PSS thì luôn phải đáp ứng hai điều kiện. Đầu tiên họ phải thực sự muốn nối mạng riêng của họ vào PSS. Thứ hai là thoả thuận đấu nối vào PSS được thực hiện khi sự kiểm tra thích hợp được thực hiện và cho thấy rằng việc thực hiện theo X.25 là thích hợp cho công việc này.

Vì đa phần các mạng này theo khuynh hướng bao trùm các khu vực lớn và chứa cả các môi trường khó thực hiện, X.25 thường là giao thức được chọn. Điều này giúp ta ngǎn ngừa được khả nǎng bị trói buộc vào tình huống đơn chủng và cho phép khách hàng của mạng có thể mua ở mọi chỗ để có thiết bị tốt nhất với giá hợp lý nhất. Thực chất X.25 là một giao thức tiêu chuẩn quốc tế và có nhiều hãng sản xuất chế tạo ra trang bị theo X.25, có nghĩa là trang bị được cải tiến thường xuyên với giá ngày càng hạ.

10. Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói

10.1. Mở đầu 10.2. X.21 BIS và V.24

o 10.2.1. V.28 o 10.2.2. Các mạch điện trao đổi X.21 bit o 10.2.3. Bộ đấu chuyển X.21 BIS

10.3. X.21 o 10.3.1. Giao tiếp V.10 o 10.3.2. Giao tiếp V.11 o 10.3.3. Các mạch điện trao đổi X21 o 10.3.4. Bộ đấu chuyển X.21

10.4. V.35 o 10.4.1. Giao tiếp điện V.35 o 10.4.2. Các mạch điện trao đổi V.35

10.5. G.703 o 10.5.1. Giao tiếp ở 64 kbit/s o 10.5.2. Giao tiếp ở 2,048 Mbit/s o 10.5.3. Các giao tiếp G.703 khác

Chương 10.Các giao tiếp vật lý của mạng chuyển mạch gói

10.1. Mở đầu

Mục tiêu của chương này là mô tả các giao tiếp vật lý khác nhau có ở các trang bị tạo mạng chuyển mạch gói. Dù cho các giao thức làm việc ở các lớp cao hơn có thể thay đổi nhưng chỉ có một phạm vi nhỏ các kiểu giao tiếp thông dụng trong thực tế.

10.2. X.21 BIS và V.24

Giao tiếp đầu tiên của các giao thức lớp 1 cần được đề cập tới là giao tiếp X.21 bis, thường gọi là V.24. Kiểu giao tiếp này là thông dụng nhất hiện nay và hầu hết các trang bị theo X.25 hậu thuẫn cho nó. Khuyến nghị của CCITT nói rằng X.21 bis là một khuyến nghị giao thời cho tới khi X.21 được thông dụng. Điều này thực sự đảm bảo rằng X.21 bis vẫn còn sử dụng khắp đó đây.

Vì sao X.21 bis và V.24 thường được sử dụng trao đổi lẫn cho nhau? V.24 cơ bản là một quy định để các mạch điện trao đổi trong giao tiếp đi giữa một DTE và một modem (DCE) cần phải làm việc ra sao. Nó quy định các mạch điện trao đổi có thể được sử dụng để điều khiển các thao tác của môdem ra sao và điều khiển tín hiệu tới DTE đầu kia như thế nào. X.21 bis dùng các yếu tố này của V.24 cần thiết để tạo ra mức 1 để hậu thuẫn cho X.25.

10.2.1. V.28

Khuyến nghị CCITT V.28 là một trong các quy định thực tế cho giao tiếp mà có thể sử dụng cùng với V.24 (tức là nó mô tả các đặc tính của thiết bị điều khiển và thiết bị thu cần phải sử dụng ở các giao tiếp V.24). Trong thực tế X.21 bis có thể được sử dụng cùng với nhiều giao tiếp V (V.10, V.11, V.28, V.35) nhưng thường gặp khǎn ở thể thức sử dụng báo hiệu

điện V.28. Ta bắt đầu ở mức thấp nhất (tức là báo hiệu điện) theo V.28 mô tả.

Hình 10.1 mô tả khái niệm chung nhìn từ các máy thu và máy phát X.28. Chú ý rằng có hai dây dẫn giữa máy thu và máy phát, mà một trong chúng tải tín hiệu, còn dây kia là đất. Kiểu báo hiệu này là báo hiệu không cân bằng. Khuyến nghị này tiếp tục gom các đặc tính điện của giao tiếp lại.

Điện trở một chiều RL của máy thu phải ở giữa 3000 và 7000 ôm , với điện áp máy thu hở mạch không vượt qúa 2V. Tụ điện rẽ mạch của máy thu đo ở điểm chuyển đổi không được vượt quá 2500 PF.

Máy phát cần phải có khả nǎng chịu đựng được sự hở mạch và đoản mạch giữa nó và một máy thu phát khác bất kỳ trong giao tiếp mà không gây hỏng hóc cho nó hoặc cái khác. Điện áp hở mạch của nó không được vượt quá 25V. Máy phát phải tạo ra một điện áp ở điểm chuyển đổi giữa 5 và 15V về độ lớn cho điện trở tải RL trong phạm vi từ 3000 tới 7000 ôm.

Hình 10.1. Giao tiếp V.28

Tiếp theo khuyến nghị này quy định tín hiệu cần truyền dẫn qua giao tiếp V28 cần được xử lý ra sao. Đối với các mạch điện trao đổi số liệu một tín hiệu nhị phân 1 thường được đại diện bởi một điện áp dương. Trong khi đó các tín hiệu số liệu có giá trị 1 được máy phát phát đi có giá trị âm hơn -3V. Như vậy các tín hiệu số liệu cần được đảo cực để truyền dẫn. Bit nhị phân có giá trị 0 được phát đi bởi điện áp dương hơn +3V. Tín hiệu điều khiển và đồng hồ nhịp được xử lý theo các trạng thái ON và OFF của chúng. Trạng thái ON được biểu thị bởi một tín hiệu ở mạch điện trao đổi có mức dương hơn +3V. Trạng thái OFF được biểu thị bởi một tín hiệu ở mạch trao đổi có mức âm hơn -3V.

Thế nhưng khuyến nghị còn bao quát cả lời ghi chú phù hợp thực tế, tức là ở một số trường hợp đặc biệt thì định cực như nêu trên có thể đảo lại.

Vùng giữa +3V và -3V gọi là vùng quá độ. Khi tín hiệu ở trong vùng này thì trạng thái của nó không xác định hoàn toàn. Khuyến nghị còn nêu rằng thời gian tín hiệu có giá trị ở vùng này (trong khi tín hiệu chuyển đổi từ +3V hoặc -3V sang cực ngược lại) cần phải giới hạn là 1 milis hoặc nhỏ hơn.

Khuyến nghị này cũng nêu rằng, báo hiệu V.28 chỉ tốt khi tốc độ là 20 kbit/s. Điều này một phần là do tốc độ thay đổi tức thời cực đại của các tín hiệu chuyển đổi chỉ giới hạn tới 30V/ms. Đó là tốc độ mà điện áp có thể thay đổi trong mỗi một mS. Giới hạn này để hạn chế quá độ rất nhanh ở các mạch điện trao đổi. Sườn dốc quá có thể xảy ra vấn đề gọi là "xuyên nhiễu", khi các tín hiệu trên các dây dẫn ở cùng một giao tiếp cáp vật lý với nhau. Điều này có thể gây ra thao tác nhầm cho giao tiếp nếu xuyên nhiễu đủ lớn.

Điều gì sẽ xảy ra khi không có thiết bị gì đấu nối tới đầu vào của một bộ thu theo V.28? Khuyến nghị này cho phép các máy thu không để ý tới và vì vậy nó tạo một đầu ra không

xác định (tức là nó có thể ở trạng thái nhị phân 1 hoặc 0). Tuy vậy, đa số các trường hợp máy thu xử lý trạng thái này một cách thông minh. Mạch điện số liệu giả thiết ở trạng thái nhị phân 1 và các mạch điều khiển cũng như đồng bộ giả thiết ở trạng thái OFF.

Thực tế, tất cả các giao tiếp hiện đại dùng báo hiệu V.28 sử dụng máy thu và máy phát kiểu vi mạch để thoả mãn tất cả các yêu cầu đối với khuyến nghị này. Nói chung điện áp dương là giữa +12 và +15V và điện áp âm giữa -12V và -15V.

ở nhiều kiểu ứng dụng thực tế, các giao tiếp sử dụng báo hiệu V.28 được sử dụng ở các hoàn cảnh không bao quát hoàn toàn theo khuyến nghị này. Đã có trường hợp V.28 sử dụng báo hiệu ở tốc độ 76,8 kbít/s qua sợi cáp dài 30m. Tin hay không, do tuyến này bị tạp nhiễu nên nó đã không làm việc thực thụ. Kiểu sử dụng này thực tế đã không được khuyến nghị.

Vấn đề là ở chỗ, do tín hiệu truyền lan theo cáp, điện áp tín hiệu bị giảm đi về độ lớn. Khi điện áp tới gần điểm 3V nó rất dễ bị nhiễu tạp âm điện. Tạp nhiễu có thể làm cho tín hiệu chuyển sang trạng thái 3V sai và gây ra cho máy thu nhận trạng thái tín hiệu sai (ví dụ sinh ra trạng thái nhị phân 0 thay vì 1). Điều này sẽ nguy hiểm hơn đối với các tín hiệu đồng hồ nhịp vì sự thay đổi tín hiệu đồng hồ là rất quan trọng. Vì tạp nhiễu có thể gây ra sự chuyển đổi bất thường nên ảnh hưởng theo tín hiệu đồng hồ có thể rất nghiêm trọng.

Một ảnh hưởng khác đối với các đường dây dài là làm dạng tín hiệu bị thay đổi. Sườn xung dốc thoai thoải nên tín hiệu bị bè ra nhiều hơn. Như vậy máy thu sẽ rất khó tạo lại tín hiệu gốc chuẩn xác và dẫn tới động tác nhầm.

10.2.2. Các mạch điện trao đổi X.21 bit

Sau khi đã mô tả báo hiệu điện, bây giờ chúng ta chuyển sang chức nǎng thực của số liệu, các tín hiệu điều khiển và đồng hồ nhịp ở giao tiếp này.

Các mạnh điện trao đổi ở giao tiếp này được ghép nhóm thành các kiểu 100 và 200. Kiểu 100 dùng cho những ứng dụng chung, đa phần cho các tín hiệu báo hiệu. Kiểu 200 dùng để "gọi tự động". Dịch vụ này có thể được dùng cho tình huống DTE xác định tuyến nối được thiết lập tới DTE đối phương nào (trường hợp này là chuyển mạch kênh có thể được thực hiện).

Đây là phương pháp sơ đẳng để gọi, chuyển giao số liệu và xoá các tuyến nối tới các DTE phía xa. Trong khi chúng ta quan tâm tới các phần của V.24 có liên quan tới X.21 bis ở các mạng chuyển mạch gói, thì chỉ một phân tập của kiểu 100 sẽ được trình bày.

Mạch điện 102 - Tín hiệu đất hay dây về chung

Mạch điện này dùng để tạo ra dây về chung cho các tín hiệu dành cho các mạch điện trao đổi không cân bằng nếu sử dụng báo hiệu V.28, hoặc điện thế tham khảo d.c cho các mạch điện trao đổi nếu báo hiệu V.10, V.11 hoặc V.35 được sử dụng.

Mạch điện 103 - Số liệu phát (TXD hoặc TD)

Số liệu phát và số liệu cần phát đi ở DTE và thu về ở DCE.

Mạch điện 104 - Số liệu thu (RXD hoặc RD)

Số liệu thu là số liệu thu được ở DTE do DCE phát đi.

Mạch điện 105 - Yêu cầu phát (RTS)

Đây là một tín hiệu điều khiển do DTE tạo ra và đưa vào cho DCE. Nó được dùng để điều khiển chức nǎng phát số liệu của DCE. Nếu tín hiệu là ON thì DCE có thể phát số liệu thu

được từ DTE. Nếu là OFF thì DCE sẽ ngừng phát số liệu từ DTE.

Mạch điện 106 - Sẵn sàng phát (CTS)

Tín hiệu này thường gọi là "dọn đường để phát", gọi tắt là CTS. Đây là một tín hiệu điều khiển do DCE tạo ra và đưa tới DTE. Nếu tín hiệu này là ON thì DCE đã được chuẩn bị để thu nhận số liệu từ DTE. Nếu tín hiệu là OFF, tức là DCE chưa được chuẩn bị để thu số liệu từ DTE tới.

Mạch điện 107 - Số liệu đã đặt sẵn (DSR)

Tín hiệu điều khiển này tạo ra ở DCE đưa tới DTE. Nếu DSR là ON tức là DCE sẵn sàng trao đổi các tín hiệu điều khiển khác với DTE để khởi tạo chuyển số liệu.

