Các vấn đề của chương 2

Giới thiệu về các thiết bị mạng ở tầng vật lý.

Chức năng, vai trò từng thiết bị đó.Cấu hình switch.

Tầng vật lý( Physical layer) Tầng vật lý: Là tầng thứ nhất trong mô hình mạng OSI( Open Systems Interconnection). Chức năng: Chịu trách nhiệm truyền từng bit dữ liệu từ node này đến node tiếp theo.Nói đến tầng này chúng ta thường đề cập tới: Môi trường truyền( Interface & Medium). Biểu diễn bit( Representation of bit). Tốc độ dữ liệu( Data rate). Đồng bộ hóa( Synchronization). Cấu hình hàng( Line configuration). Topo( Physical topology). Kiểu truyền( Transmission).

Các thiết bị mạng trên tầng vật lý

o Transceiver( Thiết bị thu phát ).o Cable( Dây cáp).o Connectoro Wall Plateo Hupo Repeater.

Transceiver

• Chịu trách nhiệm truyền, nhận, phát hiện ra xung đột. Nó kết nối với các trạm qua cáp truyền (Transceiver Cable), nó cung cấp đường dẫn cho việc nhận và gửi dữ liệu. Điều đó có nghĩa là xung đột chỉ có thể xảy ra trên cáp đồng trục.

Cable

• Cáp đồng trục( Coaxial Cable).

• Cáp sợi quang( Fiber Optic Cable).

• Cáp xoắn đôi( Twisted Pair Cable).

Cáp đồng trục(Coaxial Cable)Cáp đồng trục là phương tiện truyền các tín hiệu có phổ

rộng và tính hiệu cao. Băng thông của cáp đồng trục từ 2.5 Mbps đến 10Mbps. Thường được sử dụng để lắp đặt mạng hình Bus, các mạng hình sao.Đặc điểm: • Do ít bị ảnh hưởng từ môi trường, mạng cục bộ dùng cáp đồng trục trong phạm vi vài ngàn mét.• Nó được dùng trong các mạng dạng đường thẳng, giá thành thấp.• Hai loại cáp thường được dùng là cáp đồng trục mỏng(0,25 inch), cáp đồng trục dày (0,5 inch), chúng làm việc cùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ suy hao tín hiệu lớn hơn.

Phân loại cáp đồng trục(Coaxial Cable)

Thinnet( Mỏng)

• Có đường kính khoảng 6mm, chiều dài tối đa là 185m/segment

• Tốc độ truyền 10Mbps• Đầu nối BNC, cổ chữ T. Sử dụng cho mạng

LAN trong tòa nhà.

Thicknet( Dày)

• Có đường kính khoảng 13mm, chiều dài tối đa là 500m.

• Tốc độ truyền 35Mbps .

Sử dụng cho Backbon và WAN .

Cáp đồng trục (Coaxial Cable)

Ưu điểm:• Cách thiết bị mạng đơn giản, giá thành thấp.• Rẻ tiền, nhẹ, mềm, dễ kéo dây.Nhược điểm: • Cáp đồng trục có mức suy hao lớn.• Chi phí cho các thiết bị kèm theo cao.• Càng xa trung tâm chất lượng càng giảm.• Độ ổn định của mạng kém.• Có thể bị nghe trộm trên đường truyền.• Khó bảo trì làm ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ.

Cable

• Cáp đồng trục( Coaxial Cable).

• Cáp xoắn đôi( Twisted Pair Cable).

• Cáp sợi quang( Fiber Optic Cable).

Cáp xoắn đôi Cáp xoắn : là loại cáp gồm nhiều sợi dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu từ điện từ bên ngoài, từ sự phát xạ của loại cáp UTP và sự xuyên âm giữa những cặp cáp liền kề.

Cáp xoắn đôi được sử dụng trong các mạng LAN cục bộ, nó có giá thành rẻ, dễ cài đặt, có vỏ bọc tránh nhiệt độ, độ ẩm và có cả loại có khả năng chống nhiễu( STP).

Phân loại:• Cáp xoắn đôi không vỏ bọc(UTP_ Unshielded Twisted-

Pair).• Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu(STP_Shielded

Twisted- Pair).

Cáp xoắn đôi không vỏ bọc(UTP) Cáp xoắn đôi không vỏ bọc (UTP): Không có vỏ bọc chống nhiễu, bù lại nó có tinh linh động và độ bền cao, sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Độ dài tối đa của mỗi đoạn cáp là 100m, đầu nối dùng RJ45, tốc độ 100Mbps.Phân loại UTP:• Cat1( Tốc độ <4Mbps): Truyền âm thanh• Cat2( Tốc độ 4Mbps).• Cat3(Tốc độ tới 16Mbps dùng trong mạng Ethernet 10BaseT).• Cat4(20Mbps, dùng trong mạngToken Ring).• Cat5(Tốc độ 100Mbps).• Cat6(Tốc độ 300Mbps).

Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu(STP)Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu(STP):Gồm nhiều cáp xoắn, lại được phủ bên ngoài một lớp vỏ được làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dụng chống phát xạ nhiễu điện từ và được nối đất để thoát nhiễu. Về mặt lý thuyết thì tốc độ có thể đạt 500Mbps nhưng thực tế thì thấp hơn rất nhiều chỉ đạt 155Mbps trên độ dài 100m, đầu nối DIN(DB-9).

Cáp xoắn đôiƯu điểm

• Thi công lắp đặt lỗi dễ dàng.

• Khắc phục lỗi tốt.• Chống được nhiễu xuyên

âm giữa các cặp dây lân cận.

• Chi phí lắp đặt bảo dưỡng thấp.

• Ứng dụng rỗng rãi trong lắp đặt mạng LAN.

• STP có khả năng chống nhiễu rất tốt kể cả nhiễu bên ngoài và nhiễu âm bên trong.

Nhược điểm

• Khoảng cách tối đa cho phép tín hiệu truyền thấp.

• Băng thông hẹp.

Cable

• Cáp đồng trục( Coaxial Cable).

• Cáp xoắn đôi( Twisted Pair Cable).

• Cáp sợi quang( Fiber Optic Cable).

Cáp sợi quang(Fiber Optic Cable)

Cáp sợi quang: là cáp truyền tải các sóng điện từ dưới dạng ánh sáng, có cấu tạo tương tự như cáp đồng trục, với chất liệu là thủy tinh rất lý tưởng cho việc truyền dữ liệu, băng thông có thể đạt 2Gbps, tránh nhiễu tốt, tốc độ truyền 100Mbps trên đoạn cáp vài km.Thực tế, sự xuất hiện của một sóng ánh sáng tương ứng với bit “1”,sự mất ánh sáng tương ứng với bit “0”. Sự truyền tín hiệu được thực hiện bởi sự phản xạ trên bề mặt.

Cáp sợi quang( Fiber optical cable)Cấu tạo cáp sợi quang:• Core( lõi): Trung tâm phản chiếu của sợi quang

nơi ánh sáng đi qua.• Cladding( Vỏ): Vật chất quang bên ngoài bao

bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại lõi.• Buffer coating: Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ

sợi không bị hỏng vào ẩm ướt.• Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang

được đặt trong bó gọi là cáp quang, các bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket.

Phân loại:• Cáp quang single mode( đơn mode).• Cáp quang Multimode (đa mode).

Cáp sợi quang Cáp sợi quang đơn mode( Single Mode): Đường kính Core( lõi) khá nhỏ khoảng 9.10-6m, sử dụng nguồn phát laser truyền tia sáng xuyên suốt, vì vậy tín hiệu ít bị suy hao và có tốc độ khá lớn. SM thường hoạt động ở hai bước sóng 1310nm và 1550nm. Sợi đơn mode chỉ truyền được một sóng do đường kính lõi rất nhỏ khoảng 10 micromet. Do chỉ truyền một mode sóng nên đơn mode không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc, và thực tế đơn mode thường được sử dụng hơn so với đa mode. Cáp quang đa mode( Multimode): Đường kính quang lớn hơn SM khoảng (50-62,5).10-6m. MM sử dụng nguồn sáng LED hoặc laser để truyền tia sáng, thường hoạt động ở hai bước sóng 850nm và 1300nm. MM có khoảng cách kết nối và tốc độ truyền dẫn nhỏ hơn SM. Sợi đa mode có thể truyền cùng lúc nhiều ánh sáng với góc anpha khác nhau.

Cáp sợi quang (Fiber optical cable)Ưu điểm: • Tốc độ đường truyền lên tới Gbps, băng thông rộng.• Không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện, suy hao tín hiệu

rất nhỏ.• Độ an toàn cao vì có tính cách điện và bảo mật.• Độ tin cậy cao, dễ bảo dưỡng.• Chi phí về nguyên vật liệu rẻ.Nhược điểm:• Chi phí về thiết bị đầu cuối cao.• Vấn đề về biến đổi điện- quang phức tạp.• Sửa chữa khi đứt cáp đòi hỏi kỹ thuật cao.• Đòi hỏi đường truyền thẳng cho tuyến cáp quang.• Đòi hỏi công nghệ sản xuất phức tạp.

Thiết bị trên tầng vật lý

o Transceiver( Thiết bị thu phát ).o Cable( Dây cáp).o Connectoro Wall Plateo Hupo Repeater.