Tài liệu C4 7 protocol architecture

© 2004, HOÀNG MINH SƠN Chương 1 Hệ thống thông tin công nghiệp 4.7 Kiến trúc giao thức 3/24/2006 4.7 Kiến trúc giao thức 1. Các khái niệm cơ bản ƒ ƒ ƒ Dịch vụ truyền thông? Giao thức? Kiến trúc giao thức? Tại sao quan trọng? 2. Mô hình lớp (dịch vụ, giao thức) ƒ ƒ Mục ₫ích? Ý nghĩa? © 2004, HOÀNG MINH SƠN 3. Mô hình qui chiếu OSI ƒ Nền tảng cho hầu hết hệ thống truyền thông ngày nay 4. Kiến trúc giao thức TCP/IP ƒ Nền tảng của mạng Internet 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 2 1. Các khái niệm cơ bản ƒ Hai thiết bị giao tiếp với nhau ₫ể làm gì? Về cái gì? Như thế nào? ƒ Internet (in-thơ-net) và Ethernet (i-ðơ-net) khác nhau ở chỗ nào? (không phải chỉ ở cách phát âm!) ƒ Profibus khác Foundation Fieldbus thế nào? ƒ 3 loại Profibus (FMS, DP, PA) tương thích với nhau thế nào, khác nhau thế nào? © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Tại sao FMS và DP có thể cùng sử dụng trên một ₫ường truyền? ƒ ... 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 3 © 2004, HOÀNG MINH SƠN Chúng ta thấy gì trên các hình vẽ dưới ₫ây? Chúng khác nhau ở ₫iểm nào? 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 4 Dịch vụ truyền thông ƒ Mục ₫ích giao tiếp của hai ₫ối tác (con người, thiết bị): Trao ₫ổi dịch vụ (cung cấp dịch vụ và sử dụng dịch vụ) ƒ Dịch vụ truyền thông: — Chức năng mà một thiết bị truyền thông hỗ trợ — Chủ ₫ề của giao tiếp (về cái gì) © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Các hệ thống truyền thông trước hết có thể khác nhau về dịch vụ giao tiếp ƒ Khi nào việc ghép nối hai thiết bị (hai ₫ối tác giao tiếp) thực sự có ý nghĩa? ƒ Nhiều loại dịch vụ (tại sao? ví dụ?), nhiều cấp dịch vụ => yêu cầu phân loại và phân cấp dịch vụ! 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 5 Giao thức mạng (network protocol) ƒ Qui tắc, thủ tục, hình thức giao tiếp giữa các thiết bị mạng ƒ Ví dụ liên hệ: Chúng ta thực hiện một cuộc ₫àm thoại như thế nào? ƒ “Ngôn ngữ” cho việc giao tiếp: — Cú pháp (syntax) — Ngữ nghĩa (semantics) — Định thời (timing) © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Qui trình thực hiện và diễn giải giao thức => xử lý giao thức ƒ Tồn tại nhiều loại giao thức (tại sao? ví dụ?) ƒ Nhiều cấp giao thức => yêu cầu phân loại và phân cấp giao thức 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 6 © 2004, HOÀNG MINH SƠN Twisted Pair/Manchester 4.7 Kiến trúc giao thức RS-485 © 2006 - HMS 7 Ví dụ: Khung HDLC (High Level Data-link Control) 01111110 8/16 bit © 2004, HOÀNG MINH SƠN Flag Address 4.7 Kiến trúc giao thức 8 bit n bit 16/32 bit 0111111 0 Control Data FCS Flag © 2006 - HMS 8 2. Mô hình lớp ƒ Mô hình lớp: Phân loại dịch vụ và các giao thức của một hệ thống truyền thông thành các lớp © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Dịch vụ cấp cao <> Dịch vụ cấp thấp ƒ Giao thức cấp cao <> Giao thức cấp thấp ƒ Tại sao không phân chia theo các mô hình khác? Phân chia theo mô hình lớp mang lại lợi ích gì? 