Mạch điện 108/1

Tín hiệu điều khiển này do DTE tạo ra và đưa tới DCE. Nó còn được gọi là "đầu cuối số liệu đã sẵn sàng", gọi tắt là DTR. Khi ở trạng thái ON, tín hiệu này chỉ thị rằng thiết bị liên lạc cần được đấu nối vào đường dây (tức là chuyển sang trạng thái hoạt động). Khi ở trạng thái OFF nó chỉ ra rằng thiết bị liên lạc cần chuyển sang trạng thái không hoạt động.

Mạch điện 109 - Phát hiện số liệu thu (DCD)

Tín hiệu điều này tạo ra từ DCE đưa tới DTE. Nó còn được gọi là "phát hiện tải số liệu", gọi tắt là DCD. Khi nó ở trạng thái ON, tín hiệu này chỉ thị rằng tín hiệu số liệu thu ở tuyến liên lạc có thể tiếp nhận được. Khi ở trạng thái OFF thì nó chỉ thị là tín hiệu số liệu thu chưa tiếp nhận được.

Mạch điện 115 - Nhịp tín hiệu thu (nguồn DCE)

Đây là tín hiệu đồng hồ nhịp do DCE tạo ra và đưa tới DTE. Tín hiệu này thường được gọi là RSET - DCE. Sự chuyển tiếp của tín hiệu số liệu do DCE phát đi theo mạch điện 104 sẽ xảy ra khi tín hiệu theo mạch điện 115 chuyển từ OFF

sang ON. Số liệu sẽ được lấy mẫu ở giữa của bít số liệu (tức là quá độ chuyển từ ON sang OFF của tín hiệu đồng hồ nhịp).

Mạch điện 140 - Đo kiểm bảo dưỡng vòng về

Tín hiệu điều khiển này được DTE tạo ra và đưa tới DTE. Khi ở trạng thái ON nó chỉ thị rằng DCE cần phải chuyển sang phương thức bảo dưỡng. Khi ở trạng thái OFF, nó chỉ thị rằng DCE không được ở phương thức bảo dưỡng.

Mạch điện 141 - Vòng nội bộ

Tín hiệu điều khiển này do DTE tạo ra và chuyển tới DCE. Khi ở trạng thái ON nó chỉ thị rằng DCE phải chuyển sang phương thức mạch vòng. Phương thức này cho phép các phần khác nhau của tuyến nối DTE/DCE được đo kiểm mà không liên đới tuyến thông tin hoặc các thiết bị phía xa. Khi ở trạng thái OFF, tín hiệu này chỉ thị rằng DCE không được ở phương thức đấu vòng.

Mạch điện 142 - Chỉ thị đo kiểm

Tín hiệu điều khiển này tạo ra ở DCE và đưa tới DTE. Khi ở trạng thái ON nó chỉ thị rằng DCE đang ở phương thức bảo dưỡng. Khi ở trạng thái OFF nó chỉ thị DCE không ở phương thức bảo dưỡng.

10.2.3 Bộ đấu chuyển X.21 BIS

Các mạch điện khác nhau của V.24 ở dạng V.28 của X.21 Bis hiện diện trên một bộ đấu chuyển gọi là D.25. Sơ đồ chỉ số các mạch điện V.24 tới các chân của bộ đấu chuyển D.25 được xác định trong một quy chế do ISO xuất bản, gọi là ISO DIS 2110 và ở Anh thì do BSI xuất bản gọi là BS 6623. Phần 1 bảng 10.1 cho ta thông tin chủ yếu của các quy chế này cho X.21 Bis.

Chỉ số chắn Mạch điện

1 -2 1033 1044 1055 1066 1077 1028 1099 -10 -11 -12 -13 -14 -15 11416 -17 11518 14119 -20 10821 14022 12523 -24 -25 142

Bảng 10.1. Sắp xếp của bộ đấu chuyển V.21 bis

10.3. X.21

X.21 là một giao tiếp chuẩn xác cho trang bị mạng chuyển mạch gói, nó sẽ dần dần thay thế X.21 Bis theo thời gian. Giống như X.21 Bis, X.21 mượn những quy định kiểu V và X để đưa ra các khía cạnh khác nhau của khuyến nghị. Các khía cạnh đầu tiên là X.26 và X.27, là hai khuyến nghị về báo hiệu điện mà X.21 cho phép. Thực ra chỉ làm thêm rắc

rối, X.26 giống hệt khuyến nghị V.10 và X.27 giống hệt V.11. Thậm chí còn rắc rối hơn nữa vì thực ra V.10 lại rất giống RS-423 và V.11 thực sự giống RS-422. Chúng ta sẽ sử dụng dạng V.10 và V.11 ở đây và không để ý tới những điều khác.

10.3.1. Giao tiếp V.10

Đây là một giao tiếp không cân bằng, nó gần giống các khía cạnh của V.28. Điều khác nhau chính là khuyến nghị này quy định 10 kbit/s là tốc độ tối đa mà giao tiếp V.10 nên sử dụng. Nó cũng cho biết một số chi tiết mà V.10 không nên sử dụng:

- ở những chỗ cáp đấu nối quá dài.

- ở những chỗ tạp nhiễu điện làm thao tác không thực hiện được.

- ở những chỗ mà xuyên nhiễu với các tín hiệu khác phải được giảm đến mức tối thiểu.

Một trong những điều khác nhau chính giữa V.28 và V.10 là trong khi ở V.28 các ngưỡng là +3V và -3V, còn ở V.10 các ngưỡng là +0,3V và -0,3V. Sự khác nhau nữa là ở V.28 điện áp có thể là từ -15V tới +15V, còn ở V.10 điện áp chỉ tới -10V và +10V.

Vì ở nhiều trường hợp, điện áp nguồn nuôi được sử dụng khi thực hiện trong thực tế của V.28 chỉ là 12V về độ lớn, nên có thể đấu nối trang bị V.28 và V.10 với nhau mà không cần phải lưu tâm đặc biệt gì.

Khuyến nghị này cũng có một số lời bình về chiều dài cáp mà qua chúng V.10 có thể làm việc được (tuỳ thuộc chất lượng cáp ...). ở tốc độ số liệu tối đa 100 kbit/s khuyến nghị khuyên là chỉ nên sử dụng cáp dài tối đa 10m. Chiều dài cực đại của cáp được khuyến nghị là 1000m cho tốc độ số liệu dưới 1000 kbít/s.

10.3.2. Giao tiếp V.11

Giao tiếp V.11 hay hơn vì nó là giao tiếp cân bằng. Mỗi tín hiệu có hai dây dành cho nó. Một dây chuyển dạng "thực" của tín hiệu , còn dây kia chuyển dạng "giả" hay "ngược" của tín hiệu. Kiểu giao tiếp này còn gọi là báo hiệu "phân biệt", bởi vì tín hiệu gốc có thể được tái tạo nhờ sự phân biệt giữa dạng thực thu được của tín hiệu và dạng giả của nó.

Các cáp dùng để tải các giao tiếp cân bằng thường là loại xoắn đôi. ở kiểu cáp này, các sợi dây riêng được nhóm thành các cặp. Mỗi cặp dây được xoắn vào nhau thành một cặp để tải các dạng A và B của tín hiệu. Kỹ thuật này đảm bảo nhiễu điện ghép vào cân bằng ở cả hai sợi. Vì hai tín hiệu là hiệu giữa chúng ở phía thu, nên tạp nhiễu bị loại bỏ, để lại tín hiệu thuần khiết, một kỹ thuật có hiệu quả đáng ngạc nhiên. Các tín hiệu ở máy thu có thể khá kém và chỉ đủ khả nǎng xác nhận, nhưng khi mà mức tín hiệu không quá nhỏ và tạp nhiễu cân bằng ở hai sợi dây thì máy thu vẫn có thể tái tạo tín hiệu gốc có hiệu quả.

Khuyến nghị quy định dạng giả của tín hiệu là tín hiệu A và dạng thực là tín hiệu B. Tín hiệu A tương tự như tín hiệu không cân bằng, theo đó các tín hiệu gốc được sắp xếp thành các tín hiệu phát.

Đối với tín hiệu số liệu, trạng thái 0 được phát đi như một tín hiệu mà tín hiệu A dương hơn tín hiệu B đó. Còn trạng thái 1 được phát đi như một tín hiệu mà A âm hơn B.

Đối với tín hiệu điều khiển, trạng thái ON được chỉ thị bởi tín hiệu A dương hơn tín hiệu B, còn trạng thái OFF được chỉ thị bởi tín hiệu A âm hơn tín hiệu B. Khái niệm này được mô tả ở hình 10.2.

Vì đối với V.10, các ngưỡng của máy thu là +0,3V và -0,3V nên nó khác với V.11, điện áp thu là sự phân biệt giữa tín hiệu A và tín hiệu B. Nếu VA đại diện cho điện áp tín hiệu A còn VB đại diện cho điện áp tín hiệu B thì điện áp thu sẽ là VA - VB.

Phạm vi điện áp thông thường đối với tín hiệu A và B là giữa 0V và 5V. Trong thực tế, ccs quy chế thu đổi với các máy thu V.10 và V.11 là giống nhau. Nếu các máy thu V.11 cần sử dụng với các máy phát V.10 thì đầu vào B của các máy thu V.11 được nối đất.

Khuyến nghị V.11 cũng có một số nội dung về tốc độ số liệu cực đại và chiều dài cáp mà giao tiếp này có thể sử dụng được. ở tốc độ số liệu cực đại 10 Mbít/s khuyến nghị nói rằng chiều dài cáp cần nhỏ hơn 10m. ở chiều dài cáp cực đại theo khuyến nghị là 1000m thì tốc độ số liệu cần giảm đi tới 100 kbít/s.

V.11 là giao tiếp được chọn khi sử dụng X.21. Trong thực tế hầu hết các giao tiếp X.21 đều sử dụng báo hiệu V.11 vì nó cho ta tốc độ cao trên cự ly cáp dài mà không có lỗi đáng kể. Vì vậy ở tốc độ 64 kbit/s hoặc hơn, báo hiệu V.11 là giao tiếp sử dụng thích hợp nhất.

10.3.3. Các mạch điện trao đổi X.21

Các mạch điện trao đổi X.21 khác xa các mạch điện trao đổi V.24 được sử dụng ở X.21 bis. Đặc biệt là mỗi mạch điện có một thành phần A và một thành phần B để tải các tín hiệu A và B.

Các quy định cho các mạch điện trao đổi X.21 có thể tìm được ở khuyến nghị X.24. X.24 để cho X.21 còn V.24 cho X.21 bis. ở đây sẽ chỉ trình bày những phần của X.24 có liên quan tới X.21.

Mạch điện G. Mạch đất cho tín hiệu hay dây về chung.

Mạch điện này nối ghép điện áp chuẩn OV cho các đầu cuối phát và thu của mạch điện.

ở đâu báo hiệu V.10 được sử dụng, thì ở đó mạch đất được phân thành hai: mạch Ga và mạch Gb . Mạch Ga là đường về chung của DTE và được nối vào điểm đất của DTE, DCE có

thể sử dụng tín hiệu này như tín hiệu chuẩn mực cho các máy thu trong DCE này. Gb cũng tương tự nhưng vai trò của DTE và DCE ngược nhau.

Mạch điện T - Mạch Phát

DTE sử dụng mạch điện phát để phát số liệu tới DCE.

Mạch điện R - Mạch thu

DCE sử dụng mạch điện thu này để phát số liệu tới DTE.

Mạch điện C - Mạch điều khiển

Mạch điện điều khiển này được DTE sử dụng để chỉ cho DCE biết trạng thái của giao tiếp. Trong cung đoạn chuyển số liệu, mạch điện điều khiển luôn luôn ở trạng thái ON.

Mạch điện I - Mạch chỉ thị

DCE sử dụng mạch điện chỉ thị này để chỉ thị cho DTE trạng thái của giao tiếp. Trong giai đoạn chuyển số liệu, tín hiệu này luôn là ON.

Mạch điện S - Đồng bộ bit

Tín hiệu này do DCE tạo ra dùng để điều khiển đồng bộ cho số liệu ở mạch điện phát và thu. Sự chuyển đổi ở các mạch phát và thu xảy ra theo sự chuyển đổi OFF sang ON của tín hiệu mạch điện này.

Mạch điện B - Tín hiệu đồng bộ byte

Các tín hiệu trên mạch điện đồng bộ byte cung cấp cho DTE thông tin đồng bộ byte từ DCE. Mạch điện này không uỷ thác cho X.21 và hiếm gặp.

10.3.4. Bộ đấu chuyển X.21

Quy định về bộ đấu chuyển X.21 ở trong ISO 4903 và BSI xuất bản ở Anh là BS 6623: Phần 3. Bảng 10.2 mô tả các

thông tin chủ yếu của quy định này. Phiến đấu chuyển được sử dụng rộng rãi gọi là D15.

