Trang Chính
Latest images
Tìm kiếm
Đăng ký
Đăng Nhập
Chương 3: Tầng vật lý.
Câu 11 (2 điểm): Trình bày cấu trúc và đặc điểm địa chỉ MAC?
Lớp con MAC cung cấp tính thứ tự truy cập vào môi trường LAN. Khi nhiều trạm cùng truy cập chia sẻ môi trường truyền, để định danh mỗi trạm, lớp cho MAC định nghĩa một trường địa chỉ phần cứng, gọi là địa chỉ MAC address(1 điểm).
Địa chỉ MAC là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (card mạng) co độ dài 48 bit, 24 bit đầu là mã nhà sản xuất, 24 bit sau là mã card mạng. Địa chỉ MAC được gắn sẵn trên bộ nhớ ROM của card mạng do nhà sản xuất thực hiện. Mỗi địa chỉ MAC là duy nhất(1 điểm).
Câu 12 (2 điểm): Nêu đặc điểm hai phương thức truyền đồng bộ và không đồng bộ?
1. Truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ (1 điểm)
Tất cả các thiết bị sử dụng chung 1 nguồn xung clock phát bởi 1 thiết bị hoặc từ nguồn ngoài. Mỗi bit truyền đi tại thời điểm xung clock chuyển mức (sườn lên hoặc sườn xuống của xung). Bộ nhận sử dụng sự chuyển mức của xung để xác định thời điểm đọc các bit. Nó có thể đọc các bit tại sườn lên hay sườn xuống của xung hoặc theo mức logic cao thấp.
Khung truyền có thể thêm bit start,stop và tín hiệu chọn chip .
Phương thức truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ sử dụng ở khoảngg cách ngắn giữa các thiết bị trên cùng 1 bo mạch.
2. Truyền dữ liệu nối tiếp không đồng bộ (1 điểm)
Một byte truyền đibao gồm bit start để đồng bộ hóa nguồn clock, 1 hoặc nhiều hơn 1 bit stop để báo kết thúc truyền 1 byte. Ngoài ra khung truyền còn có bit parity có thể là even,odd,mark hay space.
Với parity lẻ (odd parity), bit parity được đặt hoặc xóa để chỉ dãy bit gửi gồm một số lẻ các bit 1. Với parity chẵn (even parity) bit parity được đặt hoặc xóa để chỉ dãy bit gửi gồm một số chẵn các bit 1. Mark parity luôn có giá trị 1, Space parity luôn có giá trị 0. Mark và space parity ít có ý nghĩa trong kiểm soát lỗi, nó được dùng trong truyền thông 9 bit để xác định byte gửi đi là địa chỉ hay dữ liệu.
Câu 13 (2 điểm): Trình bày mối quan hệ giữa DTE và DCE?
Thiết bị truy nhập mạng (Frame Relay access device - FRAD)
Được sử dụng như 1 DTE, có thể là 1 router hoặc 1 Lan brigde được cấu hình cung cấp Frame relay. FRAD được đặt ở CPE và được kết nối với 1 switch port trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ.
+ DTE : là những thiết bị chuyển data từ mạng khách hàng qua mạng WAN.
+ CPE : là những thiết bị và hệ thống đường dây trong mạng khách hàng.
Thiết bị mạng Là các frame relay switch được biết như là thiết bị DCE được kết nối serial với DTE. Các switch này đưa frame từ DTE qua mạng và phân phối tới các DTE khác qua các DCE.
+DCE : thiết bị đặt data lên đường local loop.
+Local loop : đường nối giữa CPE và CO (central office) của nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ trên hình local loop là đường nối giữa router của CPE và frame switch của nhà cung cấp dịch vụ.
Các đường nối giữa các thiết bị mạng và thiết bị truy nhập mạng.