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 9 Xử lý giao thức theo mô hình lớp (N + 1) - PDU Líp N + 1 (N) - PCI (N) - SDU (N) - PDU Líp N (N - 1) - PCI (N-1) - SDU © 2004, HOÀNG MINH SƠN Líp N - 1 PDU: SDU: PCI: Protocol Data Unit - Khèi d÷ liÖu giao thøc Service Data Unit - Khèi d÷ liÖu dÞch vô Protocol Control Information - Th«ng tin ®iÒu khiÓn giao thøc 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 10 3. Mô hình qui chiếu ISO/OSI ƒ Open System Interconnection - Reference Model ƒ Chuẩn hóa ISO 7498 ƒ Một mô hình qui chiếu, cơ sở cho: — — — — So sánh, ₫ối chiếu các hệ thống truyền thông với nhau Tìm hiểu một hệ thống truyền thông Liên kết giữa các thiết bị/hệ thống với nhau Phát triển một hệ thống truyền thông mới © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Không phải là một chuẩn giao thức, một chuẩn dịch vụ, chỉ là một mô hình! ƒ Không ₫ảm bảo, mà chỉ tạo ₫iều kiện cho việc tương tác giữa các hệ thống 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 11 Vấn ₫ề: N hệ thống truyền thông ? trường hợp so sánh B C © 2004, HOÀNG MINH SƠN A D 4.7 Kiến trúc giao thức F E © 2006 - HMS 12 Trả lời: N trường hợp so sánh, nếu ta có một hệ qui chiếu B C A © 2004, HOÀNG MINH SƠN Qui chiếu D 4.7 Kiến trúc giao thức F E © 2006 - HMS 13 B ªn n h Ën B ªn g ö i C h−¬ng tr×nh øng dông C h−¬ng tr×nh øng dông 7 7 P resentation Líp biÓu diÔn d÷ liÖu 6 6 S ession Líp kiÓm so¸t nèi 5 5 T ransport Líp vËn chuyÓn 4 4 N etw ork Líp m ¹ng 3 3 D ata Link Líp liªn kÕt d÷ liÖu 2 2 1 1 A pplication © 2004, HOÀNG MINH SƠN Líp øng dông P hysical Líp vËt lý M «i tr−êng truyÒn th«ng § −êng ®i cña d÷ liÖu 4.7 Kiến trúc giao thức Q uan hÖ giao tiÕp logic gi÷a c¸c líp © 2006 - HMS 14 © 2004, HOÀNG MINH SƠN Ví dụ giao tiếp theo mô hình OSI M¸y tÝnh ®iÒu khiÓn (Tr¹m A) ThiÕt bÞ ®o (Tr¹m B) CT ®iÒu khiÓn CT thu thËp DL Líp øng dông Líp øng dông Líp 3-6 Líp 3-6 Líp liªn kÕt d÷ liÖu Líp liªn kÕt d÷ liÖu Líp vËt lý Líp vËt lý 4.7 Kiến trúc giao thức C¸p truyÒn © 2006 - HMS 15 Mô hình OSI không phải là... ƒ Chuẩn dịch vụ (không qui ₫ịnh các dịch vụ phải thực hiện) ƒ Chuẩn giao thức (không qui ₫ịnh thực hiện các dịch vụ như thế nào) © 2004, HOÀNG MINH SƠN ƒ Chuẩn ₫ảm bảo tương tác giữa các hệ thống ƒ Mô hình về cấu trúc mạng 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 16 © 2004, HOÀNG MINH SƠN Mô hình OSI nằm ở ₫âu, ₫ược thực hiện ở ₫âu trong một hệ thống mạng? 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 17 4. Kiến trúc TCP/IP ƒ TCP: Transmission Control Protocol ƒ IP: Internet Protocol ƒ TCP/IP: © 2004, HOÀNG MINH SƠN — Kiến trúc giao thức dựa trên nền tảng của TCP/IP — Tập các giao thức (protocol stack) TCP, IP, FTP, TELNET,... 4.7 Kiến trúc giao thức © 2006 - HMS 18 So sánh TCP/IP và OSI OSI TCP/IP Líp øng dông Líp øng dông TELNET FTP Líp biÓu diÔn d÷ liÖu SNMP SMTP DNS Líp kiÓm so¸t nèi Líp vËn chuyÓn Líp vËn chuyÓn UDP TCP Líp Internet © 2004, HOÀNG MINH SƠN Líp m¹ng Líp liªn kÕt d÷ liÖu Líp vËt lý 4.7 Kiến trúc giao thức ICMP IP ARP RARP Líp truy nhËp m¹ng Líp vËt lý © 2006 - HMS 19