123456789101112131415

-TCR(A)I(A)S(A)X/B(A)GGaGaR(B)I(B)S(B)X/B(B)-

-T(A)C(A)R(A)I(A)S(A)X/B(A)GT(B)C(B)R(B)I(B)S(B)X/(B)-

Bảng 10.2. Phân phối chân cho phiến nối chuyển X.21

10.4. V.35

V.35 là một kiểu đặc biệt của giao tiếp, nó thỉnh thoảng xuất hiện và thường ở các cơ cấu kiểu cũ. V.35 quy định rằng tốc độ số liệu được sử dụng cần phải là 48.000 bit/s và vì vậy nó không phải là giao tiếp thông dụng. Một vấn đè khác mà V.35 bị thua thiệt là hệ thống báo hiệu điện quy định cho V.35 hoàn toàn khác bất kỳ kiểu nào đang thông dụng. Mặc dù V.35 đóng vai trò như một giao tiếp vật lý X.25 nhưng hy vọng nó sẽ mất đi nhanh chóng. ở đây chỉ mô tả sơ qua về nó.

10.4.1. Giao tiếp điện V.35

Giao tiếp điện V.35 là sự pha trộn hiếm thấy của V.28 và những cái rất đặc biệt. Tín hiệu điều khiển V.35 sử dụng máy phát và máy thu chuẩn V.28. Tuy thế các tín hiệu đồng hồ và

số liệu V.35 lại sử dụng báo hiệu vi sai giống V.11 nhưng lại quy định khác.

10.4.2. Các mạch điện trao đổi V.35

Các mạch điện trao đổi dùng ở V.35 được cho sau đây:

10.5. G.703

G.703 là một giao tiếp chuẩn để làm việc ở các tốc độ tuyến rất cao. Ví dụ hệ thống MegaStream của Viễn thông Anh giới thiệu giao tiếp G.703 cho thiết bị người sử dụng. G.703 quy định một số tốc độ bit khác nhau.

10.5.1. Giao tiếp ở 64 kbit/s

Giao tiếp 64 kbit/s gồm có 3 tín hiệu ở mỗi hướng chuyển tin. Đầu tiên là tín hiệu mang tin 64 kbit/s. Thứ hai là tín hiệu đồng bộ 64 kHZ (đồng hồ nhịp). Thứ ba là tín hiệu định thời 8 kHZ dùng để đồng bộ byte (tức là sử dụng nó để đánh dấu điểm đầu và cuối của các byte cần chuyển qua giao tiếp này).

Ba kiểu giao tiếp này đã được xem xét trong các khuyến nghị. ở giao tiếp hợp hướng, các tín hiệu định thời được tạo ra ở máy phát ở mỗi hướng. Còn ở giao tiếp đồng hồ nhịp tập trung thì một đồng hồ riêng được sử dụng để tạo ra các tín hiệu định thời cần thiết cho cả hai hướng chuyển tin. ở giao tiếp hợp hướng, phía đường dây của giao tiếp tạo ra cả hai đồng hồ nhịp cho giao tiếp. Nó tương tự như kiểu tuyến nối thông thường tới các modem.

Giao tiếp hợp hướng 64 kbit/s

Cáp nối dành cho giao tiếp hợp hướng này gồm có một đôi dây cân bằng cho mỗi hướng chuyển tin. Có hai tín hiệu định thời được mã hoá trong luồng số liệu.

Quá trình mã hoá bao gồm 5 bước:

Bước 1: Chia mỗi chu kỳ 64 kbit/s thành 4 khoảng đơn vị.

Bước 2: Mã hoá bit nhị phân 1 sang kiểu chuẩn 1100.

Bước 3: Mã hoá bit nhị phân 0 thành tổ hợp chuẩn 1010.

Bước 4: Mã hoá tín hiệu này như tín hiệu ba mức bằng cách luân phiên đảo cực cho từng 4 bit liên tiếp.

Bước 5: Mã hoá tín hiệu đồng bộ byte theo tín hiệu số liệu bằng cách cưỡng bức đảo cực luân phiên cứ mỗi lần 8 đơn vị ở bit cuối của mỗi byte.

Giao tiếp đồng hồ nhịp tập trung 64 kbit/s

Cáp nối cho giao tiếp này có mỗi hướng một đôi đối xứng để tải tín hiệu thông tin. Hai cặp đối xứng đấu từ đồng hồ tập trung tới mỗi đầu của tuyến. Hình 10.5 là một ví dụ về các tín hiệu thông tin và đồng bộ cho giao tiếp đồng hồ tập trung này. Các tín hiệu mang tin được mã hoá bằng mã AMI (AMI là mã đảo cực luân phiên và là hệ thống sử dụng tín hiệu ba mức để chuyển tín hiệu mạng tin). Các tín hiệu nhị phân 1 liên tiếp được đại diện bởi một dãy xung có định cực âm, dương xen kẽ; có biên bộ bằng nhau. Các bit nhị phân 0 được đại diện bởi tín hiệu có biên độ bằng không (tức là không có xung).

Tín hiệu định thời 64 kHz cũng sử dụng mã AMI để chuyển đi. Tín hiệu định thời 8kHz được mã hoá vào trong tín hiệu 64kHz bằng cách đưa vào những điểm cưỡng bức định cực theo quy luật đảo cực luân phiên ở bit cuối của mỗi byte theo tín hiệu tin.

Giao tiếp đối hướng 64kbit/s

Giao tiếp này sử dụng luật mã hoá tín hiệu định thời và thông tin giống hệt giao tiếp đồng hồ tập trung. Điểm khác duy nhất là hai cặp cáp đối xứng mang thông tin định thời bắt đầu ở phía đường dây của giao tiếp thay vì đồng hồ tập trung.

10.5.2. Giao tiếp ở 2,048 Mbit/s

Kiểu giao tiếp G.703 này đòi hỏi một sợi cáp đồng trục hoặc một cặp cáp đối xứng cho mỗi hướng truyền tin. Tín hiệu được mã hoá theo hệ thống HDB.3, nó viết tắt từ High Density Bipolar 3.

HDB.3 sử dụng tín hiệu ba mức để truyền tin. Ba trạng thái B+, B- và 0: Khoảng mã nhị phân 0 của tín hiệu được mã hoá như các tín hiệu 0 của HDB3 trừ khi có 4 đơn vị 0 ở một dãy.

Các đơn vị nhị phân 1 của tín hiệu nhị phân được mã hoá luân phiên B+ và B- ở HDB3 giống như ở mã AMI.

Có ba luật để xử lý cho các dãy bốn bit 0. Bit 0 đầu tiên của một dãy được mã hoá là bit 0 nếu bit 1 trước đó của tín hiệu HDB.3 có định cực ngược với định cực của điểm cưỡng bức định cực trước đó và không phải là điểm cưỡng bức định cực. Nó sẽ được mã hoá là 1 nếu bit 1 liền trước đó của tín hiệu HDB.3 có cùng định cực với điểm cưỡng bức định cực ngay trước đó, hoặc chính nó là một điểm cưỡng bức định cực.

Các bit 0 thứ hai và thứ ba được mã hoá luôn luôn là các bit 0.

Bít 0 cuối của dãy bốn bit 0 luôn được mã hoá là bít 1, định cực của nó biến đổi theo luật đảo định cực 1 luân phiên.

Mục đích của các công việc này là để đảm bảo cho thông tin đồng bộ được truyền đi đầy đủ theo tín hiệu HDB.3 và thành phần d.c của tín hiệu tuyệt đối nhỏ.

10.5.3 Các giao tiếp G.703 khác

Khuyến nghị G.703 còn có qui định cho ngững giao tiếp làm việc ở 1.544 Mbit/s, 6,312 Mbit/s, 32,064 Mbit/s, 44,736 Mbit/s. 8,448 Mbit/s, 34,368 Mbit/s, 139,264 Mbit/s và 97,728 Mbit/s.

11. Trang bị cho các mạng chuyển mạch gói

11.1. Mở đầu 11.2. Các tuyến thông tin của mạng

o 11.2.1. Tuyến nối trực tiếp o 11.2.2. Các bộ điều khiển đường dây o 11.2.3. Modem tương tự o 11.2.4. Các mạch điện sô o 11.2.5. Các mạng công cộng

11.3. Thiết bị chuyển mạch gói 11.4. PAD 11.5. Các giao tiếp chủ 11.6. Cửa cổng 11.7. Quản lý mạng 11.8. Trợ giúp mạng

Chương 11.Trang bị cho các mạng chuyển mạch gói

11.1. Mở đầu

Mục đích của chương này là cho ta những khái niệm về những gì cần lưu ý tới khi xem xét mua sắm trang thiết bị chuyển mạch gói. Khi mà phần lớn các mạng chuyển mạch gói hiện thời là X.25, hoặc ít ra thì cũng có mặt của các giao tiếp X.25 trên phạm vi thế giới, nên cần phải nhấn mạnh rất nhiều vào việc chọn lựa trang bị X.25.

Không có các sản phẩm thực tế riêng nào sẽ được nhắc tới chi tiết. Tuy nhiên, khi có thể, sự hướng dẫn về giá cả sơ bộ cũng sẽ được đưa ra để mô tả cái gì cần mua theo một lượng tiến nhất định. Giá cả này cũng cần được nhìn nhận không chắc chắn vì do công nghệ phát triển và sự cạnh tranh tǎng lên mà giá cả cũng hạ đi theo thời gian.

Dù cho các đặc tính sản phẩm do nhà chế tạo đưa ra nói chung là chuẩn xác nhưng vẫn phải thận trọng xém xét đằng sau những con số trích dẫn để biết được sự liên quan và tính hợp thức của chúng trong thao tác thực tế. Thông thường các điều kiện thực tế khi thu nhận các con số về chất lượng riêng không được nêu ra. Vì vậy khách hàng khó có thể đánh giá được ý nghĩa các con số này trong thực tế. Theo luật chung thì trang bị luôn được đánh giá khi đang làm việc ở vị trí dự định cho nó khi mua.

Để đặt thiết bị vào tình huống thực tế, điều cần thiết là phải để khách hàng thử nghiệm thiết bị. Rất phổ thông đối với khách hàng là đánh giá thiết bị ở vị trí khách hàng trước khi mua. Điều này cho phép khách hàng chứng minh được các tham số chất lượng liên quan tới ứng dụng của khách hàng nó còn quan trọng hơn nhiều các chỉ số chất lượng trìu tượng từ hãng sản xuất đưa ra. Nên hãng sản xuất tin tưởng vào chất lượng thiết bị thì luôn luôn có thể thu xếp công việc đánh giá như vậy. Nếu nhà sản xuất (hoặc người cung ứng, nếu thiết bị được cung ứng qua người thứ ba) không muốn

cho đánh giá tại chỗ thì khách hàng phải quyết định xem trang bị này có phù hợp các tiêu chuẩn không.

Trước khi đi vào thảo luận chi tiết từng thiết bị riêng cần phải xác định : chúng ta quan niệm như thế nào về một khái niệm "chuyển mạch gói mỗi giây". Trên bất kỳ tuyến nối nào sẽ có nhiều kiểu gói chuyển qua. Để đo thử chất lượng chỉ các gói mang số liệu từ đầu này tới đầu kia ở lớp mạng được tính đến. Toàn bộ các gói điều khiển và thực hiện thể thức khác ở lớp mạng và dưới đó lọc ra. Để chuyển mạch một gói, cần phải thu, định tuyến rồi phát. Toàn bộ quá trình mà được coi là một thao tác chuyển mạch gói. Vì vậy số lượng chuyển mạch gói mỗi giây ......... số gói số liệu từ bên này tới bên kia được thu, định tuyến và phát đi ở mỗi giây. Nói chung tốc độ chuyển mạch gói được tính trung bình trong một khoảng thời gian để nhận được số liệu thực tế.

11.2. Các tuyến thông tin của mạng

Có nhiều cách để tạo ra một tuyến giữa hai thtết bị. Việc lựa chọn này ở từng hoàn cảnh riêng tuỳ thuộc vào ba tham số : khoảng cách giữa các thiết bị, tốc độ làm việc của tuyến và giá thành.

11.2.1. Tuyến nối trực tiếp

Cách đơn giản nhất để đấu nối các thiết bị với nhau là sử dụng một sợi cáp chứa số lượng dây thích hợp giữa chúng. Điều nàychỉ thực hiện được ở một vị trí. Nếu cần phải chuyển qua mạng công cộng thì tuyến nối trực tiếp không có khả nǎng vì thiếu rất nhiều điều kiện.

Một nhân tố khi xem xét tuyến nối trực tiếp là số lượng dây nối cần phải đấu nối các thiết bị với nhau. Số lượng này có thể từ bốn tới tận mười dây nếu cần phải truyền tín hiệu điều khiển. Ví dụ, một tuyến nối X.21 cần ít nhất ba đôi dây (thu số liệu, phát số liệu và đồng hồ nhịp). Nếu các tín hiệu điều khiển và chỉ thị cũng cần phát đi thì cần phải có hai đôi dây nữa. Các tuyến nối X.21 Bis cần ít nhất bốn dây (thu số liệu,

phát số liệu, đồng hồ và dây đất) nếu nhóm thu, phát và đồng hồ kết hợp được sử dụng và có thể tới mười dây nếu sử dụng dây cho các đồng hồ nhịp riêng và tất cả các tín hiệu cần thiết cũng được đấu nối tới.

