Trong chuẩn mạng ethernet ieee 802, tầng liên kết dữ liệu được chia thành mấy tầng con?

Tầng ứng dụng là tầng gần với người sử dụng nhất. Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng. Tầng này là giao diện chính để người dùng tương tác với chương trình ứng dụng, và qua đó với mạng. Một số ví dụ về các ứng dụng trong tầng này bao gồm Telnet, Giao thức truyền tập tin FTP và Giao thức truyền thư điện tử SMTP, HTTP, X.400 Mail remote

Tầng 6: Tầng trình diễn [Presentation layer]

Tầng trình diễn biến đổi dữ liệu để cung cấp một giao diện tiêu chuẩn cho tầng ứng dụng. Nó thực hiện các tác vụ như mã hóa dữ liệu sang dạng MIME, nén dữ liệu, và các thao tác tương tự đối với biểu diễn dữ liệu để trình diễn dữ liệu theo như cách mà chuyên viên phát triển giao thức hoặc dịch vụ cho là thích hợp. Chẳng hạn: chuyển đổi tệp văn bản từ mã EBCDIC sang mã ASCII, hoặc tuần tự hóa các đối tượng [object serialization] hoặc các cấu trúc dữ liệu [data structure]

Tầng 5: Tầng phiên [Session layer]

Tầng phiên kiểm soát các [phiên] hội thoại giữa các máy tính. Tầng này thiết lập, quản lý và kết thúc các kết nối giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa. Tầng này còn hỗ trợ hoạt động song công [duplex] hoặc bán song công [half-duplex] hoặc đơn công [Single] và thiết lập các qui trình đánh dấu điểm hoàn thành [checkpointing] – giúp việc phục hồi truyền thông nhanh hơn khi có lỗi xảy ra, vì điểm đã hoàn thành đã được đánh dấu – trì hoãn [adjournment], kết thúc [termination] và khởi động lại [restart]. Mô hình OSI uỷ nhiệm cho tầng này trách nhiệm “ngắt mạch nhẹ nhàng” [graceful close] các phiên giao dịch [một tính chất của giao thức kiểm soát giao vận TCP] và trách nhiệm kiểm tra và phục hồi phiên, đây là phần thường không được dùng đến trong bộ giao thức TCP/IP.

Tầng 4: Tầng giao vận [Transport Layer]

Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả. Tầng giao vận kiểm soát độ tin cậy của một kết nối được cho trước. Một số giao thức có định hướng trạng thái và kết nối [state and connection orientated]. Có nghĩa là tầng giao vận có thể theo dõi các gói tin và truyền lại các gói bị thất bại. Một ví dụ điển hình của giao thức tầng 4 là TCP. Tầng này là nơi các thông điệp được chuyển sang thành các gói tin TCP hoặc UDP. Ở tầng 4 địa chỉ được đánh là address ports, thông qua address ports để phân biệt được ứng dụng trao đổi.

Tầng 3: Tầng mạng [Network Layer]

Tầng mạng cung cấp các chức năng và qui trình cho việc truyền các chuỗi dữ liệu có độ dài đa dạng, từ một nguồn tới một đích, thông qua một hoặc nhiều mạng, trong khi vẫn duy trì chất lượng dịch vụ [quality of service] mà tầng giao vận yêu cầu. Tầng mạng thực hiện chức năng định tuyến, .Các thiết bị định tuyến [router] hoạt động tại tầng này — gửi dữ liệu ra khắp mạng mở rộng, làm cho liên mạng trở nên khả thi [còn có thiết bị chuyển mạch [switch] tầng 3, còn gọi là chuyển mạch IP]. Đây là một hệ thống định vị địa chỉ lôgic [logical addressing scheme] – các giá trị được chọn bởi kỹ sư mạng. Hệ thống này có cấu trúc phả hệ. Ví dụ điển hình của giao thức tầng 3 là giao thức IP.

Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu [Data Link Layer]

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình để truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng, phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có. Cách đánh địa chỉ mang tính vật lý, nghĩa là địa chỉ [địa chỉ MAC] được mã hóa cứng vào trong các thẻ mạng [network card] khi chúng được sản xuất. Hệ thống xác định địa chỉ này không có đẳng cấp [flat scheme]. Chú ý: Ví dụ điển hình nhất là Ethernet. Những ví dụ khác về các giao thức liên kết dữ liệu [data link protocol] là các giao thức HDLC; ADCCP dành cho các mạng điểm-tới-điểm hoặc mạng chuyển mạch gói [packet-switched networks] và giao thức Aloha cho các mạng cục bộ. Trong các mạng cục bộ theo tiêu chuẩn IEEE 802, và một số mạng theo tiêu chuẩn khác, chẳng hạn FDDI, tầng liên kết dữ liệu có thể được chia ra thành 2 tầng con: tầng MAC [Media Access Control – Điều khiển Truy nhập Đường truyền] và tầng LLC [Logical Link Control – Điều khiển Liên kết Lôgic] theo tiêu chuẩn IEEE 802.2.

Tầng liên kết dữ liệu chính là nơi các cầu nối [bridge] và các thiết bị chuyển mạch [switches] hoạt động. Kết nối chỉ được cung cấp giữa các nút mạng được nối với nhau trong nội bộ mạng. Tuy nhiên, có lập luận khá hợp lý cho rằng thực ra các thiết bị này thuộc về tầng 2,5 chứ không hoàn toàn thuộc về tầng 2.

Tầng 1: Tầng vật lí [Physical Layer]

Tầng vật lí định nghĩa tất cả các đặc tả về điện và vật lý cho các thiết bị. Trong đó bao gồm bố trí của các chân cắm [pin], các hiệu điện thế, và các đặc tả về cáp nối [cable]. Các thiết bị tầng vật lí bao gồm Hub, bộ lặp [repeater], thiết bị tiếp hợp mạng [network adapter] và thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ [Host Bus Adapter]- [HBA dùng trong mạng lưu trữ [Storage Area Network]]. Chức năng và dịch vụ căn bản được thực hiện bởi tầng vật lý bao gồm:

* Thiết lập hoặc ngắt mạch kết nối điện [electrical connection] với một phương tiện truyền thông [transmission medium]. * Tham gia vào quy trình mà trong đó các tài nguyên truyền thông được chia sẻ hiệu quả giữa nhiều người dùng. Chẳng hạn giải quyết tranh chấp tài nguyên [contention] và điều khiển lưu lượng.

* Điều biến [modulation], hoặc biến đổi giữa biểu diễn dữ liệu số [digital data] của các thiết bị người dùng và các tín hiệu tương ứng được truyền qua kênh truyền thông [communication channel].

Cáp [bus] SCSI song song hoạt động ở tầng cấp này. Nhiều tiêu chuẩn khác nhau của Ethernet dành cho tầng vật lý cũng nằm trong tầng này; Ethernet nhập tầng vật lý với tầng liên kết dữ liệu vào làm một. Điều tương tự cũng xảy ra đối với các mạng cục bộ như Token ring, FDDI và IEEE 802.11.

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình để truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng [truy cập đường truyền, đưa dữ liệu vào mạng], phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có.

Cách đánh địa chỉ mang tính vật lý, nghĩa là địa chỉ [địa chỉ MAC] được mã hóa cứng vào trong các thẻ mạng [network card] khi chúng được sản xuất. Hệ thống xác định địa chỉ này không có đẳng cấp [flat scheme].

Chú ý: Ví dụ điển hình nhất là Ethernet. Những ví dụ khác về các giao thức liên kết dữ liệu [data link protocol] là các giao thức HDLC; ADCCP dành cho các mạng điểm-tới-điểm hoặc mạng chuyển mạch gói [packet-switched networks] và giao thức Aloha cho các mạng cục bộ.

Trong các mạng cục bộ theo tiêu chuẩn IEEE 802, và một số mạng theo tiêu chuẩn khác, chẳng hạn FDDI, tầng liên kết dữ liệu có thể được chia ra thành 2 tầng con: tầng MAC [Media Access Control – Điều khiển Truy nhập Đường truyền] và tầng LLC [Logical Link Control – Điều khiển Liên kết Logic] theo tiêu chuẩn IEEE 802.2.