- local loop
- NNI (Network to Network Interface) : được sử dụng để nối giữa 2 switches
Thiết bị đầu cuối dữ liệu ( DTE - Data Terminal Equipment): Thiết bị ở phía lề của liên kết mạng WAN có chức năng gửi và nhận dữ liệu. DTE được đặt tại vị trí của người thuê bao, chính là điểm kết nối giữa mạng LAN của thuê bao và mạng WAN của nhà cung cấp dịch vụ. DTE thông thường là một bộ định tuyến (router), nhưng trong một số trường hợp có thể là một máy tính hay một bộ dồn kênh (multiplexer). Các DTE ở đầu bên này sẽ thực hiện việc truyền thông với thiết bị DTE tương ứng ở đầu bên kia.
Câu 14* (5 điểm): Phân tích chuÈn EIA RS-232D?
Chuẩn RS-232 được phát triển bởi the Electronic Industry Association and the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA), là chuẩn truyền thông phổ biến nhất, thường được gọi tắt là RS-232 thay vì EIA/TIA-232-E. Chuẩn này chỉ đề cập đến việc truyền dữ liệu nối tiếp giữa một host (DTE-Data Terminal Equipment) và một ngoại vi (DCE-Data Circuit-Terminating Equipment) (1 điểm).
Phiên bản đầu tiên của RS-232 được định nghĩa vào năm 1962, do đó các mức logic được định nghĩa khác với logic TTL. Ở ngõ ra của một mạch lái, mức cao (tương ứng với logic 0) là một điện áp từ +5 đến +15 V, còn mức thấp (tương ứng với logic 1) là một điện áp từ -5 đến -15 V. Tại ngõ vào của một bộ thu, mức cao được định nghĩa là từ +3 đến +15 V (gọi là space), và mức thấp được định nghĩa là từ -3 đến -15 V (gọi là mark) (1 điểm).
Để giảm nguy cơ bị nhiễu giữa các tín hiệu kế cận, tốc độ thay đổi (slew rate) được giới hạn tối đa là 30 V/μs, và tốc độ cũng được giới hạn tối đa là 20 kbps (kilobit per second) (giới hạn này hiện đã được nâng lên nhiều lần) (0.5 điểm).
Trở kháng nhìn bởi mạch lái được định nghĩa là từ 3 đến 7 kΩ. Tải dung tối đa của đường truyền cũng được giới hạn là 2500 pF, và như vậy tùy thuộc vào loại cáp mà chiều dài tối đa có thể được xác định từ điện dung trên đơn vị chiều dài của cáp(0.5 điểm).
Các hệ thống logic hiện nay chủ yếu sử dụng các chuẩn logic TTL hay CMOS, do đó khi cần giao tiếp bằng chuẩn RS-232 sẽ phải dùng các mạch lái và thu (RS-232 driver và receiver, hay RS-232 transceiver) để chuyển đổi giữa TTL/CMOS và RS-232 vật lý. Các bộ transceiver hiện nay thường có sẵn các bơm điện tích (charge pump) để tạo ra các mức áp RS-232 vật lý (phổ biến là +12 V và -12 V) từ một điện áp nguồn đơn cực giá trị nhỏ (5 V hay 3.3 V) (0.5 điểm).
Vì chuẩn RS-232 chỉ dành cho giao tiếp giữa DTE và DCE, do đó khi hai máy tính (là các DTE) cần giao tiếp với nhau thông qua chuẩn RS-232 thì cần phải có các DCE (chẳng hạn như modem) làm trung gian. Các DCE này là các ngoại vi nên có thể giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua một chuẩn nào đó(0.5 điểm).
Hình 1 minh họa định dạng của một ký tự (character) được truyền theo chuẩn RS-232. Ở trạng thái nghỉ, các đường dữ liệu RS-232 ở trạng thái mark. Một ký tự luôn bắt đầu bằng một start bit (là một space), sau đó các bit được truyền theo thứ tự bit từ thấp đến cao (bit thấp nhất được truyền trước tiên), tiếp đến là một parity bit (nếu có), và cuối cùng là một hay nhiều stop bit (là một mark). Phổ biến nhất là định dạng 8N1, nghĩa là 8 bit dữ liệu, không có parity, và 1 stop bit(0.5 điểm).