Khoảng cách giữa hai thiết bị cũng là một nhân tố, vì nó gắn liền với tốc độ làm việc của tuyến. Ví dụ X.21 bis có thể quản lý cự ly 100m ở tốc độ 9,6 kbit/s. Nếu khoảng cách tǎng lên thì tốc độ phải giảm đi. Ví dụ như ở cự ly 500m (nếu tuyến còn làm việc được) thì không thể làm việc ở tốc độ hơn 2,4 kbit/s mà có thể quản lý được lỗi.

Chi phí cũng cần được xem xét khi sử dụng tuyến nối trực tiếp về mặt lắp đặt cáp. Việc này không cần thiết nếu cáp hiện có có thể dùng cho tuyến mạng. Thông thường đường dây đấu nối kết cuối kiểu hình sao cũ ở nhiều chỗ có thể cấp bách đưa vào sử dụng để tạo ra tuyến nối cho mạng chuyển mạch gói. Ngay cả khi cần phải lắp đặt cáp mới thì nó chỉ liên luỵ tới chi phí đầu tư ban đầu mà không phải yếu tố lặp thường xuyên.

11.2.2 Các bộ điều khiển đường dây.

Vẫn ở điều kiện mà mạng cáp riêng được sử dụng để đấu nối hai thiết bị với nhau các bộ điều khiển đường dây tạo lập một đường nối gốm các tuyến nối nhanh qua cự ly xa.

Nói chung các thiết bị điều khiển đường dây chỉ đòi hỏi hai đôi dây xoắn để tạo ra một tuyến liên lạc đầy đủ giữa hai thiết bị của mạng chuyển mạch gói. Một bộ điều khiển đường dây kiểu đồng bộ, được cấp nguồn từ một giao tiếp X.21 bis sử dụng báo hiệu V.28 có thể điều khiển số liệu tới tốc độ tối đa 19,2 kbit/s qua cự ly 6km. ở tốc độ thấp (1,2 kbit/s) cự ly này tǎng tới khoảng 18km. Giá một cặp bộ điều khiển đường dây đơn giản vào khoảng 300 bảng Anh. Bộ điều khiển đường dây tốc độ cao hơn, có thể làm việc ở tốc độ 64kbit/s và sử dụng hai đôi cáp xoắn giữa hai đầu cuối của tuyến. Cũng được sử dụng. Giá một cặp điều khiển này khoảng 750 bảng Anh.

Thường thường có thể lựa chọn đồng hồ nhịp trong hay ngoài cho số liệu nối tiếp trên tuyến để bộ điều khiển đường dây có thể phối hợp với các đòi hỏi về đồng hồ nhịp.

11.2.3. Modem tương tự

Trong hoàn cảnh hoặc không có đủ dây để cho phép đấu nối trực tiếp hoặc sử dụng bộ điều khiển đường dây, hoặc không thể cung cấp cáp riêng giữa hai thiết bị thì các modem có thể rất hữu ích. Các modem đồng bộ, kiểu sử dụng thích hợp cho mạng chuyển mạch gói, thường đòi hỏi hai hay bốn sợi dây giữa chúng. Mỗi đầu cuối của dây cáp cần có một modem vì chúng sử dụng kỹ thuật báo hiệu tinh thông để tạo ra tuyến nối. Các modem hai dây hầu hết làm việc theo phương thức bán song công. Có nghĩa là, mặc dù chỉ có thể truyền dẫn theo mỗi hướng, nó chỉ truyền dẫn theo một hướng vào lúc cho phép. Các modem này thường đảo hướng luân phiên để truyền dẫn theo hướng kia. Các modem bốn dây thông dụng hơn, nó cho phép truyền dẫn song công. Có nghĩa là mỗi hướng truyền dẫn độc lập với nhau và có thể làm việc đồng thời.Nếu sử dụng các modem hai dây thì có thể sử dụng kênh điện thoại chuẩn để tạo tuyến giữa hai modem. Nó tạo cho hệ thống khả nǎng chọn số. Khi đó modem ở đầu cuối của tuyến có thể chọn số tới modem khác qua mạng điện thoại. Ngay khi tuyến nối đã được thiết lập các giao thức mạng chuyển mạch gói có thể được bắt đầu. Các modem bốn dây đòi hỏi có đường dây thuê. Có một số đường dây đặc biệt có thể thuê của PTT địa phương (ở Anh có thể thuê của Viễn thông Anh hoặc công ty Mercury). Kiểu báo hiệu chính xác giữa hai modem phụ thuộc vào tốc độ mà chúng có thể làm việc. Các modem đồng bộ song công bốn dây làm việc ở tốc độ 2,4 kbit/s sử dụng khuyến nghị V.26 của CCITT. Khuyến nghị này cũng cho phép một kênh giám sát làm việc ở tốc độ tới 75 baud ở mỗi hướng. Nó cũng được sử dụng để giám sát từ xa trạng thái tuyến.

Một số modem sử dụng khuyến nghị V.26 bis, nó cho phép làm việc song công ở tốc độ 2,4 kbit/s qua mạng điện thoại. Khuyến nghị này cũng cho phép một kênh giám sát 75 baud làm việc. Nó còn cho phép làm việc ở tốc độ lùi về 1, 2 kbit/s nếu thấy đường dây không thể làm việc ở tốc độ cao hơn.

Các modem có thể làm việc ở 4,8 kbit/s sử dụng khuyến nghị V.27 của CCITT. Còn có một khuyến nghị V.27 bis. Sự khác nhau giữa hai khuyến nghị là V.27 quy định cân bằng nhân công, còn V.27 bis quy định cân bằng tự động. Cân bằng là một quá trình cố gắng để xoá đi các ảnh hưởng của cáp giữa hai modem. Nó bao gồm hiệu chỉnh biến dạng biên độ (tức là biến đổi cường độ tín hiệu) và biến dạng trễ (tức là thay đổi độ trễ của các thành phần tín hiệu); chúng có thể dẫn tới làm hỏng số liệu. Trong trường hợp cân bằng được điều chỉnh nhân công, thì các modem được điều chỉnh cân bằng lúc lắp đặt. Cân bằng tự động khá tốt hơn vì nó có thể đáp ứng cho những thay đổi về đặc tính của đường dây sau một thời gian. Điều này giúp để duy trì tỷ lệ lỗi ít nhất. ở tốc độ 9,6 kbit/s các modem sử dụng khuyến nghị V.29 cho phép làm việc các song công ở tốc độ này qua các đường dây hợp đồng bốn dây. Các tốc độ lùi là 7,2 kbit/s và 4,8 kbit/s được đưa vào nếu chất lượng đường dây không phù hợp với tốc độ cao hơn. Khuyến nghị V.32 cung cấp khả nǎng làm việc song công hoàn toàn ở 9,6 kbit/s qua mạng điện thoại (hoàn toàn là một kỳ công có ấn tượng sâu sắc).

Trên tốc độ 9,6 kbit/s không có các tiêu chuẩn của CCITT cho các modem ở các khuyến nghị 1984. Một số nhà sản xuất chế tạo modem làm việc ở tốc độ 14,4 kbit/s nhưng chúng sử dụng công nghệ không theo tiêu chuẩn, vì vậy modem của cùng một nhà sản xuất cần được sử dụng ở mỗi phía của tuyến nối.

ở các tốc độ trên 9,6 kbit/s cần phải sử dụng một trong các mạch điện số hợp thức của Viễn thông Anh hoặc công ty Mercury.

11.2.4. Các mạch điện số

Phương pháp sau cùng để đấu nối các thiết bị của mạng chuyển mạch gói với nhau qua các cự ly xa là sử dụng một mạch điện số. Kiểu mạch điện số thông dụng nhất là dịch vụ KiloStream của Viễn thông Anh. Các mạch KiloStream có thể chấp nhận ở các tốc độ từ 2,4 kbit/s tới 64 kbit/s. ở 48 kbit/s hoặc thấp hơn các bit đặc biệt được đưa vào cho thông tin cần phát đi theo mỗi hướng, các thiết bị sử dụng tuyến không biết. Mục đích của các bit này là để phán đoán lỗi từ xa.

Hình 11.1 trình bày hệ thống KiloStream làm việc như thế nào. Các đơn vị kết cuối mạng từ (NTU) là các hộp xanh modem, nó tạo ra giao tiếp cho các thiết bị chuyển mạch gói ở mỗi đầu cuối của tuyến. Chúng được đấu nối nhờ một mạch điện 4 dây tới bộ ghép kênh KiloStream nội bộ. Các bộ ghép kênh nội bộ được đấu nối qua các đường thứ cấp 2Mbit/s tới các bộ tách kênh ở "chỗ nối tuyến". ở đây các mạch KiloStream riêng rẽ được đưa vào để tạo ra tuyến nối từ điểm này tới điểm kia theo yêu cầu.

Hình 11.1. Hệ thống KiloStream

Nếu hai đầu cuối của tuyến ở cùng một khu vực (tức là chúng sử dụng cùng điểm nối chuyển) thì chi phí lắp đặt cho

một tuyến nối 64 kbit/s vào khoảng 400 bảng Anh với tiền thuê mỗi nǎm là 2000 bảng Anh. Nếu các tuyến nối KiloStream là ở các điểm đấu chuyển khác nhau, thì có một chi phí phụ thêm tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa hai vị trí nối chuyển. Chi phí lắp đặt vào khoảng 500 bảng Anh và tiền thuê mỗi nǎm vào khoảng 3500 bảng Anh nếu cự ly 10 km.

Nhiều kiểu giao tiếp cho các thiết bị chuyển mạch gói được sử dụng. X.21 được sử dụng ở tất cả các tốc độ. X.21 bis được sử dụng ở 2,4 kbit, 4,8 kbit/s, và 9,6 kbit/s. Còn có kiểu V.35 cho các đường dây 48 kbit/s.

Cho các ứng dụng đòi hỏi các đường dây tốc độ rất cao, dịch vụ MegaStream của Viễn thông Anh cho ta giải pháp này. Có bốn kiểu mạch điện MegaStream cơ bản: MegaStream 2 làm việc ở tốc độ 2,048 Mbit/s, MegaStream 8 làm việc ở 8,448 Mbit/s, MegaStream 34 làm việc ở tốc độ 34,368 Mbit/s; và cuối cùng là MegaStream 140 làm việc ở tốc độ 139,264 Mbit/s.Giao tiếp tới các mạch điện MegaStream sử dụng khuyến nghị G.703 đã được mô tả ở chương 10.

Giá trị của một MegaStream phụ thuộc vào tốc độ của tuyến và khoảng cách tuyến làm việc. Theo hướng dẫn, một mạch điện MegaStream 2 từ một thiết bị tới tổng đài MegaStream nội hạt, làm việc ở cự ly 100m giá khoảng 10.000 bảng Anh cho lắp đặt và khoảng 700 bảng Anh mỗi nǎm cho cước phí thường xuyên. Một tuyến tương tự cũng cần cho thiết bị ở đầu cuối kia của tuyến. Nếu các thiết bị được đấu nối tới các tổng đài MegaStream khác nhau, thì cần phải có một tuyến chính giữa hai tổng đài. Chi phí lắp đặt cho một tuyến chính 15km vào khoảng 700 bảng Anh và tiền thuê bao mỗi nǎm vào khoảng 5000 bảng Anh.

Hãng Mercury cung cấp một số dịch vụ ở 64 kbit/s. 2 Mbit/s và cao hơn, các dịch vụ của Viễn thông Anh cho một phạm vi nhất định. Hệ thống của Mercury không tiếp tục phát triển

vào lúc này, dù cho tình huống này không nghi ngờ gì nữa, nó sẽ thay đổi trong tương lai.

11.2.5. Các mạng công cộng

Một phương pháp hơi khác để đấu nối các thiết bị với nhau là sử dụng mạng số liệu công cộng. Một ví dụ quan trọng nhất của kiểu này ở Anh là hệ thống Switch Stream cho chuyển mạch gói của Viễn thông Anh, thường gọi là PSS. PSS là mạng chuyển mạch gói X.25, nó cung cấp ba phương pháp đấu nối cơ bản. Hai trong số đó là xâm nhập vào PSS, còn cách thứ ba là cung cấp một giao tiếp cho thiết bị X.25.

Các thiết bị ký tự (các thiết bị đầu cuối chẳng hạn) có thể xâm nhập vào PSS bằng cách sử dụng một mạch chuyên dụng, mạch điện hợp đồng hoặc những mạch khác qua mạng điện thoại (xâm nhập bằng chọn số). Nếu một mạng X.25 riêng được đấu nối vào PSS thì có thể xâm nhập vào mạng riêng này từ một thiết bị đầu cuối bằng cách gọi mạng riêng này qua PSS.

PSS cũng có thể được sử dụng để đấu nối các bộ phận của mạng X.25 với nhau, mạng X.25 này có thể trải rộng toàn quốc. Theo từ ngữ kỹ thuật thì chúng được gọi là "các kết cuối gói" ở PSS. Sự khác nhau giữa việc sử dụng tuyến điểm nối điểm như đã mô tả trước đây và sử dụng PSS để tạo ra các tuyến nối giữa các thiết bị của mạng chuyển mạch gói là ở giá cả và khả nǎng tiếp nối.

