LỚP NETWORK ACCESS

Lớp này thực hiện nhiệm vụ của 2 lớp Data Link và lớp Physical trong mô hình OSI

  1. Data Link

Các giao thức Data Link sẽ đóng frame dữ liệu phù hợp để có thể truyền tải dữ liệu qua một đường truyền cụ thể , thực hiện kiểm soát cách thức truy nhập vào đường truyền vật lý của dữ liệu lớp trên , cũng như tương tác với các giao thức lớp trên. Mỗi loại đường link khác nhau sẽ sử dụng những kĩ thuật data link khác nhau:

data-link
Các data link LAN và WAN

Sơ đồ trên là một mạng kết nối nhiều chi nhánh khác nhau của một doanh nghiệp. Trong nội bộ các thiết bị được kết nối với nhau thông qua các kết nối LAN (Local Area Network) . Giữa các chi nhánh , các thiết bị mạng lai được kết nối thông qua các kết nối WAN . Các kết nối LAN và WAN sử dụng các kĩ thuật data link khác nhau :

  • Các kết nối LAN ngày nay đa số sử dụng kĩ thuật data link Ethernet. Đây là một kĩ thuật data link hỗ trợ đa truy nhập (multi access) và hổ trợ gửi dữ liệu broadcast.
  • Các kết nối WAN sử dụng kĩ thuật data link rất phong phú gồm : HDLC, PPP, Frame-Relay, Ethernet pver MPLS,…

Các kỹ thuật data link trong LAN và WAN sẽ được đề cập chi tiết trong các bài viết sau.

Lớp Vật lý – Cáp trong mạng dữ liệu

Như đã đề cập ở trên, lớp vật lý quy định các thủ tục về cơ, điện, quang của các kĩ thuật truyền dẫn ; các kĩ thuật xử lý tín hiệu; các loại  đường truyền vật lý cụ thể,… để có thể truyền đi một dòng bit dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị kia. Trong rất nhiều vấn đề của lớp vật lý, cáp là một vấn đề trong yếu cần phải xem xét khi triển khai các giải pháp mạng trong  doanh nghiệp

Cáp mạng trong LAN

Kết nối giữa các thiết bị trong mạng LAN thường sử dụng 2 loại cáp: cáp xoắn đôi (twisted pair) và cáp quang (fiber optic).

  1. Cáp xoắn đôi: Gồm nhiều sợi cáp đồng được xoắn lại với nhau theo từng cặp. Việc xoắn lại theo từng cặp như vậy để nhằm mục đích chống nhiễu. Có hai loại cắp xoắn đôi : UTP (Unshield Twisted Pair – Không có vỏ bảo vệ) và STP (Shield Twisted Pair- Có vỏ bảo vệ)
    – Cáp UTP: thường được kết cuối bằng đầu nối RJ45. UTP không có khả năng chống nhiễu cao do không có lớp bảo vệ bằng kim loại bọc quanh các đoạn cáp. Hiện có nhiều loại cáp UTP được sử dụng, trong đó phổ biến là loại CAT 5, 5e, CAT 6.
images
Cáp UTP

– Cáp STP : Cung cấp khả năng chống nhiễu tốt hơn do có lớp vỏ bảo vệ bằng kim loại bọc các đoạn cáp. Tuy nhiên cáp STP dày hơn và đắt tiền hơn. Tốc độ và chiều dài tối đa của cáp STP đạt được giống như cáp UTP

stp-ceble
Cáp STP

2. Cáp quang : Sử dụng tín hiệu ánh sáng để truyền dữ liệu . Kỹ thuật này cho phép cáp quang  cung cấp bằng thông truyền lớn hơn rất nhiều so với cáp đồng. Có hai loại cáp quang là đơn mode (single mode) và đa mode (multimode):

– Multilmode : Với loại cáp quang này, nhiều mode (hay nhiều bước sóng) được truyền trên sợi cáp,  mỗi bước sóng lan truyền theo một đường đi khác nhau. Cáp multimode được sử dụng chủ yếu trong các hệ thống truyền ở khoảng cách ngắn (dưới 2km)

– Singlemode : Loai cáp quang này chỉ cho một mode ánh sáng được lan truyền . Cáp Singlemode thường được dùng cho khoảng cách dài và các ứng dụng cần tốc độ cao

Loại đầu nối thường được sử dụng để kết cuối cáp xoắn đôi trong mạng LAN là đầu nối RJ45

Đầu nối RJ45
Đầu nối RJ45

Để kết cuối một đoạn cáp xoắn đôi vào đầu nối RJ45, người ta có 2 cách để bấm cáp: bấm theo chuẩn EIA/TIA T568A hoặc bấm cáp theo chuẩn EIA/TIA T568B (thường nói ngắn gọn bấm cáp theo chuẩn A và chuẩn B).

Khi cả hai đầu cáp đều bấm theo chuẩn A hoặc đều bấm theo chuẩn B , ta có một đoạn cáp thẳng (straight – through); khi một đầu bấm theo chuẩn A, còn một đầu bấm theo chuẩn B, ta có một đoạn cáp chéo (cross over).

Các thiết bị mạng của Cisco chia làm 2 nhóm: nhóm 1 gồm có hub và switch, nhóm hai gồm các thiết bị mạng khác. Đầu nối giữa các thiết bị cùng nhóm sử dụng cáp chéo , và giữa các thiết bị khác nhóm sử dụng cáp thẳng.

Ngày nay, đa số các thiết bị đều hổ trợ cơ chế tự động đảo mạch khi đấu nối không đúng theo quy ước, nên nhìn chung có thể sử dụng cáp thẳng hay cáp chéo thì đường kết nối vẫn hoạt động bình thường .

Với đầu nối cáp quang , có rất nhiều loại , trong đó một số loại thông dụng

Một số loại đầu nối cáp quang
Một số loại đầu nối cáp quang

Cáp đấu nối WAN

Giao tiếp giữa router doanh nghiệp và CSU/DSU của ISP
Giao tiếp giữa router doanh nghiệp và CSU/DSU của ISP

Trong kênh thuê riêng leased-line, router của doanh nghiệp sẽ dùng cổng serial đấu nối đến một thiết bị kết cuối của nhà cung cấp dịch vụ gọi là CSU/DSU – Channel Service Unit/Data Service Unit. Từ CSU/DSU, ISP sẽ kéo cáp từ phòng máy của doanh nghiệp về nhà cung cấp để từ đó tham gia kết nối WAN.

Đoạn dây cáp nối giữa router và CSU/DSU được gọi là cáp serial . Việc truyền số liệu trên cáp serial có thể thực hiện bởi nhiều chuẩn vật lý khác nhau như V.35, X.21, EIA/TIA – 232… trong đó phổ biến nhất là V.35

Cáp console

Để có thể cấu hình một thiết bị mạng như router hoặc switch, người quản trị phải sử dụng một loại cáp đặc biệt để kết nối từ máy tính của mình đến thiết bị, loại cáp này được gọi là cáp console. Cáp console được mô tả trên hình

Cáp Console
Cáp Console

Cáp console sẽ được kết nối từ cổng COM của máy tính đến cổng console trên thiết bị. Sau khi kết nối được thiết lập, người quản trị có thể sử dụng một chương trình truyền số liệu như PUTTY, Hyper Terminal hay Secure CRT,… để tiến hành cấu hình thiết bị