Hình 1. Định dạng của một ký tự truyền theo chuẩn RS-232
Việc đọc một bit được truyền đến thường được thực hiện tại giữa bit, do đó các bộ thu và phát thường sử dụng xung clock bằng 16 lần tốc độ baud (số bit truyền được trong mỗi giây trên một đường tín hiệu). Bộ thu sẽ dò start bit, và sẽ đọc bit đầu tiên sau 24 chu kỳ xung clock khi đã phát hiện được start bit, các bit sau đó sẽ được đọc sau mỗi 16 chu kỳ xung clock(0.5 điểm).
Như có thể thấy, việc đồng bộ xung clock giữa phía thu và phía phát được thực hiện ở mỗi start bit cho mỗi ký tự được truyền. Do đó, trong trường hợp xấu nhất là truyền 12 bit (1 start bit, 8 bit dữ liệu, 1 parity bit, và 2 stop bit), chúng ta có thể chấp nhận việc lệch giá trị xung clock giữa phía thu và phía phát tối đa là khoảng 3% (tại bit cuối cùng sẽ bị lệch 11x3 = 33%). Do đó, chúng ta không nhất thiết phải sử dụng các bộ dao động thật chính xác để tạo xung clock cho các bộ thu phát RS-232. Hay nói cách khác, chúng ta không cần độ sai lệch xung clock là 0% đối với giao tiếp RS-232(0.5 điểm).
Đa số các DTE và các DCE đều có các bộ truyền nhận bất đồng bộ đa dụng (UART-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ở dạng module phần cứng, do đó chúng ta thường không cần quan tâm đến các thao tác cấp thấp trong việc sử dụng giao tiếp RS-232. Tuy nhiên, nếu phần cứng của thiết bị không hỗ trợ giao tiếp RS-232, chúng ta có thể sử dụng một UART ngoài hay sử dụng phần mềm để giả lập một UART (kỹ thuật này thường được gọi là bit-banging) (0.5 điểm).
Câu 15**(3 điểm): Nêu đặc điểm các thiết bị mạng? cho biết các thiết bị đó hoạt động ở lớp máy tring mô hình OSI?
Card mạng (NIC hay Adapter) (0.25 điểm).
Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI hay USP… Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo các chuẩn như: AUI, BNC, UTP… Các chức năng chính của card mạng:
- Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng: trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte, bit sang tín hiệu điện để có thể truyền trên cáp.
- Gởi dữ liệu đến máy tính khác.
- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp.
NIC hoạt động tại lớp vật lý.
Modem(0.25 điểm).
Chức năng của Modem là chuyển đổi tín hiệu số (digital) thành tín hiệu tương tự (analog) để truyền dữ liệu trên dây điện thoại. Tại đầu nhận, Modem chuyển dữ liệu ngược lại từ dạng tín hiệu tương tự sang tín hiệu số để truyền vào máy tính. Thiết bị này giá tương đối thấp nhưng mang lại hiệu quả rất lớn. Nó giúp nối các mạng LAN ở xa với nhau thành các mạng WAN, giúp người dùng có thể hòa vào mạng nội bộ của công ty một cách dễ dàng dù người đó ở nơi nào. Modem hoạt động ở lớp vật lý
Repeater(0.5 điểm).
Là thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu điện sẽ yếu đi, nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta chú ý rằng thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI, nó chỉ hiểu tín hiệu điện nên không lọc được dữ liệu ở bất kỳ dạng nào, và mỗi lần khuếch đại các tín hiệu điện yếu sẽ bị sai do đó nếu cứ tiếp tục dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu sẽ ngày càng sai lệch. Repeater hoạt động ở lớp vật lý.
Hub(0.25 điểm).
Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều port hơn cho phép nhiều máy tính nối tập trung về thiết bị này. Các chức năng giống như Repeater dùng để khuếch đại tín hiệu điện và truyền đến tất cả các port còn lại đồng thời không lọc được dữ liệu. Thông thường Hub hoạt động ở lớp 1 (lớp vật lý). Toàn bộ Hub (hoặc Repeater) được xem là một Collision Domain. Giống như Repeater, Hub hoạt động ở lớp vật lý.
Bridge (cầu nối) (0.5 điểm).
Là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức năng chuyển có chọn lọc các gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin. Trong Bridge có bảng địa chỉ MAC, bảng địa chỉ này sẽ được dùng để quyết định đường đi của gói tin (cách thức truyền đi của một gói tin sẽ được nói rõ hơn ở trong phần trình bày về thiết bị Switch). Bảng địa chỉ này có thể được khởi tạo tự động hoặc phải cấu hình bằng tay. Bridge hoạt động ở lớp hai (lớp Data link) trong mô hình OSI. Bridge hoạt động ở lớp datalink.
Switch(0.5 điểm)
Là thiết bị giống như bridge nhưng nhiều port hơn cho phép ghép nối nhiều đoạn mạng với nhau. Switch cũng dựa vào bảng địa chỉ MAC để quyết định gói tin nào đi ra port nào nhằm tránh tình trạng giảm băng thông khi số máy trạm trong mạng tăng lên. Switch cũng hoạt động tại lớp hai trong mô hình OSI. Việc xử lý gói tin dựa trên phần cứng (chip). Khi một gói tin đi đến Switch (hoặc Bridge), Switch (hoặc Bridge) sẽ thực hiện như sau:
- Kiểm tra địa chỉ nguồn của gói tin đã có trong bảng MAC chưa, nếu chưa có thì nó sẽ thêm địa chỉ MAC này và port nguồn (nơi gói tin đi vào Switch (hoặc Bridge)) vào trong bảng MAC.
- Kiểm tra địa chỉ đích của gói tin đã có trong bảng MAC chưa:
+ Nếu chưa có thì nó sẽ gởi gói tin ra tất cả các port (ngoại trừ port gói tin đi vào).
+ Nếu địa chỉ đích đã có trong bảng MAC:
Câu 11 (2 điểm): Trình bày cấu trúc và đặc điểm địa chỉ MAC?
Lớp con MAC cung cấp tính thứ tự truy cập vào môi trường LAN. Khi nhiều trạm cùng truy cập chia sẻ môi trường truyền, để định danh mỗi trạm, lớp cho MAC định nghĩa một trường địa chỉ phần cứng, gọi là địa chỉ MAC address(1 điểm).
Địa chỉ MAC là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (card mạng) co độ dài 48 bit, 24 bit đầu là mã nhà sản xuất, 24 bit sau là mã card mạng. Địa chỉ MAC được gắn sẵn trên bộ nhớ ROM của card mạng do nhà sản xuất thực hiện. Mỗi địa chỉ MAC là duy nhất(1 điểm).
Câu 12 (2 điểm): Nêu đặc điểm hai phương thức truyền đồng bộ và không đồng bộ?
1. Truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ (1 điểm)
Tất cả các thiết bị sử dụng chung 1 nguồn xung clock phát bởi 1 thiết bị hoặc từ nguồn ngoài. Mỗi bit truyền đi tại thời điểm xung clock chuyển mức (sườn lên hoặc sườn xuống của xung). Bộ nhận sử dụng sự chuyển mức của xung để xác định thời điểm đọc các bit. Nó có thể đọc các bit tại sườn lên hay sườn xuống của xung hoặc theo mức logic cao thấp.
Khung truyền có thể thêm bit start,stop và tín hiệu chọn chip .
Phương thức truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ sử dụng ở khoảngg cách ngắn giữa các thiết bị trên cùng 1 bo mạch.
2. Truyền dữ liệu nối tiếp không đồng bộ (1 điểm)
Một byte truyền đibao gồm bit start để đồng bộ hóa nguồn clock, 1 hoặc nhiều hơn 1 bit stop để báo kết thúc truyền 1 byte. Ngoài ra khung truyền còn có bit parity có thể là even,odd,mark hay space.