Các tuyến điểm nối điểm cố định KiloStream, các đường dây hợp đồng không tính cước theo mức độ sử dụng. Nó tính tiền theo mức thuê hàng nǎm, không tính theo mức độ sử dụng ra sao của tuyến. Mạng số liệu công cộng không chỉ tính cước theo mức thuê hàng nǎm mà còn tính cước theo mức độ sử dụng dựa trên cơ sở thời gian các cuộc gọi thực hiện và số lượng số liệu được chuyển đi ở mỗi cuộc gọi.

Nếu tuyến giữa hai thiết bị có tải sử dụng rất nặng thì tuyến điểm nối điểm sẽ rẻ hơn sử dụng mạng số liệu công cộng.

Ngược lại nếu tải nhẹ thì sử dụng mạng công cộng có thể là giải pháp kinh tế hơn. Điều này đặc biệt đúng nếu sử dụng các tuyến KiloStream vì chúng trở nên khá đắt khi cự ly giữa hai đầu cuối của tuyến xa.

Có nhiều kiểu tốc độ có thể sử dụng được cho các tuyến nối kết cuối gói PSS. Đường dây tốc độ thấp nhất 2,4 Kbit/s giá 850 bảng Anh cho lắp đặt và tiền thuê hàng nǎm khoảng 2000 bảng Anh. Các đường dây 9,6 Kbit/s có chi phí lắp đặt là 950 bảng Anh và tiền thuê mỗi nǎm là 3700 bảng Anh. Cần phải bổ xung thêm một số chi phí nhỏ hơn và tiền thuê hàng nǎm tuỳ theo số lượng kênh lôgic đòi hỏi ...

Cước sử dụng dựa vào thời gian mà các cuộc gọi tiến hành và số lượng "Kilô đoạn" của số liệu truyền đi. Một đoạn là 64 byte số liệu. Cước vào khoảng 0,30 bảng Anh mỗi giờ đối với thời gian đấu nối cuộc gọi và 0,30 bảng Anh mỗi kilô đoạn số liệu được chuyển đi.Một điều cần chú ý đối với các tuyến nối PSS và các tuyến nối được lắp đặt đặc biệt là thời gian cho lắp đặt các đường dây này. Sự chậm trễ hàng tháng là thường, thà hơn là bỏ, vì vậy điều quan trọng hàng đầu là lập kế hoạch.

11.3. Thiết bị chuyển mạch gói

Chọn một thiết bị chuyển mạch gói hiển nhiên là rất quan trọng ở bất kỳ mạng chuyển mạch gói nào. Vì bất kỳ sự mất tin cậy nào hay những vấn đề khác sẽ đụng chạm tới nhiều hơn ở thiết bị chuyển mạch gói so với ở các thiết bị đầu cuối của mạng (loại trừ hệ thống quản lý mạng).Nếu chất lượng của thiết bị chuyển mạch gói không đủ thì dù cho các thiết bị đầu cuối có làm việc nhanh đến bao nhiêu chúng cũng chỉ đạt được độ tiếp thông mà thiết bị chuyển mạch gói cho phép. Nếu thiết bị chuyển mạch gói chỉ có thể trợ giúp cho một số lượng tuyến nối mạng hạn chế, thì chỉ có thể làm việc ở mức dưới đó, nếu không thì sẽ xảy ra ứ mạng. Điều này dễ thấy vì khả nǎng sử dụng của mạng chuyển mạch gói bị nó hạn chế.

Các bộ chuyển mạch gói được chia thành 3 loại: nǎng lực thấp, nǎng lực trung bình, nǎng lực cao.

Thiết bị chuyển mạch gói nǎng lực thấp chỉ thích hợp cho các mạng chuyển mạch gói nhỏ hoặc làm việc như các bộ chuyển mạch gói vệ tinh nhờ được nối vào các bộ chuyển mạch gói chính nǎng lượng cao. Thông thường một bộ chuyển mạch gói nǎng lực thấp có thể xử lý các tuyến mạng làm việc tới 9,6 kbit/s. Số lượng tuyến nối mạng tối đa cũng rất hạn chế, thường là 16 hoặc ít hơn. Trường hợp các X.25 thì kích cỡ gói cực đại mà các bộ chuyển mạch gói kiểu này có thể xử lý thường là 256 byte.

Bộ chuyển mạch gói kiểu này thường chỉ có một bộ xử lý đơn (một bộ vi xử lý ZSO kiểu gì đó) và có một số lượng giới hạn không gian nhớ. Như vậy chỉ một số lượng tương đối ít kênh gọi thực có thể được trợ giúp ở một thời điểm. Thường chỉ có 50 cuộc gọi thực làm việc được đồng bộ qua bộ chuyển mạch loại này. Nếu bộ chuyển mạch có 16 tuyến thì trung bình chỉ có 3 cuộc gọi mỗi tuyến. Như vậy rõ ràng chỉ đủ cho các mạng rất nhỏ.

Tốc độ chuyển mạch gói ở đây cũng tương đối thấp. Đó là vì một bộ xử lý đơn lại phải điều hành các chức nǎng quản lý, chuyển mạch cho lớp tuyến và lớp mạng. Tốc độ này chỉ có được cho dưới 50 lần chuyển mạch gói mỗi giây. Để so sánh ta hãy lấy một tuyến 9,6 Kbit/s làm việc hết tốc độ có thể chuyển khoảng 8 gói 128 byte mỗi giây. Như vậy bộ chuyển mạch gói này điều hành 50 lần chuyển mạch gói mỗi giây chỉ có thể điều khiển được 6 tuyến sử dụng hoàn toàn.

Một điều khác nữa cần xem xét là bộ chuyển mạch gói có thể điều hành đồng thời bao nhiêu tuyến mạng ở các tốc độ tuyến khác nhau. Một bộ vi xử lý đơn có thể bị lỗi khi đang điều hành giao thức cấp tuyến cho một số lượng tuyến lớn hết tốc độ. Phương pháp để các nhà sản xuất đưa ra tham số này là "tập hợp tốc độ tuyến". Trên cơ bản thì đây là tốc độ tổng cộng cực đại có thể đạt được. Nếu tổng các tốc độ tuyến

đang sử dụng ở các mạng tuyến khác nhau được cộng cả vào thì chúng không được vượt qua tốc độ tổng cực đại. Nếu một bộ chuyển mạch gói có thể điều khiển 10 tuyến tốc độ 9,6 kbit/s đồng thời thì nó phải có tốc độ tuyến tổng cộng ít nhất 96 kbit/s.

Nếu tốc độ tuyến tổng cộng của một bộ chuyển mạch gói vượt quá thì hậu quả không lường được sẽ xảy ra ngay. Khi tải của các tuyến đủ nhỏ thì có thể chấp nhận tốc độ tuyến tổng lớn hơn tốc độ mà bộ chuyển mạch gói có thể trợ giúp được. Tuy nhiên khi tải của tuyến tǎng lên thì khía cạnh xấu sẽ xuất hiện. ảnh hưởng thường gặp là tỷ lệ lỗi tuyến sẽ tǎng nhanh. Vì điều này làm tǎng hơn tải cần xử lý cho bộ xử lý (phát lại các khung lớp tuyến) nên ảnh hưởng lại trở nên xấu hơn. ảnh hưởng bao trùm có thể dẫn tới độ tiếp thông hiệu dụng hầu như bằng không; rất nhiều khung phát lại diễn ra mà chỉ rất ít khung hữu hiệu được chuyển đi. Thông thường nhờ giảm tốc độ tuyến ở tình huống này có thể làm tǎng độ tiếp thông tổng thể và khắc phục tình thế đó. Cách tốt nhất để định giá cho các bộ chuyển mạch gói là cho biết giá mỗi tuyến. Thông thường các bộ chuyển mạch gói với số lượng tuyến lớn có giá mỗi tuyến hạ hơn ở các bộ chuyển mạch gói nhỏ vì giá gốc của bộ chuyển mạch gói được chia ra cho các tuyến. Đối với một bộ chuyển mạch gói nǎng lực thấp mô tả ở đây thì giá tối đa cho mỗi tuyến là 500 bảng Anh. Vì vậy một bộ chuyển mạch nǎng lực thấp dưới 10 tuyến giá khoảng 5000 bảng Anh hoặc ít hơn. Nói chung các bộ chuyển mạch này chỉ có các giao tiếp X.21 bis vì chúng rất thích hợp với các tốc độ tuyến thấp.

Bậc tiếp là bộ chuyển mạch gói nǎng lực trung bình. ở đây chúng ta xem xét lại có thể chuyển mạch tới 500 gói mỗi giây và phù hợp với tốc độ tuyến tổng lớn hơn ở các bộ chuyển mạch gói nǎng lực thấp. Chuyển mạch 500 gói mỗi giây thể hiện tốc độ tuyến tổng là 500 kbit/s. Có nghĩa là chắc chắn phải sử dụng đa xử lý hoặc ít ra cũng phải có giao tiếp lớp tuyến khá thông minh nếu bộ chuyển mạch gói không bị giới hạn bởi tốc độ tuyến tổng tối đa của nó.

Các bộ chuyển mạch gói nǎng lực trung bình cũng có các kiểu giao tiếp; X.21 bis, X.21 và V.35 là thông dụng, có thể đi đôi với một giao tiếp X.27, X.21 và X.27 cho phép các tuyến làm việc ở các tốc độ tối cao, xa đáng kể. Đặc biệt là các tuyến có thể làm việc ở tốc độ 64 kbit/s được phép đấu nối tới các tuyến KiloStream 64 kbit/s; Số lượng tuyến nối mạng đồng thời qua một bộ chuyển mạch gói nǎng lực trung bình có thể vượt quá 250 tới 1000. Giá thường gặp cho mỗi tuyến của một bộ chuyển mạch gói loại này sẽ khoảng từ 500 bảng Anh tới 1000 bảng Anh tuỳ thuộc vào đặc tính cụ thể của từng bộ chuyển mạch gói, số lượng dịch vụ trợ giúp, số lượng bộ xử lý được sử dụng v.v...

Kiểu chuyển mạch gói đặc biệt này hiện nay là giai đoạn cạnh tranh mạnh nhất của thị trường chuyển mạch gói, vì vậy giá mỗi tuyến thường gặp giảm đi rất nhanh.

Cuối cùng là các bộ chuyển mạch gói nǎng lực cao. Chúng có tốc độ chuyển mạch gói hơn 500 gói mỗi giây, có thể đạt tới 2000 hoặc hơn nữa. Thường có nhiều bộ xử lý được đưa vào, chúng được ghép nối với nhau bởi bộ nhớ phân tải hoặc phương thức thông tin giữa các bộ xử lý tốc độ cao nào đó. Bộ chuyển mạch gói kiểu này có thể xử lý và sử dụng hợp lý các tuyến mạng làm việc ở tốc độ 2 Mbit/s. Đây là con số đáng chú ý vì giao tiếp G.703 có thể được đưa vào bộ chuyển mạch gói này (và nó cũng thuận tiện cho đấu nối), một BT MegaStream có thể được dễ dàng cài đặt vào bộ chuyển mạch gói này. Giá mỗi tuyến của một bộ chuyển mạch gói nǎng lực cao cũng thay đổi tuỳ theo tuyến. Đó là vì có thể có cả các giao tiếp lớp tuyến tốc độ tiêu chuẩn và tốc độ cao. Các giao tiếp tốc độ cao có giá từ 1000 bảng Anh trở lên cho mỗi cổng, còn các tuyến tiêu chuẩn thì giá trị có thể hạ hơn.

Khu vực của các bộ chuyển mạch gói tốc độ cao còn tương đối mới và hầu như là khu vực chịu ảnh hưởng mạnh nhất bởi sự phát triển công nghệ. Chúng ta dễ dàng nhận thấy các bộ chuyển mạch gói nǎng lực thấp đang mất dần và được

thay thế bởi các bộ chuyển mạch gói nǎng lực trung bình, chúng có vị trí là các bộ chuyển mạch gói "cơm bữa". Các bộ chuyển mạch gói nǎng lực cao được sử dụng làm bộ chuyển mạch đường dài trong mạng hoặc ở những chỗ thông lượng gói cao hay đòi hỏi tốc độ lớn.

Để kết luận chuyên đề về các bộ chuyển mạch gói, chúng ta xem xét thêm mối quan hệ giữa tốc độ chuyển mạch gói và tốc độ tuyến tổng hợp cực đại đã nêu. Nó có thể tạo ra một cách nhìn nhận hữu ích về đặc tính của các tham số nǎng lực do nhà sản xuất đưa ra. Cuộc hội thoại sau đây giữa một trong các khách hàng và một hãng cung ứng thiết bị cho mạng sẽ diễn tả nó bổ ích ra sao trong thực tế.

