Luận Văn Nghiên cứu về kiến trúc phân tầng & mô hình OSI của mạng máy tính

Đề tài: Nghiên cứu về kiến trúc phân tầng & mô hình OSI của mạng máy tính

CHƯƠNG I : MỞ BÀI
Sự xuất hiện của mạng máy tính vào những năm đầu của thập kỉ 60 đánh dấu một bước phát triển vượt bậc về Công Nghệ Thông Tin (CNTT) trong xã hội loài người. Cùng với thời gian sự kết hợp giữa máy tính và các hệ thống truyền thông,mà cụ thể là viễn thông, một cách ngày càng hoàn hảo hơn đã đem lại một chuyển biến có tính chất cách mạng trong vấn đề khai thác và sử dụng hệ thống máy tính. Chính vì thế mà giờ đây chúng ta có thể :
- Chia sẽ tài nguyên mạng
- Dùng chung các thiết bị mạng như: các ổ đĩa, máy in, modem
- Sử dụng các dịch vụ mạng như: các trình duyệt web, mail, chat
- Tham gia hội thảo trực tuyến
- Phát triển hệ thống thương mại điện tử
Tuy nhiên khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình. Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng: phương pháp truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng họ giao thức khác nhau .sự không tương thích đó làm trở ngại cho sự tương tác của người sử dụng các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận dược đối với người sử dụng. Sự thúc bách của khách hàng dã khiến cho các nhà sản xuất và các nhà nghiên cứu, thông qua các tổ chức chuẩn hoá quốc gia và quốc tế tích cực tìm kiếm một sự hội tụ cho các sản phẩm mạng trên thị trường. Để có được điều đó, trước hết cần xây dựng được một khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng.
Vì lý do đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International organization for standardization – viết tắt là ISO ) đã lập ra (1997) một tiểu ban nhằm phát triển một khung chuẩn như thế. Kết quả là năm 1984, ISO đã xây dựng xong mô hình tham chiếu cho việc nối kết hệ thống mở (Reference model for open systems interconnection hay gọn hơn là OSI reference model). Mô hình này được dùng làm cơ sở để nối kết các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán. Từ “mở” ở đây nói lên khả năng hai hệ thống có thể nối kết để trao đổi thông tin với nhau nếu chúng tuân thủ mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan.
Chính vì thế nhận được đề tài “Nguyên cứu về kiến trúc phân tầng và mô hình OSI của mạng máy tính” là điều kiện rất tốt để em đI sâu tìm hiểu về mạng máy tính. Sau một thời gian tìm tòi, nghiên cứu tàI liệu em đã hoàn thành công việc tuy nhiên điều quan trọng hơn là em đã có được một cáI nhìn sâu sắc hơn, đúng đắn hơn về mạng máy tính.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Hồ Bích Hà đã giúp đỡ em tận tình trong quá trình làm bài.


CHƯƠNG II : THÂN BÀI

I : KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG CHO MẠNG MÁY TÍNH
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng,hầu hết các mạng máy tính hiện nay đều được phân tích và thiết kế theo quan điểm phân tầng. Mổi hệ thống thành phần của tầng mạng được xem như là một cấu trúc đa tầng, trong đó mổi tầng được xây dựng trên các tầng trước đó.
Mổi hệ thống trong một mạng đều có cấu trúc tầng với số lượng và chức năng của mổi tầng là như nhau.Trước tiên là phải xác định số lượng tầng và chức năng của mổi tầng. Sau đó là định nghĩa mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau và mối quan hệ giữa hai tầng cùng cấp giữa hai hệ thống kết nối với nhau. Mối liên hệ này người ta gọi là giao diện của hai tầng.
Chỉ có tầng thấp nhất là tầng vật lý thì dữ liệu mới được truyền đi dưới dạng bit 0 và 1 trên đường truyền vật lý còn trong thực tế đối với các tầng khác thì dữ liệu không trực tiếp truyền từ tầng i của hệ thống này sang tầng i của hệ thống khác. Muốn dữ liệu truyền từ tầng i của hệ thống này sang tầng i của hệ thống khác thì dữ liệu phải đi từ tầng này xuống tầng thấp nhất, truyền qua đường truyền vật lý rồi sau đó sẽ di chuyển lên tầng cao hơn.
Liên kết giữa tầng vật lý của hai hệ thống là liên kết thực còn liên kết giữa các tầng khác là liên kết ảo hay liên kết logic.


II. MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI
Từ sự phân tầng nói trên cho nên việc chuẩn hoá các mạng máy tính từ các hãng khác nhau để chúng có thể truyền thông được với nhau là điều tất yếu. Các tổ chức đI đầu trong việc chuẩn hoá như :
International organization for standization(ISO) là tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế hoạt động dưới sự bảo trợ của liên hợp quốc bao gồm các thành viên của các cơ quan tiêu chuẩn hoá của nhiều quốc gia.ISO tổ chức thành các ban kĩ thuật phụ trách nhiều lĩnh vực khác nhau của xử lý thông tin. Mổi tổ chức lại chia thành nhiều tiểu ban, mổi tiểu ban gồm nhiều nhóm đảm nhận các vấn đề chuyên sâu.
Commité consultative international pour télégraphe ét téléphone(CCITT)
là tổ chức tư vấn quốc tế về điện tín và điện thoại. tổ chức này cũng hoạt động dưới sự bảo trợ của liên hợp quốc với các thành viên thuộc các cơ quan bưu chính viễn thông của các quốc gia hay tư nhân. cách hoạt động giống ISO nhưng sản phẩm của nó không gọi là chuẩn mà gọi là khuyến nghị. Tổ chức này ban hành khuyến nghị loại –V liên quan đến các mạng truyền dữ liệu, khuyến nghị loại –X liên quan đến các mạng truyền dữ liệu công cộng và loại –I dành cho mạng CSDN. CCITT chuẩn hoá mạng sớm hơn ISO và sản phẩm của nó được tổ chức ISO thừa nhận và ban hành như chuẩn quốc tế
và ngược lại các chuẩn của ISO cũng được CCITT thừa nhận và ban hành như là một khuyến nghị. Các khuyến nghị chuẩn của CCITT như là X.200,X.211,X.212,X.213,X.214,X.215,X.216,X.217. các chuẩn của ISO như 8649,8822,8326,8072,8886,8802/2,8802/3,8802/4,8802/5,
NgoàI hai tổ chức trên còn có institute of electrical and electronics engineers(IEEE),european computer manufactures association(ECMA), american national standards institute(ANSI), là những tổ chức tiên phong trong việc chuẩn hoá mạng cục bộ.
Bằng một nổ lực toàn diện nhằm nhận diện và chuẩn hóa tất cả các cấp độ của sự truyền thông cần thiết trong mạng máy tính, tổ chức ISO đã phát triển một mô hình mạng gọi là mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI(open systems interconnection). Mô hình này chia sự truyền thông thành bảy cấp độ. Mô hình này được dùng làm cơ sở để kết nối các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán.
Nguyên tắc xây dựng mô hình tham chiếu OSI :
Số lượng các tầng càng ít càng tốt, nghĩa là các tầng không thiếu,không thừa
Tạo ranh giới giữa các tầng sao cho ranh giới giữa các tầng và mô tả các dịch vụ là tối thiểu, đồng thời ta có thể chuẩn hoá giao diện tương ứng.
Quá trình phân tầng phảI làm sao cho các tầng có chức năng và công nghệ khác nhau thì tách biệt nhau.
Các tầng có chức năng giống nhau thì được đặt vào một tầng.
Định vị các chức năng của các tầng để khi ta thiết kế lại các tầng này thì không ảnh hưởng đến các tầng khác kế nó.
Tạo một tầng khi dữ liệu được xử lý một cách khác biệt.
Khi ta thay đổi chức năng và giao thức của các tầng thì không ảnh hưởng đến các tầng khác.
Mổi tầng có giao diện với các tầng trên và dưới nó.
Khi cần thiết thì ta có thể chia các tầng thành các tầng con.
Có thể huỷ bỏ các tầng con khi cần thiết.
Tạo các tầng con cho phép giao diện với các tầng kề cận.
Trong thực tế khi nghiên cứu về mô hình OSI không phảI tất cả các mạng đều phân tầng tương ứng với mổi tầng trong số bảy tầng của mô hình OSI. Mô hình này phục vụ cho nền công nghiệp máy tính như là một điểm tham chiếu khi chúng ta đề cập tới các cấp độ hay các tầng trong mạng.
Điều thú vị của mô hình OSI chính là nó hứa hẹn giảI pháp cho vấn đề truyền thông giữa các máy tính là không giống nhau. Hai hệ thống dù khác nhau thì nó cũng có thể truyền thông một cách hiệu quả nếu chúng cùng thực hiện một số điều kiện chung nhất:
Chúng càI đặt cùng một tầng các chức năng truyêng thông.
Các chức năng này được tổ chức thành cùngmột tập các tầng. Các tầng đồng mức phảI cung cấp các chức năng như nhau nhưng phương thức cung cấp không nhất thiết phảI như nhau.