Với parity lẻ (odd parity), bit parity được đặt hoặc xóa để chỉ dãy bit gửi gồm một số lẻ các bit 1. Với parity chẵn (even parity) bit parity được đặt hoặc xóa để chỉ dãy bit gửi gồm một số chẵn các bit 1. Mark parity luôn có giá trị 1, Space parity luôn có giá trị 0. Mark và space parity ít có ý nghĩa trong kiểm soát lỗi, nó được dùng trong truyền thông 9 bit để xác định byte gửi đi là địa chỉ hay dữ liệu.
Câu 13 (2 điểm): Trình bày mối quan hệ giữa DTE và DCE?
Thiết bị truy nhập mạng (Frame Relay access device - FRAD)
Được sử dụng như 1 DTE, có thể là 1 router hoặc 1 Lan brigde được cấu hình cung cấp Frame relay. FRAD được đặt ở CPE và được kết nối với 1 switch port trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ.
+ DTE : là những thiết bị chuyển data từ mạng khách hàng qua mạng WAN.
+ CPE : là những thiết bị và hệ thống đường dây trong mạng khách hàng.
Thiết bị mạng Là các frame relay switch được biết như là thiết bị DCE được kết nối serial với DTE. Các switch này đưa frame từ DTE qua mạng và phân phối tới các DTE khác qua các DCE.
+DCE : thiết bị đặt data lên đường local loop.
+Local loop : đường nối giữa CPE và CO (central office) của nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ trên hình local loop là đường nối giữa router của CPE và frame switch của nhà cung cấp dịch vụ.
Các đường nối giữa các thiết bị mạng và thiết bị truy nhập mạng.
- local loop
- NNI (Network to Network Interface) : được sử dụng để nối giữa 2 switches
Thiết bị đầu cuối dữ liệu ( DTE - Data Terminal Equipment): Thiết bị ở phía lề của liên kết mạng WAN có chức năng gửi và nhận dữ liệu. DTE được đặt tại vị trí của người thuê bao, chính là điểm kết nối giữa mạng LAN của thuê bao và mạng WAN của nhà cung cấp dịch vụ. DTE thông thường là một bộ định tuyến (router), nhưng trong một số trường hợp có thể là một máy tính hay một bộ dồn kênh (multiplexer). Các DTE ở đầu bên này sẽ thực hiện việc truyền thông với thiết bị DTE tương ứng ở đầu bên kia.
Câu 14* (5 điểm): Phân tích chuÈn EIA RS-232D?
Chuẩn RS-232 được phát triển bởi the Electronic Industry Association and the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA), là chuẩn truyền thông phổ biến nhất, thường được gọi tắt là RS-232 thay vì EIA/TIA-232-E. Chuẩn này chỉ đề cập đến việc truyền dữ liệu nối tiếp giữa một host (DTE-Data Terminal Equipment) và một ngoại vi (DCE-Data Circuit-Terminating Equipment) (1 điểm).
Phiên bản đầu tiên của RS-232 được định nghĩa vào năm 1962, do đó các mức logic được định nghĩa khác với logic TTL. Ở ngõ ra của một mạch lái, mức cao (tương ứng với logic 0) là một điện áp từ +5 đến +15 V, còn mức thấp (tương ứng với logic 1) là một điện áp từ -5 đến -15 V. Tại ngõ vào của một bộ thu, mức cao được định nghĩa là từ +3 đến +15 V (gọi là space), và mức thấp được định nghĩa là từ -3 đến -15 V (gọi là mark) (1 điểm).
Để giảm nguy cơ bị nhiễu giữa các tín hiệu kế cận, tốc độ thay đổi (slew rate) được giới hạn tối đa là 30 V/μs, và tốc độ cũng được giới hạn tối đa là 20 kbps (kilobit per second) (giới hạn này hiện đã được nâng lên nhiều lần) (0.5 điểm).