Tầng liên kết dữ liệu chính là nơi các thiết bị chuyển mạch [switches] hoạt động. Kết nối chỉ được cung cấp giữa các nút mạng được nối với nhau trong nội bộ mạng.

Trong bài viết này mình sẽ giải đáp chuẩn IEEE là gì? Cũng như giúp bạn nắm được các chuẩn kết nối mạng phổ biến nhất hiện nay.

Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức.

Với sự phát triển của công nghệ mạng toàn cầu nói chung và Internet vạn vật nói riêng thì kết nối mạng đang len lỏi vào từng căn nhà, cho dù là nơi hẻo lánh nhất thì sóng mạng đều đã len lỏi đem tới tri thức cho nhân loại.

Nhưng chắc hẳn nhiều bạn vẫn chưa biết, để mạng Internet có thể kết nối được tới mọi thiết bị như ngày nay thì nó đã phải trải qua nhiều gian nan như thế nào?

Ví dụ: Mỹ tạo ra chuẩn kết nối mạng A, Trung Quốc tạo ra chuẩn B, Việt Nam thì lại dùng chuẩn C. Vậy làm sao mà máy tính, điện thoại thông minh có thể kết nối và giao tiếp với nhau giữa các quốc gia được?

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

Vì thế ngay từ những năm ngành công nghiệp mạng mới phát triển, tất cả các nhà sản xuất phần cứng / phần mềm đã bàn bạc với nhau và thống nhất một chuẩn kết nối mạng, thành lập tổ chức quản lý và phát triển tiêu chuẩn kết nối.

Từ đó thì các doanh nghiệp, công ty chỉ cần dựa vào những chuẩn này để sản xuất các thiết bị của họ. Cả thế giới hiện nay vẫn đang phát triển theo các tiêu chuẩn này, vậy chuẩn kết nối mạng đó là gì? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu ngay nhé!

1. Chuẩn IEEE 802 là gì?

IEEE 802 là tập hợp những tiêu chuẩn kết nối mạng bao gồm các thông số kỹ thuật thuộc tầng vật lý [Physical protocol] và tầng liên kết dữ liệu [Datalink protocol] trong mô hình OSI của các công nghệ như Ethernet và Wireless.

Các thông số kỹ thuật này áp dụng cho mạng cục bộ [LAN] và mạng khu vực đô thị [MAN]. IEEE 802 cũng hỗ trợ trong việc đảm bảo chất lượng dịch vụ của nhiều nhà cung cấp dịch vụ Internet [ISP] bằng cách thúc đẩy các tiêu chuẩn để các nhà cung cấp tuân theo.

Về cơ bản thì các tiêu chuẩn IEEE 802 giúp đảm bảo các dịch vụ và công nghệ internet tuân theo một loạt các thông lệ được khuyến nghị để các thiết bị mạng có thể hoạt động trơn tru cùng nhau.

IEEE 802 được chia thành 22 phần bao gồm các khía cạnh vật lý và liên kết dữ liệu của mạng. Các tiêu chuẩn này được phát triển và duy trì bởi IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee [LMSC] hay còn được gọi là “ủy ban tiêu chuẩn LAN / MAN", cơ quan đã định nghĩa IEEE 802.

Trong khi đó thì IEEE là viết tắt của viện kỹ sư điện và điện tử.

Bộ tiêu chuẩn bắt đầu vào năm 1979 với tiêu chuẩn “local network for computer interconnection" [mạng cục bộ để kết nối máy tính], được phê duyệt một năm sau đó. LMSC đã đưa ra hơn 70 tiêu chuẩn cho IEEE 802.

Một số chuẩn thường được sử dụng cho Ethernet, mạng LAN dùng bridge và bridge ảo [Bridging and Virtual Bridged LANs, mạng LAN không dây, mạng không dây PAN, MAN và mạng truy cập vô tuyến cũng như các dịch vụ chuyển giao độc lập phương tiện.

