Báo Cáo Mạng máy tính-Môi trường truyền và kiến trúc mạng

Bài Tập Lớn Mạng Máy Tính
Đề tài : Môi trường truyền và kiến trúc mạng



Mục lục
Chủ đề 4: Trang
I, Môi trường truyền 1
1,Tìm hiểu về các loại cáp truyền 1
1.1, Cáp đôi dây xoắn. 1
1.2, Cáp đồng trục 3
1.3, Cáp quang 5
2, Môi trường không dây 7
2.1, Hồng ngoại 8
2.2, Sóng Radio 8
2.3, Sóng viba 9
2.4, Sóng Bluetooth 10
II, Kiến trúc mạng 11
1, Topo là gì ? 11
2, Topo vật lý 11
2.1, Định nghĩa và đặc điểm 11
2.2, Các cấu trúc mạng 11
3, Topo logic 14
III, Các thiết bị nối mạng 15
1, Bộ lặp 15
2, Hub 15
3, Bridges 17
4, Switch 18
5, Router 19
6, Access point 20
7, Modem 20
8, Gateway 22
I. Môi trường truyền
Cơ sở lý thuyết: Trước đây, khi network mới xuất hịên ở Việt Nam, vì giá thành các thiết bị mạng như HUB, SWITCH . rất đắt tiền, nên khi muốn nối 2 hay nhiều máy tính lại với nhau, các kỹ sự thiết kế mạng ở VN dùng loại cáp đồng trục. Cáp này trong lõi chỉ có một sợi dây đồng, chạy một đường thẳng và có 2 đầu End Point. Khi muốn nối với PC, chỉ cần cắt ngay khúc giữa, nối vào một đầu thành hình chữ T, cứ thế làm cho đến hết. Làm cách này đỡ tốn tiền mua thiết bị phân nhánh như HuB, SWitch . Tuy nhiên, chỉ cần trên đường dây có một sự cố nhỏ thì tốc độ truyền dữ liệu trên dây rất chậm. Sau đó, thiết bị phân nhánh trên mạng càng ngày càng được cải tiến và giá thành giảm. Các kỹ sư mạng đã bắt đầu nghĩ tới việc đầu tư cho LAN một thiết bị phân nhánh tốt hơn như Hub và Switch. Theo đó, cáp mạng cũng thay đổi, không còn là dây Đồng Trục nữa mà là loại dây nhựa, lõi gồm nhiều dây nhỏ khác nhau. Việc này góp phần cải tiến tốc độ truyền dữ liệu một cách đáng kể trong mạng LAN. Từ maximum 10Mpbs, nay có thể up lên đến 1Gpbs đối với loại cable CAT 5 (loại thông dụng) hiện nay.
1, Tìm hiểu về các loại cáp truyền
1.1, Cáp đôi dây xoắn (Twisted pair cable)
Cấu tạo: Cáp đôi dây xoắn là cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho các đôi dây khác, có thể kéo dài tới vài km mà không cần khuyếch đại. Giải tần cáp dây xoắn đạt khoảng 300 – 4000Hz, tốc độ truyền đạt vài Kbps đến vài Mbps.





Phân loại: Cáp xoắn có hai loại:
- Loại có bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu gọi là STP ( Shield Twisted Pair). Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dụng chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có vỏ bọc ít bị tác động bởi nhiễu điện và truyền tín hiệu xa hơn cáp xoắn đôi trần.



- Loại không bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair): nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có vỏ đồng chống nhiễu. Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưa chuộng nhất. Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100m. Do không có vỏ bọc chống nhiễu nên cáp UTP dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường để đi dây trong nhà.Cáp UTP trong lõi gồm có 4 cặp dây xoắn với nhau theo từng cặp. Bao gồm 1 dây màu và một dây trắng sọc màu đó. Bản thân các cặp dây xoắn cũng được thiết kế xoắn nhau ngay trong lõi nhựa của dây. Bên trong lõi nhựa còn có các sợi nilon để tránh nhiễm điện cho dây.



Cáp UTP được chia làm 5 hạng tuỳ theo tốc độ truyền gồm:
- Loại 1 : truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps.
- Loại 2 : cáp này gồm 4 dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps.
- Loại 3 : truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10Mbps. Cáp này gồm bốn dây xoắn đôi với ba mắt xoắn trên mỗi foot (foot là đơn vị đo chiều dài, 1foot = 0.3048mét).
- Loại 4 : truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16Mbps.
- Loại 5 : truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbps.


Ngoài ra, hiện nay còn có Cáp xoắn có vỏ bọc ScTP-FTP (Screened Twisted-Pair) FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, có thêm lớp vỏ bọc phía trong giúp chống nhiễu tốt hơn nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m.



1.2, Cáp đồng trục (Coaxial cable)





Cấu tạo : Cáp đồng trục gồm :
- Dây dẫn trung tâm : dây đồng hoặc dây đồng bện.
- Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong.
- Dây dẫn ngoài : bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện, có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nối đất để thoát nhiễu.
- Ngoài cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp.
Vì trường điện từ mang tín hiệu chỉ tồn tại trong khoảng không giữa bên trong và dây dẫn ở phía ngoài, nên nó không bị suy giảm hay chịu ảnh hưởng của phát xạ nhiễm điện từ. Do đó cáp đồng trục được sử dụng như một đường truyền tần số cao để truyền tải những tín hiệu cao tần hoặc một dải rộng tín hiệu
Phân loại : Dây đồng trục có hai loại, loại nhỏ (Thin) và loại to (Thick). Dây cáp đồng trục được thiết kế để truyền tin cho băng tần cơ bản (Base Band) hoặc băng tần rộng (broadband). Dây cáp loại to dùng cho đường xa, dây cáp nhỏ dùng cho đường gần, tốc độ truyền tin qua cáp đồng trục có thể đạt tới 35 Mbit/s.Ngoài ra dây cáp đồng trục còn chia làm 2 loại là loại cứng và loại dẻo.Loại cứng thì có một lớp bảo vệ dày đặc còn loại dẻo thì là một viền bảo vệ, thường là một dây đồng.Sự suy giảm và trở kháng của dung môi ảnh cũng có ảnh hưởng quan trọng đến tính năng của cáp. Dung môi có thể đặc hoặc rỗng.Tận cùng của cáp là một đầu kết nối RF.



Cáp mỏng (thin cable/thinnet) : có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 185m.
- Cáp RC-58, trở kháng 50ohm dùng với Ethernet mỏng.
- Cáp RC-59, trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp.
- Cáp RC-62 : trở kháng 93ohm dùng cho ARCnet.
Cáp dày (thick cable/thicknet): có đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 500m.
Ứng dụng:
- Cho đến ngày nay,cáp đồng trục đã trở thành một công cụ được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực vô tuyến truyền hình:
o Những dây cáp ngắn thường được sử dụng để kết nối các thiết bị truyền hình trong nhà hoặc trong các hệ thống đo lường điện tử.