Trở kháng nhìn bởi mạch lái được định nghĩa là từ 3 đến 7 kΩ. Tải dung tối đa của đường truyền cũng được giới hạn là 2500 pF, và như vậy tùy thuộc vào loại cáp mà chiều dài tối đa có thể được xác định từ điện dung trên đơn vị chiều dài của cáp(0.5 điểm).
Các hệ thống logic hiện nay chủ yếu sử dụng các chuẩn logic TTL hay CMOS, do đó khi cần giao tiếp bằng chuẩn RS-232 sẽ phải dùng các mạch lái và thu (RS-232 driver và receiver, hay RS-232 transceiver) để chuyển đổi giữa TTL/CMOS và RS-232 vật lý. Các bộ transceiver hiện nay thường có sẵn các bơm điện tích (charge pump) để tạo ra các mức áp RS-232 vật lý (phổ biến là +12 V và -12 V) từ một điện áp nguồn đơn cực giá trị nhỏ (5 V hay 3.3 V) (0.5 điểm).
Vì chuẩn RS-232 chỉ dành cho giao tiếp giữa DTE và DCE, do đó khi hai máy tính (là các DTE) cần giao tiếp với nhau thông qua chuẩn RS-232 thì cần phải có các DCE (chẳng hạn như modem) làm trung gian. Các DCE này là các ngoại vi nên có thể giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua một chuẩn nào đó(0.5 điểm).
Hình 1 minh họa định dạng của một ký tự (character) được truyền theo chuẩn RS-232. Ở trạng thái nghỉ, các đường dữ liệu RS-232 ở trạng thái mark. Một ký tự luôn bắt đầu bằng một start bit (là một space), sau đó các bit được truyền theo thứ tự bit từ thấp đến cao (bit thấp nhất được truyền trước tiên), tiếp đến là một parity bit (nếu có), và cuối cùng là một hay nhiều stop bit (là một mark). Phổ biến nhất là định dạng 8N1, nghĩa là 8 bit dữ liệu, không có parity, và 1 stop bit(0.5 điểm).
Hình 1. Định dạng của một ký tự truyền theo chuẩn RS-232
Việc đọc một bit được truyền đến thường được thực hiện tại giữa bit, do đó các bộ thu và phát thường sử dụng xung clock bằng 16 lần tốc độ baud (số bit truyền được trong mỗi giây trên một đường tín hiệu). Bộ thu sẽ dò start bit, và sẽ đọc bit đầu tiên sau 24 chu kỳ xung clock khi đã phát hiện được start bit, các bit sau đó sẽ được đọc sau mỗi 16 chu kỳ xung clock(0.5 điểm).
Như có thể thấy, việc đồng bộ xung clock giữa phía thu và phía phát được thực hiện ở mỗi start bit cho mỗi ký tự được truyền. Do đó, trong trường hợp xấu nhất là truyền 12 bit (1 start bit, 8 bit dữ liệu, 1 parity bit, và 2 stop bit), chúng ta có thể chấp nhận việc lệch giá trị xung clock giữa phía thu và phía phát tối đa là khoảng 3% (tại bit cuối cùng sẽ bị lệch 11x3 = 33%). Do đó, chúng ta không nhất thiết phải sử dụng các bộ dao động thật chính xác để tạo xung clock cho các bộ thu phát RS-232. Hay nói cách khác, chúng ta không cần độ sai lệch xung clock là 0% đối với giao tiếp RS-232(0.5 điểm).
Đa số các DTE và các DCE đều có các bộ truyền nhận bất đồng bộ đa dụng (UART-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ở dạng module phần cứng, do đó chúng ta thường không cần quan tâm đến các thao tác cấp thấp trong việc sử dụng giao tiếp RS-232. Tuy nhiên, nếu phần cứng của thiết bị không hỗ trợ giao tiếp RS-232, chúng ta có thể sử dụng một UART ngoài hay sử dụng phần mềm để giả lập một UART (kỹ thuật này thường được gọi là bit-banging) (0.5 điểm).