Các thông số kỹ thuật nổi tiếng hơn bao gồm 802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi và 802.15 Bluetooth / ZigBee. Tuy nhiên một số tiêu chuẩn này đã được công bố là đã bị giải thể và được thay thế bằng các tiêu chuẩn mới hơn hoặc đang được làm lại. Sử dụng quy trình mở, LMSC ủng hộ việc phát triển các tiêu chuẩn này trên toàn cầu.

Các thông số kỹ thuật IEEE 802 cũng chia tầng liên kết dữ liệu [data link layer] thành hai lớp khác nhau - lớp LLC MAC.

Bạn có thể tìm được thông tin về các tiêu chuẩn này trong một tệp PDF do LMSC cung cấp. Tất cả các tiêu chuẩn vẫn giữ nguyên cho đến khi chúng được thay thế bằng tài liệu khác hoặc bị rút lại.

2. Tiêu chuẩn IEEE 802 quan trọng thế nào trong ngành công nghiệp mạng?

LMSC được thành lập vào năm 1980 nhằm tiêu chuẩn hóa các giao thức mạng và tạo ra con đường giúp các thiết bị tương thích trong nhiều ngành công nghiệp.

Nếu không có các tiêu chuẩn này thì nhà sản xuất phần cứng không thể tạo ra những thiết bị tương thích với nhiều máy tính.

Ví dụ: Phần cứng mạng do một công ty sản xuất chỉ có thể kết nối với một số máy tính nhất định và thường chỉ trong hệ sinh thái do công ty đó sản xuất.

Sẽ khó khăn hơn nhiều khi kết nối các hệ thống với nhau không sử dụng cùng một bộ thiết bị mạng. Chuẩn hóa các giao thức giúp đảm bảo nhiều loại thiết bị có thể kết nối với nhiều loại mạng. Nó cũng giúp đơn giản hóa trong việc quản lý mạng.

IEEE 802 cũng sẽ phối hợp với các tiêu chuẩn quốc tế khác, chẳng hạn như ISO để giúp duy trì các tiêu chuẩn quốc tế. Ngoài ra "802" trong IEEE 802 không đại diện cho bất cứ điều gì có ý nghĩa cao nào khác. 802 chỉ là dự án được đánh số tiếp theo.

3. Ví dụ về việc sử dụng IEEE 802

Các thông số kỹ thuật IEEE 802 có thể được sử dụng bởi các tổ chức thương mại để đảm bảo sản phẩm của họ duy trì mọi tiêu chuẩn mới được chỉ định.

Ví dụ: thông số kỹ thuật 802.11 áp dụng cho Wi-Fi có thể được sử dụng để đảm bảo các thiết bị Wi-Fi hoạt động cùng nhau theo một tiêu chuẩn. Theo cách tương tự, IEEE802 có thể giúp duy trì các tiêu chuẩn mạng cục bộ.

Các thông số kỹ thuật này cũng có thể xác định cơ sở hạ tầng kết nối nào sẽ được sử dụng cho - các mạng riêng lẻ hoặc những mạng ở quy mô tổ chức lớn hơn.

4. Các nhóm của chuẩn kết nối IEEE 802 [Working group]

Các chuẩn không dây IEEE802 được ủy ban chia ra thành các nhóm có lĩnh vực trọng tâm khác nhau. Chúng được đánh số từ 802.1 trở đi:

Các nhóm con của chuẩn 802 Tổng quát Khái niệm cơ bản về các khái niệm mạng vật lý và logic.
802.1 Bridging Kết nối và quản lý LAN / MAN. Bao gồm quản lý các tầng con thấp hơn trong mô hình OSI [tầng 2], bao gồm địa chỉ MAC, mạng LAN ảo, v.v. Nhóm này cũng chứa nhóm tác vụ mạng nhạy cảm với thời gian.
802.2 Logical Link Giải thể [ngừng hoạt động]
IEEE 802.3 Ethernet "Ông ngoại" của thông số kỹ thuật 802. Cung cấp mạng không đồng bộ sử dụng Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect [viết tắt CSMA/CD] trong tiếng Anh, nghĩa là đa truy cập nhận biết sóng mang phát hiện xung đột Dùng cáp vật lý: Cáp quang đồng trục, đồng xoắn và đôi. Tốc độ hiện tại từ 10 Mbps đến 10 Gbps.
802.4 Token Bus Giải thể [ngừng hoạt động]
802.5 Token Ring Giải thể [ngừng hoạt động]
802.6 Distributed queue dual bus [DQDB] Đã thay thế. Được thay thế bởi 802.1D-2004.
802.7 Broadband LAN Practices Giải thể [ngừng hoạt động]
802.8 Fiber Optic Practices Giải thể [ngừng hoạt động]
802.9 Integrated Services LAN Giải thể [ngừng hoạt động]
802.10 Interoperable LAN security Giải thể [ngừng hoạt động]
802.11 Wifi Kiểm soát truy cập mạng LAN không dây và đặc tả lớp vật lý. Được chia thành các chuẩn 802.11a, b, g, v.v. Các sản phẩm sử dụng tiêu chuẩn 802.11 sau khi vượt qua các bài kiểm tra sẽ có “chứng nhận Wifi” của tổ chức Wi-Fi Alliance.
802.11a
  • Chỉ định PHY hoạt động trong băng tần U-NII 5 GHz ở Hoa Kỳ - ban đầu là 5,15-5,35 và 5,725-5,85 - sau đó được mở rộng thành các tần số bổ sung
  • Tốc độ dữ liệu nâng cao lên 54 Mbps
  • Được phê chuẩn sau 802.11b [tức là mới hơn chuẩn b]
802.11b
  • Bổ sung các chế độ tốc độ dữ liệu cao hơn vào DSSS [Direct Sequence Spread Spectrum] đã được xác định trong tiêu chuẩn 802.11 gốc
  • Tăng tốc độ dữ liệu lên 11 Mbps
  • Băng thông 22 MHz mang lại 3 kênh không chồng chéo trong dải tần từ 2.400 GHz đến 2.4835 GHz
  • Beacons ở tốc độ 1 Mb / giây, giảm trở lại 5,5, 2 hoặc 1 Mb / giây từ mức tối đa 11 Mb / giây.
802.11d
  • Cải tiến hơn 802.11a và 802.11b cho phép chuyển vùng toàn cầu
  • Các chi tiết có thể được đặt tại tầng MAC
802.11e
  • Cải tiến hơn 802.11 bao gồm các tính năng về chất lượng dịch vụ [QoS]
  • Tạo điều kiện ưu tiên truyền dữ liệu, thoại và video
802.11g
  • Mở rộng tốc độ dữ liệu tối đa của các thiết bị WLAN hoạt động ở băng tần 2,4 GHz, theo cách cho phép tương tác với các thiết bị 802.11b
  • Sử dụng điều chế OFDM [Orthogonal FDM]
  • Hoạt động ở tốc độ lên đến 54 megabit / giây [Mbps]
802.11h
  • Cải tiến hơn 802.11a để giải quyết các vấn đề nhiễu
  • Lựa chọn tần số động [DFS]
  • Điều khiển công suất truyền [TPC]
802.11i
  • Cải tiến hơn 802.11 cung cấp bảo mật bổ sung cho các ứng dụng WLAN
  • Xác định mã hóa, xác thực và trao đổi khóa mạnh mẽ hơn cũng như các tùy chọn cho bộ nhớ đệm khóa và xác thực trước
802.11j
  • Các phần mở rộng quy định của Nhật Bản đối với đặc tả 802.11a
  • Dải tần số 4,9 GHz đến 5,0 GHz
802.11k
  • Các phép đo tài nguyên vô tuyến của các mạng sử dụng thông số kỹ thuật 802.11
802.11m
  • Duy trì các thông số kỹ thuật của 802.11
  • Chỉnh sửa và sửa đổi tài liệu hiện có
802.11n
  • Tiêu chuẩn tốc độ cao hơn
  • Một số công nghệ cạnh tranh và không tương thích; thường được gọi là "pre-n"
  • Tốc độ cao nhất được tuyên bố là 108, 240 và 350+ MHz
  • Các đề xuất cạnh tranh đến từ các nhóm, EWC, TGn Sync và WWiSE và tất cả đều là các biến thể dựa trên MIMO [nhiều đầu vào, nhiều đầu ra]
802.11x
  • Sử dụng sai thuật ngữ "chung chung" cho các thông số kỹ thuật của họ 802.11
802.12 Ưu tiên nhu cầu Giải thể
802.13 Không được sử dụng
802.14 Modem cáp Giải thể
802.15 Wireless Personal Area Networks [Mạng khu vực cá nhân không dây] Được IEEE phê duyệt vào đầu năm 2002 cho wireless personal area networks [mạng khu vực cá nhân không dây - WPAN].
802.15.1 Bluetooth Công nghệ không dây phạm vi ngắn [10 m] cho chuột không dây, bàn phím và tai nghe không dây ở tốc độ 2,4 GHz.
802.15.3a UWB Liên kết băng thông cực rộng" dải tần ngắn, băng thông cao
802.15.4 ZigBee Mạng cảm biến không dây tầm ngắn
802.15.5 Mesh Network
  • Mở rộng phạm vi phủ sóng của mạng mà không cần tăng công suất phát hoặc độ nhạy của máy thu
  • Nâng cao độ tin cậy thông qua dự phòng tuyến đường
  • Cấu hình mạng dễ dàng hơn - Tuổi thọ pin thiết bị tốt hơn
802.16 Wireless Metropolitan Area Networks [Mạng khu vực đô thị không dây] Ngủ đông [vẫn chưa được ứng dụng vào thực tế]. Nhóm tiêu chuẩn này bao gồm các phương pháp truy cập không dây băng thông rộng cố định và di động, được sử dụng để tạo mạng khu vực đô thị không dây. Kết nối các trạm cơ sở với Internet bằng OFDM ở các dải tần không được cấp phép [900 MHz, 2,4, 5,8 GHz] hoặc được cấp phép [700 MHz, 2,5 - 3,6 GHz]. Các sản phẩm thực hiện tiêu chuẩn 802.16 có thể phải trải qua kiểm tra chứng nhận WiMAX.
802.17 Resilient Packet Ring Giải thể
802.18 Radio Regulatory TAG Hỗ trợ IEEE 802 LMSC và IEEE 802 wireless Working Groups. Tích cực tham gia và giám sát các vấn đề về quy định của đài phát thanh.
802.19 Coexistence Tạo ra các tiêu chuẩn để cùng tồn tại giữa các tiêu chuẩn không dây khác nhau cho các thiết bị không có giấy phép.
802.20 Mobile Broadband Wireless Access Giải thể
802.21 Media Independent Handoff Chưa được áp dụng. Cho phép tối ưu hóa các dịch vụ của tầng cao hơn bao gồm IoT và các dịch vụ chuyển giao - cụ thể là giữa các mạng IEEE 802.
802.22 Wireless Regional Area Network [Mạng khu vực không dây] Chưa được áp dụng. Tạo một tiêu chuẩn để cho phép chia sẻ phổ tần.
802.23 Emergency Services Working Group Giải thể
802.24 Vertical Applications Technical Advisory Group [TAG] Tập trung vào danh mục các ứng dụng sử dụng IEEE 802 802.24 hoạt động như một đầu mối liên hệ với các tổ chức tập trung vào các tiêu chuẩn IEEE 802 khác..

Bấm vào đây để cập nhật danh sách mới nhất từ trang chủ của IEEE.

Thông tin trong bài viết được cập nhật lần cuối vào tháng 10 năm 2020. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào về tiêu chuẩn IEEE 802 thì hãy để lại comment, mình sẽ giải đáp nhanh nhất có thể.

Tham khảo: searchnetworking.techtarget

Video liên quan

Chủ Đề