- Khác hàng: Thiết bị chuyển mạch gói của quí ngài rất hấp dẫn. Nó có thể chuyển mạch bao nhiêu gói mỗi giây?- Người cung ứng: Nó có thể chuyển mạch 200 gói mỗi giây.- Khách hàng: Chúng là 200 gói số liệu lớp mạng loại 128 byte mỗi giây có phải không?- Người cung ứng: Vâng.- Khách hàng: Tốc độ tuyến tổng hợp mà thiết bị chuyển mạch gói của ngài có thể điều hành được là bao nhiêu?- Người cung ứng: 100 kbit/s.- Khác hàng: Điều này rất thú vị. Trong khi một gói loại 128 byte có ít nhất 1000 bit, 200 lần chuyển mạch gói mỗi giây có nghĩa là một tốc độ tuyến tổng hợp ít nhất 200 kbit/s gấp đôi con số cực đại.- Người cung ứng: Hmmm.

Hầu như chắc chắn là con số chỉ thị số lượng gói mỗi giây đã nhận được là với các gói nhỏ hơn. Nếu khách hàng trông đợi có khả nǎng chuyển mạch 200 gói loại 128 byte mỗi giây qua bộ chuyển mạch này thì khách hàng sẽ không gặp may.

Tốc độ chuyển mạch gói chỉ là một phần của các vấn đề về chất lượng. Việc khác cần xem xét là số lượng cuộc gọi được thiết lập mỗi giây mà bộ chuyển mạch gói có thể xử lý được. Đây là con số thường ít nêu ra nhưng nó có thể hữu ích ở

những mạng lớn, mà ở đó có một số lượng công việc lớn. Nó cũng có liên quan tới các mạng nhỏ khi mà có hỏng hóc nào đó.

Nêu một ví dụ, chẳng hạn một thiết bị đầu cuối nào đó thử thiết lập một số cuộc gọi cho một thiết bị đầu cuối trên mạng. ý định ở đây là các cuộc gọi luôn luôn được duy trì để số liệu có thể được chuyển đi bất kỳ lúc nào cần thiết. Giả thiết có 30 cuộc gọi cần được duy trì. Cái gì sẽ xảy ra nếu thiết bị đầu cuối đích trở nên vô hiệu? Gốc gọi sẽ thử tái lặp các cuộc gọi bị lỗi một lần nữa, tất nhiên nó sẽ bị gạt bỏ. Giả thiết các cuộc gọi được thử lại qua mỗi khoảng 30s. Kết quả là mỗi lần 30s một đợt 30 lần thiết lập gọi mỗi giây lại thu được ở bộ chuyển mạch gói để xử lý. Tất cả đều lỗi.

Cái gì xảy ra ở điểm này tuỳ thuộc vào khả nǎng của bộ chuyển mạch gói để xử lý những lần thử thiết lập gọi bị lỗi. Điều này sẽ làm giảm đi số lượng lần thiết lập gọi thành công mỗi giây mà bộ chuyển mạch gói có thể xử lý, đặc biệt là khi nó phải thử tạo tuyến phụ mà vẫn bị lỗi. Kết quả có thể dẫn tới bộ chuyển mạch gói bị lâm vào trạng thái dừng toàn bộ. Nó đã dành toàn bộ thời gian của nó để cố xử lý thiết lập các cuộc gọi mà đã bị kết luận là lỗi. Không còn thời gian để chuyển mạch cho các gói của các cuộc gọi hiện hành nữa.

Điều này đặc biệt nghiêm trọng vì lỗi của một thiết bị đầu cuối có thể làm cho các thiết bị đầu cuối khác bị ảnh hưởng rất trầm trọng, thậm chí khi bộ chuyển mạch gói vẫn làm việc chuẩn xác. Tình huống này thường gọi là thiết bị lỗi đã "bắn về" bộ chuyển mạch. Vì vậy điều quan trọng ở đây là phải xem xét các kiểu lỗi của mạng chuyển mạch để đảm bảo duy trì mạng có thể làm việc bình thường. Nếu một sự cố ở một khu vực nào đó của mạng được phép lưu truyền qua mạng thì độ tin cậy của mạng sẽ bị yếu đi.

Bây giờ ta đã quan tâm tới các khía cạnh vật lý của các bộ chuyển mạch gói, có hai kiểu cơ bản: lắp để trên bàn và lắp thành giá máy. Các thiết bị chuyển mạch gói lắp trên bàn là

kiểu có thể đặt trên một chiếc bàn ở chỗ nào đó. Nó hàm ý là thiết bị chuyển mạch gói được bao gói hoàn toàn. Kiểu khác là kiểu lắp trên giá máy. Nó được thiết kế để khít vào trong các giá máy 19 inch, là kiểu phổ thông trong các phòng máy tính để thiết bị thông tin. Kiểu lắp ráp này hầu như được sử dụng cho tất cả, nhưng các thiết bị chuyển mạch gói nhỏ nhất cũng như các thiết bị chuyển mạch gói nhỉnh hơn có khuynh hướng lắp đặt ở các phòng máy tính, vì vậy được lắp ráp trong các giá máy 19 inch.

11.4. PAD

Các PAD là các giao tiếp giữa hầu hết người sử dụng và một mạng chuyển mạch gói. PAD trở nên đồng nghĩa với mạng lưới. Các bộ chuyển mạch gói và các cửa cổng nằm phía bên kia của PAD coi như không nhìn thấy và vì vậy chỉ có một hình ảnh trong nhãn quan người sử dụng PAD. Mọi vấn đề xảy ra ở PAD đều dễ gây phiền toái cho một số lượng lớn người sử dụng, đặc biệt khi vấn đề nào đó gây hạn chế nghiêm trọng tới công việc mà nó đảm nhiệm. Cũng như đối với các bộ chuyển mạch gói, có thể phân nhóm PAD trên cơ sở nǎng lực. Cũng có ba nhóm: PAD nǎng lực thấp, PAD nǎng lực trung bình, PAD nǎng lực cao.

Bắt đầu từ PAD nǎng lực thấp, chúng chỉ sử dụng một bộ xử lý đơn, hầu hết là bộ vi xử lý ZSO, để điều hành toàn bộ phần mềm trong PAD. Từ những vấn đề đã thảo luận trước đây về tải mà nó gánh chịu, ta thấy nǎng lực thu được ở cấu trúc đơn này sẽ rất hạn chế.

Tốc độ tuyến mạng của kiểu PAD này chỉ làm việc tối đa ở tốc độ 9,6 kbit/s. Như vậy các cổng PAD không đồng bộ (các giao tiếp cho người sử dụng PAD) bị giới hạn tới 9,6 kbit/s. Mặc dù một số PAD kiểu này đòi hỏi làm việc ở tốc độ tuyến mạng nhanh hơn, chúng vẫn gặp phải vướng mắc giống như các bộ chuyển mạch gói khi chỉ có một tốc độ tổng hợp cực đại mà nó có thể xử lý được. Đối với PAD dùng một bộ xử lý đơn cả tuyến (đồng bộ) mạng lẫn cổng không đồng bộ đều

phải xem xét, vì chúng đều đưa tải cho bộ xử lý . Kinh nghiệm cho thấy khi cố cho kiểu PAD này làm việc ở tốc độ tuyến cao hơn cùng với nhiều cổng không đồng bộ sẽ dẫn tới mất các khung tuyến mạng. Nó còn dẫn tới hàng loạt lần thử phát từng khung, gây lãng phí một số lượng lớn thời gian.

Vấn đề nữa là "bắt giữ số liệu vào". Nó tạo cho PAD khả nǎng xử lý ký tự dẫn vào từ các cổng không đồng bộ. Điều rất quan trọng là PAD không được phép để mất ký tự nào, bởi vì không có biện pháp nào để kiểm tra xem các ký tự có bị mất hay không. Điều này trái ngược với tuyến mạng, vì ở đây các khung tin được kiểm tra tổng và các byte bị mất sẽ dẫn tới lỗi ở thành phần kiểm tra tổng. Một tham số quan trọng nữa là tốc độ cực đại mà cổng không đồng bộ có thể làm việc với PAD mà vẫn đảm bảo "giữ" được các ký tự cần thu. ở các PAD nǎng lực thấp nó cũng bị ảnh hưởng bởi tốc độ mà tuyến mạng đang hoạt động.

Rất nhiều PAD nǎng lực thấp được thiết kế chỉ để đấu nối các thiết bị đầu cuối không thông minh tới các mạng chuyển mạch gói. Khả nǎng giữ số liệu đầu vào không quan trọng đáng để ý vì người ta không thể ấn phím nhanh đến thế. Ngay sau khi máy tính cá nhân đã bắt đầu được đấu nối, các vấn đề cũng bắt đầu xuất hiện. Đó là vì các máy tính có thể phát số liệu ở tốc độ đường dây (thường là 9,6 kbit/s), nó thích hợp với tốc độ 960 chữ ps. Nếu PAD có 16 cổng không đồng bộ đều làm việc ở tốc độ này thì nó cần có khả nǎng xử lý 15360 ký tự mỗi giây nếu nó không để mất ký tự.

Nếu tình huống sau cùng vừa nêu dường như không hiện thực, thì hãy xem xét điều kiện PAD được sử dụng như là các PAD đảo. Điều này thường được làm để đấu nối một máy tính chủ vào mạng chuyển mạch gói không có giao tiếp chủ thích hợp. Các cổng PAD không đồng bộ gọi qua mạng tới các cổng tương tự tới máy tính chủ. Có thể hình dung là nếu có 16 cuộc gọi đang tiến hành, toàn bộ các cổng có thể được thu số liệu từ máy tính chủ đồng thời. Dù cho phương thức điều khiển luồng được sử dụng để điều khiển các ký tự

từ máy tính chủ, sẽ có những lúc có sự tràn ký tự tới toàn bộ 16 cổng cùng lúc. Đó là điểm tải cao điểm mà PAD phải có khả nǎng xử lý nếu không sẽ mất ký tự.

Điều đáng chú ý nữa là số lượng không gian nhớ đệm có thể dùng được trong PAD. ở các PAD nǎng lực thấp, khả nǎng này rất hạn chế. Điều đó có thể dẫn tới những vấn đề phiền toái khi PAD có tải nặng từ tất cả các cổng đang khai thác. Các PAD nǎng lực thấp làm việc không có bộ đệm là khá phổ biến và khắc phục những rối ren nhờ thao tác khởi tạo. Kết quả là dường như cả 16 người sử dụng đều không may mắn.

Soạn thảo trên màn hình là thao tác tạo tải nhiều cho PAD. Các PAD nǎng lực thấp thực sự không thích hợp cho kiểu khai thác này. Dù cho có thể tiến hành soạn thảo trên màn hình một cách hợp lý sử dụng tuyến mạng 9,6 kbit/s, còn vấn đề là tốc độ gói lớp mạng này các PAD nǎng lực thấp có thể đạt được hay không. Nó không chắc có được tốc độ hơn 50 gói mỗi giây (ký tự đơn). Cũng như đối với các tốc độ chuyển mạch gói, chỉ các gói là gói số liệu lớp mạng được tính đến ở đây. Một số hàng sản xuất đã cố đưa vào toàn bộ các kiểu gói, bao gồm cả các khung điều khiển lớp tuyến để có được đặc tính kỹ thuật tốt hơn.

Khi mà một phiên soạn thảo trên màn hình của một người sử dụng qua PAD có thể tạo ra 20 gói mỗi giây một cách dễ dàng, thì chỉ khoảng 2 tới 3 phiên soạn thảo có thể được thực hiện có hiệu quả ở một PAD nǎng lực thấp. Cũng vậy, do tốc độ tuyến mạng chỉ là 9,6 kbit/s nên không thể có độ tiếp thông hơn 8 gói loại 128 byte mỗi giây. Rõ ràng là khi tuyến mạng chỉ 9,6 kbit/s và có đầu đề giao thức nào đó thì sẽ không đủ để điều khiển phát cho dù chỉ một trong các cổng không đồng bộ làm việc hết tốc độ.

Một vấn đề nữa ở các PAD nǎng lực thấp là chúng thường có các giao tiếp người sử dụng rất nghèo nàn, chỉ cung cấp số lượng đặc tính tối thiểu cần để thiết lập các cuộc gọi, chuyển

số liệu và giải toả các cuộc gọi. Điều tốt nhất ở các giao tiếp không gần gũi với người sử dụng được thể hiện ở các PSS PAD là các lệnh và các đáp ứng hoàn toàn không dễ nhớ và dễ hiểu và chỉ được thiết kế để ngừng chúng khi đang được sử dụng. Các PAD này sẽ giúp bạn tiếp cận dịch vụ PSS khi bạn chọn số. Khi đã có thông tin ý nghĩa về trạng thái của một cuộc gọi và một cổng PAD thì hãy quên chúng đi.

Điều tốt thực sự duy nhất về các PAD nǎng lực thấp là chúng tương đối rẻ. PAD theo tiêu chuẩn X.25 có một tuyến mạng đơn và 16 cổng không đồng bộ giá không đắt hơn 3000 bảng Anh. Cũng có kiểu có cả tuyến mạng thứ hai. Một số PAD cho phép khách hàng khởi đầu từ một PAD nhỏ, ví dụ 4 cổng, và sau đó tạo lập một PAD lớn hơn. Trường hợp ngoại lệ còn có kiểu "Mono PAD", chúng chỉ có một cổng không đồng bộ.

Thông thường khi đặt mua một mạng hoàn chỉnh từ chỉ một người cung ứng thì có điều kiện tốt để mua bán PAD. Các PAD nǎng lực thấp có thể nhận được từ nhiều hãng chế tạo và cung ứng và là một khu vực cạnh tranh mạnh. Tuy vậy, khi khách hàng nhận ra là chúng thực sự không đáp ứng được các yêu cầu mới nhất thì bộ phận thị trường cho các PAD nǎng lực thấp nhất định sẽ giảm đi trong thời gian tới.

Tiếp đến là các PAD trung bình. Chúng thường sử dụng một bộ vi xử lý 16 bit, như Intel 80186, hoặc một số bộ vi xử lý phân chia theo tải cần xử lý. Các PAD nǎng lực trung bình được đặc trưng bởi nhân tố: Các tuyến mạng của chúng có thể làm việc ở tốc độ 64 kbit/s. Chúng được nhằm vào các tuyến nối KiloStream vì khả nǎng tốc độ tuyến của nó. Các PAD tốc độ trung bình còn cho ta tốc độ cổng không đồng bộ cao hơn. Chúng có thể tới 19,2 kbit/s hoặc một vài trường hợp có thể tới 38,4 kbit/s.

Nhờ có phần cứng hoàn thiện, nên phần mềm thường tốt hơn và có thể cung cấp nhiều dịch vụ cho người dùng. Thông tin gần gũi với người dùng được hiển thị nhiều hơn và các dịch

vụ hỗ trợ cũng nhiều hơn. Tên gọi dễ nhớ để thể hiện các chức nǎng tạo lập địa chỉ cũng được sử dụng, tránh cho người dùng phải đưa vào các chuỗi địa chỉ dài và khó nhớ.

ở một số trường hợp, các PAD này cũng có khả nǎng trợ giúp một giao tiếp "phục vụ tên". Một bộ phục vụ tên dùng cho một thiết bị đầu cuối. Nó có một cơ sở dữ liệu mở rộng cho tên gọi để thể hiện những sự sắp xếp địa chỉ. Khi một thuê bao thử gọi sử dụng một trong các tên gọi đó, đầu tiên PAD chuyển tên gọi này cho "bộ phục vụ tên gọi". Bộ này trả lời bằng việc tạo ra một địa chỉ rõ ràng dành cho PAD cần thử. Nếu lần thử thiết lập gọi dùng địa chỉ này không thành, nó có thể hỏi bộ phục vụ tên về các tuyến phụ. Toàn bộ quá trình này người sử dụng không biết. Để tránh gây tải cho bộ phục vụ tên quá nhiều, PAD thực hiện một "két tại chỗ" cho các tên gọi được sử dụng thường xuyên, cho phép chúng được sắp xếp tại chỗ.

Tốc độ tiếp thông gói chuẩn 128 byte đối với các PAD nǎng lực trung bình là từ 50 tới 100 gói mỗi giây. Hình thể 60 gói mỗi giây là rất quan trọng, vì 60 gói mỗi giây thể hiện một tuyến liên lạc 64 kbit/s được sử dụng hết nǎng lực. Giá của các PAD nǎng lực cao trong phạm vi 3000 bảng Anh tới 5000 bảng Anh tuỳ theo số lượng dịch vụ và nǎng lực có được. Lĩnh vực này còn tương đối mới và chỉ mới bắt đầu nảy nở. Vì vậy các PAD nǎng lực trung bình với giá cả phải chǎng sẽ loại hoàn toàn PAD nǎng lực thấp ra khỏi thị trường sau vài nǎm nữa, vì các PAD tốc độ trung bình có thể đáp ứng được chất lượng tối thiểu chấp nhận được cho nhiều ứng dụng mạng thực tế.

Cuối cùng chúng ta xem xét tới các PAD nǎng lực cao. Đây là một thị trường rất mới và khá ít PAD được sử dụng theo nǎng lực thích hợp. Yêu cầu tối thiểu đối với loại này là khả nǎng tiếp thông ít nhất là 100 gói loại 128 byte mỗi giây và ít nhất 200 gói byte đơn mỗi giây. Tốc độ tuyến mạng hầu như không bị hạn chế vì chúng sử dụng các mạch tích hợp điều khiển tuyến chuyên dụng để tạo ra giao tiếp lớp tuyến. Lúc

đó chúng có thể điều hành tốc độ tuyến tới 10 Mbit/s và khả nǎng tốc độ tuyến không còn là vấn đề cho thời gian sắp tới.

Cần lưu ý ở các PAD có tốc độ tuyến mạng rất cao là PAD này có thể sử dụng thực thụ khả nǎng tuyến là bao nhiêu. Khi các PAD có tốc độ tuyến vượt quá 250 kbit/s hoặc như thế thì nó thường không sử dụng hoàn toàn tuyến. Một khả nǎng về tốc độ tuyến cao vẫn hữu ích vì nó cho độ trễ chuyển tiếp khung trên tuyến rất thấp.

Điều này rất quan trọng khi cần có độ trễ rất nhỏ (soạn thảo màn hình là một ví dụ về loại này). Điển hình là nhiều PAD đưa ra một tốc độ tuyến mạng cực đại hơn 64 kbit/s. Tuy nhiên khi kiểm tra thực tế thì thấy một số PAD không có khả nǎng dù chỉ điều khiển phát số liệu qua tuyến chỉ ở tốc độ bằng nửa thế.

Các PAD nǎng lực cao đạt được tốc độ của chúng nhờ sử dụng một số bộ xử lý để tạo ra khả nǎng lớn cần cho các PAD này. Một khả nǎng phân chia nhiệm vụ như đã mô tả ở chương 3 cho phép sử dụng khả nǎng xử lý song song cực đại.

Các tốc độ làm việc cho cổng không đồng bộ mà PAD này cung cấp cũng nhiều như loại PAD nǎng lực trung bình. Sự khác nhau chủ yếu ở đây là PAD nǎng lực cao có thể đạt được khả nǎng tiếp thông tốt cho đồng thời tất cả các cổng của nó. Để mô tả điều này, ta giả thiết PAD có 16 cổng không đồng bộ làm việc ở tốc độ 9,6 kbit/s. Để PAD này có thể chuyển các ký tự thu được từ các gói số liệu lớp mạng cho tất cả các cổng một cách đồng thời (đại diện cho khoảng 8 gói số liệu lớp mạng loại 128 byte mỗi lần), PAD cần phải có khả nǎng tạo ra độ tiếp thông ít nhất 128 gói số liệu mỗi giây. Vì mỗi gói lớp mạng 128 byte có khoảng 1000 bit, nên nó đòi hỏi một tốc độ tuyến 128 kbit/s là ít nhất.

Cũng như đối với các bộ chuyển mạch gói, sự tính toán đơn giản này có thể được sử dụng để kiểm tra tính chất nhất quán của những hình thái chất lượng do nhà sản xuất đưa ra. Đoạn

hội thoại sau đây dựa vào một cuộc hội thoại thực giữa một khách hàng và một nhà cung ứng.

- Khách hàng: Tốc độ tuyến cực đại mà PAD của ngài có thể điều hành là bao nhiêu?- Người cung ứng: 64 kbit/s.- Khách hàng: Có bao nhiêu cổng không đồng bộ có thể đồng thời đưa ra số liệu lớp mạng?- Người cung ứng: PAD này có thể có tất cả là 16 cổng cùng làm việc đồng thời ở tốc độ 9,6 kbit/s.- Khách hàng: PAD có thể xử lý bao nhiêu gói số liệu lớp mạng loại: 128 byte mỗi giây?- Người cung ứng: 75.

Bạn sẽ không dấu diếm niềm vui vì biết rằng lúc đó khách hàng sẽ im lặng và không thổ lộ sự không nhất quán giữa ba hình thái này.

Giá của các PAD loại nǎng lực cao từ 4000 bảng Anh trở lên. Công nghệ trong lĩnh vực này thay đổi khá nhanh, vì vậy giá cả sẽ giảm đi trong thời gian tới. Vì thị trường loại PAD nǎng lực cao đang phát triển, khối lượng tǎng, sẽ làm giá cả giảm là tất yếu.

Cũng như đối với các bộ chuyển mạch gói, PAD cũng có thể được lắp ráp theo kiểu để bàn hoặc giá máy. PAD thường được đặt ở một vị trí bất kỳ và vì vậy khả nǎng đặt chúng trên một chiếc bàn là khá tiện lợi. Thường thường PAD được lắp đặt ở gần một thiết bị chuyển mạch gói để tập trung thiết bị vào một vị trí dễ khai thác. Trường hợp này PAD lắp ráp kiểu giá máy tiện lợi hơn.

Trước khi kết thúc chủ đề về PAD ta nhắc lại việc lai ghép PAD và bộ chuyển mạch gói. Điều này thực hiện khi hoặc bộ chuyển mạch gói có khả nǎng PAD hạn chế hoặc khác đi một PAD, có khả nǎng chuyển mạch hạn chế. Công việc lai ghép này có ưu điểm là kết hợp được các chức nǎng trong một đơn vị vật lý để có được sự giảm giá tương ứng so với khi sử dụng phần cứng riêng biệt cho mỗi hệ thống. Điều này có ưu

điểm nhiều hơn so với nhược điểm. Các chức nǎng được thực hiện bởi các bộ chuyển mạch gói và các PAD là khá khác nhau và bất kỳ sự kết hợp nào của hai nhiệm vụ đều có nghĩa là sự thoả hiệp đã được làm. Vì vậy phần tách ra từ những mạng chuyển mạch gói nhỏ nhất ở chỗ cần thiết là quá nhỏ để đảm bảo thiết bị riêng cho từng chức nǎng đó là cách để tạo ra sự lại ghép.

11.5. Các giao tiếp chủ

Thông thường chúng ta chia các giao tiếp chủ thành ba nhóm dựa vào nǎng lực: nǎng lực thấp, nǎng lực trung bình và nǎng lực cao.

Giao tiếp chủ nǎng lực thấp là loại không thể điều hành tuyến mạng của nó ở các tốc độ lớn hơn 9,6 kbit/s. Ngay cả khi đó là tốc độ nhanh kỷ lục so với tốc độ của các giao tiếp chủ thực sự tồi có các tốc độ 4,8 kbit/s hoặc nhỏ hơn. Mặc dù các giao tiếp này có thể được sử dụng để chuyển tệp qua các đường dây hợp đồng tốc độ thấp hoặc tương tự, thời gian tốt hơn không phải là quan trọng. ở tốc độ 9,6 kbit/s phải mất 20 phút để chuyển 1Mbyte thông tin, là nội dung của một đĩa mềm kiểu PCAT đơn.

Các giao tiếp nǎng lực thấp cũng không hoàn toàn thích hợp để tạo ra sự xâm nhập trao đổi qua lại từ các PAD. Mặc dù một giao tiếp chủ tốc độ 9,6 kbit/s có thể trợ giúp một thiết bị đầu cuối 9,6k là phải chǎng, nếu có 10 phiên làm việc, thì nǎng lực này có thể không đủ.

Các giao tiếp cấp thấp thường thấy ở các máy vi tính hoặc các cơ cấu chính kiểu cũ mà đã được coi là sự xâm nhập vào máy tính đã đi qua các cổng không đồng bộ của nó. Giao tiếp mạng chuyển mạch gói này được ghép trên tầng cuối và thường không được kết hợp tốt với các hệ thao tác của các máy tính. Một trong các kinh nghiệm đối với máy tính này là nếu tuyến tới mạng chuyển mạch gói có sự cố thì nó sẽ không tiếp tục công việc cho tới khi toàn bộ máy tính được khởi tạo. Điều này không phổ biến lắm ở hệ thống máy tính

cho nhiều người sử dụng.Loại giao tiếp chủ này cũng bao hàm cả các giao tiếp mạng chuyển mạch gói cho các PC: Đây là vùng phát triển nhanh, đặc biệt là trong trường hợp các phiến mạch X.25, vì giá cho một cuộc nối tới mạng giảm đi do sử dụng kỹ thuật hoàn thiện và sự cạnh tranh mạnh hơn. Nhiều phiến mạch giao tiếp PC này liệt vào loại kém nǎng lực do tốc độ tuyến của chúng thấp. Trên cơ bản chúng bao gồm một giao tiếp nối tiếp. Bộ xử lý riêng của máy PC có thể điều hành phần mềm lớp tuyến và lớp mạng, bắt gánh chịu tải rất nặng trên máy tính và làm giảm đi hiệu quả của giao tiếp.

Các giao tiếp nǎng lực trung bình là các giao tiếp có thể tạo ra tốc độ tuyến mạng tới 64 kbit/s. Có nghĩa là các phiến mạch giao tiếp có các bộ xử lý của nó để điều hành giao thức lớp tuyến và thậm chí có thể cả giao thức lớp mạng. Các giao tiếp này nói chung đủ để trợ giúp một số lượng thích hợp các phiến trao đổi từ PAD và một số lần chuyển tệp ở cùng một lúc. Điều cần lưu ý ở đây là tốc độ gói cực đại mà giao tiếp chủ có thể bổ trợ được nhằm đảm bảo tốc độ tuyến có thể được tận dụng.

Thông thường có sự tương hợp giữa tải trên máy tính chủ và nǎng lực có được từ các giao tiếp mạng chuyển mạch gói. Cái này ảnh hưởng tới các khác ra sao tuỳ thuộc vào lượng phần mềm hoạt động trên phiến mạch và máy tính chủ liên luỵ tới bao nhiêu khi thao tác giao tiếp mạng chuyển mạch gói.

Loại chót là các giao tiếp chủ nǎng lực cao. Đó là các giao tiếp có thể tạo ra các tuyến nối mạng chuyển mạch gói có tốc độ lớn hơn 64 kbit/s. Hiện tại có tương đối ít giao tiếp loại này, mặc dù có một số giao tiếp chủ rất tốt làm việc ở tốc độ 72 kbit/s. Tǎng cường sử dụng các vi mạch chuyên dụng để phối hợp với các tốc độ tuyến cao trong tương lai sẽ hoàn thiện rất nhiều các khả nǎng của các giao tiếp chủ.

Khó có thể cung cấp nhiều về các chỉ dẫn giá cả đối với các giao tiếp chủ vì chúng thay đổi nhiều tuỳ theo kiểu máy tính chủ. Chỉ có thể có lời bình là giá cả có thể thay đổi từ vài trǎm bảng Anh tới vài nghìn bảng Anh tuỳ theo loại máy tính. Phiến mạch giao tiếp cho các PC thay đổi từ vài trǎm bảng tới khoảng 1000 bảng Anh.

11.6. Cửa cổng

Các nội dung đã trao đổi về giao tiếp chủ cũng có thể áp dụng đối với các cửa cổng. Các đặc tính riêng của một cửa cổng phụ thuộc vào kiểu mạng ở mỗi phía của cửa cổng và giao thức sử dụng. Hầu như các cửa cổng phổ thông nhất được sử dụng nhiều là các cửa cổng X.25 Ethernet. Tốc độ tuyến mạng X.25 của các kiểu cửa cổng tiêu biểu có thể biến đổi giữa 9,6 kbit/s tới 64 kbit/s. Kiểu cửa cổng này thường được dùng để cung cấp phương tiện xâm nhập các mạng khu vực rộng từ một mạng khu vực Ethernet.

Các cửa cổng hợp thức và các cửa cổng tính cước được tạo lập phù hợp nhất cho các ứng dụng riêng, vì các yêu cầu cần thiết có thể thay đổi rất nhiều trong khi sử dụng. Điều quan trọng nhất đáng quan tâm ở đây là dễ viết phần mềm để điều hành các giao tiếp mạng từ mỗi phía của cửa cổng.

ở đâu có thể bỏ được thì tốt nhất là bỏ đi các cửa cổng vì chúng có truyền thống chậm chạp và không tin cậy. Những mâu thuẫn trong việc sắp xếp các chức nǎng của mạng khác nhau ở mỗi phía của cửa cổng cũng nảy sinh các vấn đề, đặc biệt là ở lĩnh vực đánh địa chỉ của mạng.

Giá cả của các cửa cổng thì rõ ràng phụ thuộc vào mức độ nǎng lực và kiểu mạng ở mỗi phía của cửa cổng. Sơ sài thì giá của chúng giữa 3000 bảng Anh và 5000 bảng Anh là tiêu biểu.Cũng như kiểu cửa cổng đã nêu trên, còn có những cửa cổng mạng khu vực nội hạt cho PC nhỏ hơn, để nối các mạng NETBIOS vào các mạng vào các mạng X.25. Những phiến mạch giao tiếp mạng PC thông dụng này đã mô tả trước đây.

Giá của kiểu cửa cổng này tương tự như giá của chính các phiến mạch giao tiếp.

11.7. Quản lý mạng

Đối với bất kỳ mạng chuyển mạch gói nào trừ mạng rất nhỏ đều cần có một hệ thống quản lý mạng (NMS). Các đặc tính cụ thể cần cho NMS sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào từng kiểu riêng của mạng đang bàn đến, nhưng hầu hết các đặc tính là chung cho tất cả các mạng.

Giám sát khả nǎng sử dụng thiết bị dường như là chức nǎng quan trọng nhất theo quan điểm người quản lý mạng. Một cách lý tưởng thì NMS cần phải trả lời rất nhanh khi mất đi bất kỳ thiết bị nào trên mạng hoặc một tuyến thông tin. Những người quản lý mạng cần được thông báo theo phương thức cả nghe và nhìn để đảm bảo các sự cố trầm trọng của mạng tiến triển mà không biết.

Thu thập thông tin về trạng thái làm việc của mạng cũng rất quan trọng. Nó cần phải ghi lại các tải tuyến, lỗi tuyến, tải chuyển mạch gói... vào đĩa. Nhờ vậy thông tin có thể được xử lý về sau. Những vấn đề trầm trọng cần được thông báo cho người quản lý mạng ngay khi có thể để nhận được phản ứng mà ngǎn ngừa tình huống phát triển trầm trọng hơn.

Thu thập thông tin cước từ mạng là một chức nǎng nữa đòi hỏi chung. Nó cũng cần lưu chữ thông tin cước vào đĩa. Nhờ vậy có thể tạo ra hoá đơn cho người dùng một cách tự động.Quản lý cấu hình mạng cũng là một nhiệm vụ của NMS. Nó bao gồm cấu hình PAD, bảng tạo tuyến cho các bộ chuyển mạch gói và các bảng định giá cho các cửa cổng. Nếu lý tưởng thì NMS cần phải có khả nǎng biểu thị đồ thị hình thái mạng. Tốt hơn nữa, NMS có thể chú giải điều hiển thị theo thông tin thời gian thực về tải tuyến... Nó còn cung cấp cho người quản lý mạng dự đoán rất tốt về mạng lưới đang hoạt động ra sao ở mọi thời điểm.

ở một số mạng, NMS chứa phần mềm thao tác được sử dụng ở các loại thiết bị mạng. Các thiết bị này chứa đủ phần mềm để cho chúng có thể khởi tạo và gọi NMS. Lúc đó NMS có thể nạp phần mềm thích hợp cho chúng. Chúng lại có thể bắt đầu làm việc theo vai trò chức nǎng của nó. Kỹ thuật này có ưu điểm là rất dễ cập nhật phần mềm vào các thiết bị của mạng. Toàn bộ công việc cần làm để cập nhật được ra sao ở NMS và sau đó nạp số liệu đó vào thiết bị đích, thường gọi là "lùa qua mạng". Nhược điểm ở đây là các thiết bị có thể không có khả nǎng làm việc bình thường nếu NMS không sử dụng được vì một lý do nào đó.

Bình thường có một NMS chính thực hiện mọi chức nǎng đã mô tả ở trên. Đôi khi cần phải có khả nǎng xâm nhập NMS từ xa, NMS sẽ được đặt ở phòng máy tính, vì vậy trạng thái của mạng có thể được giám sát bởi nhân viên khai thác thông thường. Cũng có thể biên tập cấu hình và giám sát trạng thái của mạng từ một địa điểm thích hợp hơn chẳng hạn ở một cơ quan bưu điện.

Để làm việc này NMS phải có khả nǎng xử lý từ các NMS ở xa. Chúng gọi vào NMS chính để xâm nhập vào cấu hình và cơ sở dữ liệu trạng thái thời gian thực được bảo quản ở đây. Điều hiển nhiên quan trọng là sự xâm nhập này chỉ được phép từ các chủ gọi hợp thức thích hợp.ở trường hợp các mạng rất lớn, các NMS ở xa có thể được sử dụng giúp để tập hợp thông tin thời gian thực ở tốc độ cao hơn có thể nếu chỉ sử dụng một NMS thôi.

Các NMS thường có một PC kiểu nào đó hoặc một máy vi tính nhỏ có giao tiếp chủ cho mạng chuyển mạch gói thích hợp được gắn vào. Kiểu PC hoặc máy vi tính sẽ quyết định cả về giá của NMS và các dịch vụ được cấp. Giá NMS rất khác nhau. Giá thấp của các NMS vào khoảng 5000 bảng Anh và tǎng tới 100000 bảng Anh cho các hệ thống tinh thông được thiết kế cho các mạng lớn.

11.8. Trợ giúp mạng

Chọn trang thiết bị chuẩn xác cho một mạng chuyển mạch gói mới chỉ là một nửa công việc. Mạng lưới cần phải được xây lắp và sau đó cần được trợ giúp trong suốt thời gian làm việc của nó. Thông thường trang bị được cung cấp từ nhiều nhà sản xuất và cung ứng. Nhìn qua thì thấy chúng khác nhau nhưng cuối cùng thì chúng phải hoàn toàn giống nhau. Có một thiết bị chuyển mạch gói trên thị trường vào thời điểm mà nó được sản xuất ở 3 công ty khác nhau là ít nhất và được cung ứng bởi số lượng công ty còn lớn hơn.

Sự khác nhau giữa các nhà cung ứng có thể được hậu thuẫn. Sự hậu thuẫn bao gồm hai phần: Hậu thuẫn phần cứng và hậu thuẫn phần mềm.

Hậu thuẫn phần mềm, như tên của nó thể hiện, liên quan tới phần mềm thao tác được sử dụng ở các thiết bị cấu thành mạng chuyển mạch gói. Vì phần mềm thông tin nói chung là rất rộng và phức tạp nên điều quan trọng là lỗi được phát hiện ra có thể được sửa chữa ngay. Khách hàng báo cáo những vần đề này cho hãng cung ứng. Điều gì xảy ra sau khi đã bị thay đổi nhiều? ở một số trường hợp, phần mềm phát triển được đưa vào để hiệu chỉnh chuẩn xác sự thay đổi này. Còn ở một số trường hợp khác, đặc biệt khi sự cài đặt gốc được thực hiện ở ngoài nước, thì không có khả nǎng tìm lỗi để sửa.

Điều cần làm rõ ràng trước khi mua thiết bị là có món tiền nào cần để xác định lỗi được ấn định không. ở một số trường hợp, xử lý lỗi được ấn định cho lần bán phần mềm sau. Điều này hàm ý là khách hàng sẽ phải mua phần mềm mới để giải quyết lỗi (hoặc các lỗi) đã ấn định. Còn một phương án khác là một số nhà cung ứng cung cấp dịch vụ bổ trợ phần mềm, nó gần giống như sự bảo hành hay bảo hiểm. Khách hàng trả một khoản tiền nhất định mỗi nǎm và nhận về bất kỳ lần bán phần mềm mới nào nếu xảy ra.

Điều quan trọng nữa là phải đưa vào phần mềm phát triển để kế hoạch hoá cho thiết bị. Ví dụ: Hầu hết các mạng X.25

hiện tại sử dụng kiểu giao thức 1980. Vì vậy sẽ có nhiều mạng chuyển sang kiểu giao thức 1984 trong thời gian tới. Điều rất quan trọng là phải xác định kiểu 1984 sẽ được sử dụng vào thời gian thích hợp.

Khía cạnh thứ hai là trợ giúp phần cứng. Việc này giải quyết vấn đề lỗi phần cứng trong khi khai thác sẽ được cư xử ra sao. Các dịch vụ được cấp thường là kiểu phần cứng phòng vệ. Có nghĩa là đảm bảo rằng một kỹ thuật viên dịch vụ sẽ có mặt ở chỗ khách hàng trong thời hạn xác định, cấp phục vụ chính là 8 giờ. Nếu cần có đáp ứng tốt hơn thì có thể có đáp ứng trong 4 giờ hoặc thậm chí 2 giờ. Điều tốt nhất là sự có mặt tạm thời tại chỗ của một số kỹ thuật viên. Mặc dù thực tế không cần trả lương cho các kỹ thuật viên phục vụ tại chỗ của công ty dịch vụ, cũng nên tạo điều kiện để huấn luyện cho nhân viên kỹ thuật phía mình về công việc cai quản thiết bị. Nếu điều này đã được kế hoạch hoá thì cần phải đảm bảo rằng người cung ứng phải chuẩn bị sẵn sàng trao các sơ đồ mạch điện cần thiết để cho phép làm việc này.

Tất nhiên, việc một kỹ thuật viên đến không có nghĩa là vấn đề sẽ được xác định tức thì. Thông thường một kỹ thuật viên tới cùng với một loạt phụ tùng để giải quyết các sự cố chung nhất. Nếu sự cố trầm trọng hơn thì vẫn có thể chậm trễ đáng kể trước khi sự cố được khắc phục. Nếu muốn sự cố phần cứng được khắc phục nhanh thì giải pháp tốt nhất là có một số thiết bị dự phòng tại chỗ để có thể thay thế thiết bị hỏng.