Câu 15**(3 điểm): Nêu đặc điểm các thiết bị mạng? cho biết các thiết bị đó hoạt động ở lớp máy tring mô hình OSI?
Card mạng (NIC hay Adapter) (0.25 điểm).
Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI hay USP… Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo các chuẩn như: AUI, BNC, UTP… Các chức năng chính của card mạng:
- Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng: trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte, bit sang tín hiệu điện để có thể truyền trên cáp.
- Gởi dữ liệu đến máy tính khác.
- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp.
NIC hoạt động tại lớp vật lý.
Modem(0.25 điểm).
Chức năng của Modem là chuyển đổi tín hiệu số (digital) thành tín hiệu tương tự (analog) để truyền dữ liệu trên dây điện thoại. Tại đầu nhận, Modem chuyển dữ liệu ngược lại từ dạng tín hiệu tương tự sang tín hiệu số để truyền vào máy tính. Thiết bị này giá tương đối thấp nhưng mang lại hiệu quả rất lớn. Nó giúp nối các mạng LAN ở xa với nhau thành các mạng WAN, giúp người dùng có thể hòa vào mạng nội bộ của công ty một cách dễ dàng dù người đó ở nơi nào. Modem hoạt động ở lớp vật lý
Repeater(0.5 điểm).
Là thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu điện sẽ yếu đi, nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta chú ý rằng thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI, nó chỉ hiểu tín hiệu điện nên không lọc được dữ liệu ở bất kỳ dạng nào, và mỗi lần khuếch đại các tín hiệu điện yếu sẽ bị sai do đó nếu cứ tiếp tục dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu sẽ ngày càng sai lệch. Repeater hoạt động ở lớp vật lý.
Hub(0.25 điểm).
Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều port hơn cho phép nhiều máy tính nối tập trung về thiết bị này. Các chức năng giống như Repeater dùng để khuếch đại tín hiệu điện và truyền đến tất cả các port còn lại đồng thời không lọc được dữ liệu. Thông thường Hub hoạt động ở lớp 1 (lớp vật lý). Toàn bộ Hub (hoặc Repeater) được xem là một Collision Domain. Giống như Repeater, Hub hoạt động ở lớp vật lý.
Bridge (cầu nối) (0.5 điểm).
Là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức năng chuyển có chọn lọc các gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin. Trong Bridge có bảng địa chỉ MAC, bảng địa chỉ này sẽ được dùng để quyết định đường đi của gói tin (cách thức truyền đi của một gói tin sẽ được nói rõ hơn ở trong phần trình bày về thiết bị Switch). Bảng địa chỉ này có thể được khởi tạo tự động hoặc phải cấu hình bằng tay. Bridge hoạt động ở lớp hai (lớp Data link) trong mô hình OSI. Bridge hoạt động ở lớp datalink.
Switch(0.5 điểm)
Là thiết bị giống như bridge nhưng nhiều port hơn cho phép ghép nối nhiều đoạn mạng với nhau. Switch cũng dựa vào bảng địa chỉ MAC để quyết định gói tin nào đi ra port nào nhằm tránh tình trạng giảm băng thông khi số máy trạm trong mạng tăng lên. Switch cũng hoạt động tại lớp hai trong mô hình OSI. Việc xử lý gói tin dựa trên phần cứng (chip). Khi một gói tin đi đến Switch (hoặc Bridge), Switch (hoặc Bridge) sẽ thực hiện như sau:
- Kiểm tra địa chỉ nguồn của gói tin đã có trong bảng MAC chưa, nếu chưa có thì nó sẽ thêm địa chỉ MAC này và port nguồn (nơi gói tin đi vào Switch (hoặc Bridge)) vào trong bảng MAC.
- Kiểm tra địa chỉ đích của gói tin đã có trong bảng MAC chưa:
+ Nếu chưa có thì nó sẽ gởi gói tin ra tất cả các port (ngoại trừ port gói tin đi vào).
+ Nếu địa chỉ đích đã có trong bảng MAC:
