Mạng máy tính hay hệ thống mạng (tiếng Anh: computer network hay network system), là một tập hợp các máy tính tự hoạt được kết nối nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn để nhằm cho phép chia sẻ tài nguyên: máy in, máy fax, tệp tin, dữ liệu....

Một máy tính được gọi là tự hoạt (autonomous) nếu nó có thể khởi động, vận hành các phần mềm đã cài đặt và tắt máy mà không cần phải có sự điều khiển hay chi phối bởi một máy tính khác.

Các thành phần của mạng có thể bao gồm:

• Các hệ thống đầu cuối (end system) kết nối với nhau tạo thành mạng, có thể là các máy tính hoặc các thiết bị khác. Nói chung hiện nay ngày càng nhiều các loại thiết bị có khả năng kết nối vào mạng máy tính như điện thoại di động, PDA, tivi,...

• Môi trường truyền (media) mà các thao tác truyền thông được thực hiện qua đó. Môi trường truyền có thể là các loại dây dẫn (dây cáp), sóng điện từ (đối với các mạng không dây).

• Giao thức truyền thông (protocol) là các quy tắc quy định cách trao đổi dữ liệu giữa các thực thể.

[sửa] Lịch sử mạng máy tính

Máy tính của thập niên 1940 là các thiết bị cơ-điện tử lớn và rất dễ hỏng. Sự phát minh ra transitor bán dẫn vào năm 1947 tạo ra cơ hội để làm ra chiếc máy tính nhỏ và đáng tin cậy hơn.

Năm 1950, các máy tính lớn mainframe chạy bởi các chương trình ghi trên thẻ đục lỗ (punched card) bắt đầu được dùng trong các học viện lớn. Điều này tuy tạo nhiều thuận lợi với máy tính có khả năng được lập trình nhưng cũng có rất nhiều khó khăn trong việc tạo ra các chương trình dựa trên thẻ đục lỗ này.

Vào cuối thập niên 1950, người ta phát minh ra mạch tích hợp (IC) chứa nhiều transitor trên một mẫu bán dẫn nhỏ, tạo ra một bước nhảy vọt trong việc chế tạo các máy tính mạnh hơn, nhanh hơn và nhỏ hơn. Đến nay, IC có thể chứa hàng triệu transistor trên một mạch.

Vào cuối thập niên 1960, đầu thập niên 1970, các máy tính nhỏ được gọi là minicomputer bắt đầu xuất hiện.

Năm 1977, công ty máy tính Apple Computer giới thiệu máy vi tính cũng được gọi là máy tính cá nhân (personal computer - PC).

Năm 1981, IBM đưa ra máy tính cá nhân đầu tiên. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các IC đưa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh.

Vào giữa thập niên 1980, người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này được gọi là điểm nối điểm, hay truyền theo kiểu quay số. Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính là trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số. Các máy tính này được gọi là sàn thông báo (bulletin board). Các người dùng kết nối đến sàn thông báo này, để lại đó hay lấy đi các thông điệp, cũng như gửi lên hay tải về các tập tin. Hạn chế của hệ thống là có rất ít hướng truyền tin, và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó. Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thề đáp ứng được nhu cầu.

Qua các thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã phát triển các mạng diện rộng WAN có độ tin cậy cao, nhằm phục vụ các mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ này khác truyền tin điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các đường dẫn khác nhau. Bản thân mạng sẽ xách định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy tính khác như thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Sau này, WAN của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã trở thành Internet.

[sửa] Ứng dụng của mạng máy tính

• Trong các tổ chức: Trước khi có mạng, trong các tổ chức, mỗi nơi đều phải có chỗ lưu trữ dữ liệu riêng, các thông tin trong nội bộ sẽ khó được cập nhật kịp thời; một ứng dụng ở nơi này không thể chia sẻ cho nơi khác. Với một hệ thống mạng người ta có thể:

1. Chia sẻ các tài nguyên: Các ứng dụng, kho dữ liệu và các tài nguyên khác như sức mạnh của các CPU được dùng chung và chia sẻ thì cả hệ thống máy tính sẽ làm việc hữu hiệu hơn.

2. Độ tin cậy và sự an toàn của thông tin cao hơn. Thông tin được cập nhật theo thời gian thực, do đó chính xác hơn. Một khi có một hay vài máy tính bị hỏng thì các máy còn lại vẫn có khả năng hoạt động và cung cấp dịch vụ không gây ách tắc.

3. Tiết kiệm: qua kỹ thuật mạng người ta có thể tận dụng khả năng của hệ thống, chuyên môn hoá các máy tính, và do đó phục vụ đa dạng hoá hơn. Thí dụ: Hệ thống mạng có thể cung cấp dịch vụ suốt ngày và nhiều nơi có thể dùng cùng một chương trình ứng dụng, chia nhau cùng một cơ sở dữ liệu và các máy in, do dó tiết kiệm được rất nhiều.

Ngoài ra, khi tạo mạng, người chủ chỉ cần đầu tư một hoặc vài máy tính có khả năng hoạt động cao để làm máy chủ cung cấp các dịch vụ chính yếu và đa số còn lại là các máy khách dùng để chạy các ứng dụng thông thường và khai thác hay yêu cầu các dịch vụ mà máy chủ cung cấp. Một hệ thống như vậy gọi là mạng có kiểu chủ-khách (client-server model).

Người ta còn gọi các máy dùng để nối vào máy chủ là máy trạm (work-station). Tuy nhiên, các máy trạm vẫn có thể hoạt động độc lập mà không cần đến các dịch vụ cung cấp từ máy chủ.

4. Mạng máy tính còn là một phương tiện thông tin mạnh và hữu hiệu giữa các cộng sự trong tổ chức.

• Cho nhiều người: Hệ thống mạng cung cấp nhiều tiện lợi cho sự truyền thông tin trong các mối quan hệ người với người như là:

1. Cung cấp thông tin từ xa giữa các cá nhân

2. Liên lạc trực tiếp và riêng tư giữa các cá nhân với nhau

3. Làm phương tiện giải trí chung: như các trò chơi, các thú tiêu khiển, chia sẻ phim ảnh, vv qua mạng.

Các ứng dụng quan trọng hiện tại qua mạng là: thư điện tử, hội nghị truyền hình (video conference), điện thoại Internet, giao dịch và lớp học ảo (e-learning hay virtual class), dịch vụ tìm kiếm thông tin qua các máy truy tìm, vv.

• Các vấn đề xã hội: Quan hệ giữa người với người trở nên nhanh chóng, dễ dàng và gần gũi hơn cũng mang lại nhiều vấn đề xã hội cần giải quyết như:

1. Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo đức: Các tổ chức buôn người, khiêu dâm, lường gạt, hay tội phạm qua mạng, tổ chức tin tặc để ăn cắp tài sản của công dân và các cơ quan, tổ chức khủng bố, ...

2. Mạng càng lớn thì nguy cơ lan truyền các phần mềm ác tính càng dễ xảy ra.

3. Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm soát hơn nhưng cũng tạo điều kiện cho cạnh tranh gay gắt hơn.

4. Một vấn đề nảy sinh là xác định biên giới giữa việc kiểm soát nhân viên làm công và quyền tư hữu của họ. (Chủ thì muốn toàn quyền kiểm soát các điện thư hay các cuộc trò chuyện trực tuyến nhưng điều này có thể vi phạm nghiêm trọng quyền cá nhân).

5. Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì các em có thể tham gia vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó kiểm soát nổi.

6. Hơn bao giờ hết với phương tiện thông tin nhanh chóng thì sự tự do ngôn luận hay lạm dụng quyền ngôn luận cũng có thể ảnh hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường hợp của các phần mềm quảng cáo (adware) và các thư rác (spam mail).

[sửa] Phần cứng của mạng

Trong kỹ thuật mạng, việc quan trọng nhất là vận chuyển dữ liệu giữa các máy. Nói chung sẽ có hai phương thức là:

1. Mạng quảng bá (broadcast network): bao gồm một kênh truyền thông được chia sẻ cho mọi máy trong mạng. Mẫu thông tin ngắn gọi là gói (packet) được gửi ra bởi một máy bất kỳ thì sẽ tới được tất cả máy khác. Trong gói sẽ có một phần ghi địa chỉ gói đó muốn gửi tới.

Khi nhận các gói, mỗi máy sẽ kiểm tra lại phần địa chỉ này. Nếu một gói là dành cho đúng máy đang kiểm tra thì sẽ đưọc xử lý tiếp, bằng không thì bỏ qua.

2. Mạng điểm nối điểm (point-to-point network): bao gồm nhiều mối nối giữa các cặp máy tính với nhau. Để chuyển từ nguồn tới đích, một gói có thể phải đi qua các máy trung gian. Thường thì có thể có nhiều đường di chuyển có độ dài khác nhau (từ máy nguồn tới máy đích với số lượng máy trung gian khác nhau). Thuật toán để định tuyến đường truyền giữ vai trò quan trọng trong kỹ thuật này.

Mạng tuyến tính và mạng vòng trong LAN

Dưới đây là đối tượng chính của phần cứng mạng:

[sửa] LAN

LAN (từ Anh ngữ: local area network), hay còn gọi là "mạng cục bộ", là mạng tư nhân trong một toà nhà, một khu vực (trường học hay cơ quan chẳng hạn) có cỡ chừng vài km. Chúng nối các máy chủ và các máy trạm trong các văn phòng và nhà máy để chia sẻ tài nguyên và trao đổi thông tin. LAN có 3 đặc điểm:

1. Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến 1 km.

2. Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable) nối tất cả máy. Vận tốc truyền dữ liệu thông thường là 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, và gần đây là 10 Gbps.

3. Hai kiến trúc mạng kiểu LAN thông dụng bao gồm:

o Mạng bus hay mạng tuyến tính. Các máy nối nhau một cách liên tục thành một hàng từ máy này sang máy kia. Ví dụ của nó là Ethernet (chuẩn IEEE 802.3).

o Mạng vòng. Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại với máy đầu tiên tạo thành vòng kín. Thí dụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token ring).

o Mạng sao.

MAN

[sửa] MAN

MAN (từ Anh ngữ: metropolitan area network), hay còn gọi là "mạng đô thị", là mạng có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km. Nó có thể bao gồm nhóm các văn phòng gần nhau trong thành phố, nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:

1. Chỉ có tối đa hai dây cáp nối.

2. Không dùng các kỹ thuật nối chuyển.

3. Có thể hỗ trợ chung vận chuyển dữ liệu và đàm thoại, hay ngay cả truyền hình. Ngày nay người ta có thể dùng kỹ thuật cáp quang (fiber optical) để truyền tín hiệu. Vận tốc có hiện nay thể đạt đến 10 Gbps.

WAN

Ví dụ của kỹ thuật này là mạng DQDB (Distributed Queue Dual Bus) hay còn gọi là bus kép theo hàng phân phối (tiêu chuẩn IEEE 802.6).

[sửa] WAN

WAN (wide area network), còn gọi là "mạng diện rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thường cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km. Chúng bao gồm tập họp các máy nhằm chạy các chương trình cho người dùng. Các máy này thường gọi là máy lưu trữ(host) hay còn có tên là máy chủ, máy đầu cuối (end system). Các máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông con (communication subnet) hay gọn hơn là mạng con (subnet). Nhiệm vụ của mạng con là chuyển tải các thông điệp (message) từ máy chủ này sang máy chủ khác.

Mạng con thường có hai thành phần chính:

1. Các đường dây vận chuyển còn gọi là mạch (circuit), kênh (channel), hay đường trung chuyển (trunk).

2. Các thiết bị nối chuyển. Đây là loại máy tính chuyện biệt hoá dùng để nối hai hay nhiều đường trung chuyển nhằm di chuyển các dữ liệu giữa các máy. Khi dữ liệu đến trong các đường vô, thiết bị nối chuyển này phải chọn (theo thuật toán đã định) một đường dây ra để gửi dữ liệu đó đi. Tên gọi của thiết bị này là nút chuyển gói (packet switching node) hay hệ thống trung chuyển (intermediate system). Máy tính dùng cho việc nối chuyển gọi là "bộ chọn đường" hay "bộ định tuyến" (router).

Hầu hết các WAN bao gồm nhiều đường cáp hay là đường dây điện thoại, mỗi đường dây như vậy nối với một cặp bộ định tuyến. Nếu hai bộ định tuyến không nối chung đường dây thì chúng sẽ liên lạc nhau bằng cách gián tiếp qua nhiều bộ định truyến trung gian khác. Khi bộ định tuyến nhận được một gói dữ liệu thì nó sẽ chứa gói này cho đến khi đường dây ra cần cho gói đó được trống thì nó sẽ chuyển gói đó đi. Trường hợp này ta gọi là nguyên lý mạng con điểm nối điểm, hay nguyên lý mạng con lưu trữ và chuyển tiếp (store-and-forward), hay nguyên lý mạng con nối chuyển gói.

Các kiểu nối trong WAN

Có nhiều kiểu cấu hình cho WAN dùng nguyên lý điểm tới điểm như là dạng sao, dạng vòng, dạng cây, dạng hoàn chỉnh, dạng giao vòng, hay bất định.

[sửa] Mạng không dây

Bài chi tiết: Mạng không dây

Các thiết bị cầm tay hay bỏ túi thường có thể liên lạc với nhau bằng phương pháp không dây và theo kiểu LAN. Một phương án khác được dùng cho điện thoại cầm tay dựa trên giao thức CDPD (Cellular Digital Packet Data) hay là dữ liệu gói kiểu cellular số.

Các thiết bị không dây hoàn toàn có thể nối vào mạng thông thường (có dây) tạo thành mạng hỗn hợp (trang bị trên một số máy bay chở khách chẳng hạn).

[sửa] Liên mạng

Bài chi tiết: Liên mạng

Các mạng trên thế giới có thể khác biệt nhau về phần cứng và phần mềm, để chúng liên lạc được với nhau cần phải có thiết bị gọi là cổng nối (gateway) làm nhiệm vụ điều hợp. Một tập hợp các mạng nối kết nhau được gọi là liên mạng. Dạng thông thường nhất của liên mạng là một tập hợp nhiều LAN nối nhau bởi một WAN.

[sửa] Phần mềm của mạng

Phần mềm của mạng được thiết kế để thoả mãn các tiêu chuẩn và yêu cầu đặt ra bởi phần cứng và mục đích sử dụng.

[sửa] Hệ thống thứ bậc các giao thức trong mạng

Để giảm độ phức tạp trong lúc thiết kế, mạng được chia ra làm nhiều lớp (layer) hay cấp độ (level) nối tiếp nhau và có nhiệm vụ riêng. Ta gọi tầng 1 là tầng phần mềm thấp nhất làm việc trực tiếp với phần cứng của mạng hay còn gọi là phần môi trường vật lý (physical medium). Tiếp theo đó là tầng 2 tức là tầng sẽ tiếp xúc với tầng phần mềm 1 và nằm giữa tầng 1 và tầng 3. Cứ như thế cho đến tầng cuối cùng thường là một chương trình ứng dụng có giao diện với người dùng. Như vậy mồi tầng sẽ được thiết kế để làm một nhiệm vụ riêng.

Ví dụ hoạt động bên trong của mạng

[sửa] Ví dụ về một hệ thống mạng có 5 tầng

Tầng 5 có giao diện với ngưòi dùng và giữ nhiệm vụ gửi nguyên mẫu thông tin xuống tầng 4. Tầng 4 chịu trách nhiệm thêm vào dữ liệu nguyên thủy các địa được từ tầng 4 thành nhiều [[Chuyển các nối kết (mạch điện) vật lý. Quan trọng nhất là cách và chiều vận chuyển dữ liệu:

• Đơn truyền (simplex). Các thông tin có thể đồng thời vận chuyển đi và được nhận về cùng lúc từ máy đích mà không phải chờ đợi.

• Đơn công hay bán song công (half-duplex communication). Đường thông tin có thể dùng để nhận và gửi nhưng không thể cùng một lúc. Để gửi thông tin chiều ngược lại thì phải đợi máy đích nhận xong một gói (hay nguyên cả mẫu thông tin) rồi sau đó, máy đó mới có thể bắt đầu gửi đi thông tin (hay một gói) của nó theo chiều ngược lại.

[sửa] Các mô hình mạng điển hình

Các mô hình dưới đây, TCP/IP và OSI là các tiêu chuẩn, không phải là các bộ lọc hay phần mềm tạo giao thức.

[sửa] OSI

OSI, hay còn gọi là "Mô hình liên kết giữa các hệ thống mở", là thiết kế dựa trên sự phát triển của ISO (Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế).

Mô hình bao gồm 7 tầng:

1. Tầng ứng dụng: cho phép người dùng (con người hay phần mềm) truy cập vào mạng bằng cách cung cấp giao diện người dùng, hỗ trợ các dịch vụ như gửi thư điện tử truy cập và truyền file từ xa, quản lý CSDL dùng chung và một số dịch vụ khác về thông tin.

2. Tầng trình diễn: thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến cú pháp và nội dung của thông tin gửi đi.

3. Tầng phiên: đóng vai trò "kiểm soát viên" hội thoại (dialog) của mạng với nhiệm vụ thiết lập, duy trì và đồng bộ hóa tính liên tác giữa hai bên.

4. Tầng giao vận: nhận dữ liệu từ tầng phiên, cắt chúng thành những đơn vị nhỏ nếu cần, gửi chúng xuống tầng mạng và kiểm tra rằng các đơn vị này đến được đầu nhận.

5. Tầng mạng: điều khiển vận hành của mạng con. Xác định mở đầu và kết thúc của một cuộc truyền dữ liệu.

6. Tầng liên kết dữ liệu: nhiệm vụ chính là chuyển dạng của dữ liệu thành các khung dữ liệu (data frames) theo các thuật toán nhằm mục đích phát hiện, điều chỉnh và giải quyết các vấn đề như hư, mất và trùng lập các khung dữ liệu.

7. Tầng vật lý: Thực hiện các chức năng cần thiết để truyền luồng dữ liệu dưới dạng bit đi qua các môi trường vật lý.

[sửa] TCP/IP

TCP/IP cũng giống như OSI nhưng kiểu này có ít hơn ba tầng:

1. Tầng ứng dụng: bao gồm nhiều giao thức cấp cao. Trước đây người ta sử dụng các áp dụng đầu cuối ảo như TELNET, FTP, SMTP. Sau đó nhiều giao thức đã được định nghĩa thêm vào như DNS, HTTP...

2. Tầng giao vận: nhiệm vụ giống như phần giao vận của OSI nhưng có hai giao thức được dùng tới là TCP và UDP.

3. Tầng mạng: chịu trách nhiệm chuyển gói dữ liệu từ nơi gửi đến nơi nhận, gói dữ liệu có thể phải đi qua nhiều mạng (các chặng trung gian). Tầng liên kết dữ liệu thực hiện truyền gói dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng, còn tầng mạng đảm bảo rằng gói dữ liệu sẽ được chuyển từ nơi gửi đến đúng nơi nhận. Tầng này định nghĩa một dạng thức của gói và của giao thức là IP.

4. Tầng liên kết dữ liệu: Sử dụng để truyền gói dữ liệu trên một môi trường vật lý.

[sửa] Các thí dụ về mạng

[sửa]

ARPANET

ARPANET là mạng kiểu WAN, nguyên thủy do DoD, hay Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, (DoD viết tắt từ Department of Defense) khởi xướng đầu thập niên 1960 nhằm tạo ra một mạng có thể tồn tại với chiến tranh hạt nhân lúc đó có thể xãy ra giữa Mỹ và Liên Xô. Chữ ARPANET là từ chữ Advance Research Project Agency và chữ NET viết hợp lại. Đây là một trong những mạng đầu tiên dùng kỹ thuật nối chuyển gói, nó bao gồm các mạng con và nhiều máy chính. Các mạng con thì được thiết kế dùng các minicomputer gọi là các IMP, hay Bộ xử lý mẫu tin giao diện, (từ chữ Interface Message Processor) để bảo đảm khả năng truyền thông, mỗi IMP phải nối với ít nhất hai IMP khác và gọi các phần mềm của các mạng con này là giao thức IMP-IMP. Các IMP nối nhau bởi các tuyến điện thoai 56 Kbps sẵn có. ARPANET đã phát triển rất mạnh bởi sự ủng hộ của các đại học. Nhiều giao thức khác đã được thử nghiệm và áp dụng trên mạng này trong đó quan trọng là việc phát minh ra giao thức TCP/IP dùng trong các LAN nối với ARPANET. Đến 1983, ARPANET đã chứng tỏ sự bền bỉ và thành công bao gồm hơn 200 IMP và hàng trăm máy chính. Cũng trong thập niên 1980, nhiều LAN đã nối vào ARPANET và thiết kế DNS, hay 'hệ thống đặt tên miền, (từ chữ Domain Naming System) cũng ra đời trên mạng này trước tiên. Đến 1990 thì mạng này mới hết được sử dụng. Đây được xem là mạng có tính cách lịch sử là tiền thân của Internet.

[sửa] NSFNET

Vào 1984 thì tổ chức National Science Foundation của Hoa Kì (gọi tắt là NSF) đã thiết kế nhằm phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu và thông tin giữa các đại học bao gồm 6 siêu máy tính từ nhiều trung tâm trải rộng trong Hoa Kỳ. Đây là mạng WAN đầu tiên dùng TCP/IP. Cuối thập niên 1990 thì kĩ thuật sợi quang (fiber optics) đã được áp dụng. Tháng 12 năm 1991 thì mạng National Research and Educational Network ra đời để thay cho NSFNET và dùng vận tốc đến hàng giga bit. Đến 1995 thì NSFNET không còn cần thiết nữa.

[sửa] Internet

Số lượng máy tính nối vào ARPANET tăng nhanh sau khi TCP/IP trở thành giao diện chính thức duy nhất vào ngày 1 tháng 1 năm 1983. Sau khi ARPANET và NSFNET nối nhau thì sự phát triển mạng tăng theo hàm mũ. Nhiều nơi trên thế giới bắt đầu nối vào làm thành các mạng ở Canada, Châu Âu và bên kia Đại Tây Dương đã hình thành Internet. Từ 1990, Internet đã có hơn 300 mạng và 2000 máy tính nối vào. Đến 1995 đã có hàng trăm mạng cỡ trung bình, hàng chục ngàn LAN, hàng triệu máy chính, và hàng chục triệu người dùng Internet. Độ lớn của nó nhân đôi sau mỗi hai năm.

Chất liệu chính giữ Internet nối mạng với nhau là giao thức TCP/IP và chồng giao diện TCP/IP. TCP/IP đã làm cho các dịch vụ trở nên phổ dụng. Đến tháng 1 năm 1992, thì sự phát triển tự phát của Internet không còn hữu hiệu nữa. Tổ chức Internet Society ra đời nhằm cổ vũ và để quản lý nó. Internet có các ứng dụng chính sau:

1. Thư điện tử (email): cung cấp khả năng viết, gửi và nhận các thư điện tử.

2. Nhóm tin (newsgroup): các diễn đàn cho người dùng trao đổi thông tin. Có nhiều chục ngàn nhóm như vậy và có kiểu cách, phong thái riêng.

3. Đăng nhập từ xa (remote login): giúp cho người dùng ở bất kì nơì nào có thể dùng Internet để đăng nhập và sử dụng hay điều khiển một máy khác chỗ mà họ có tài khoản. Nổi tiếng là chương trình Telnet.

4. Truyền tập tin (file transfer): dùng chương trình FTP để chuyển các tập tin qua Internet đi khắp nơi.

5. Máy truy tìm (search engine) các chương trình này qua Internet có thể giúp nguời ta tìm thông tin ở mọi dạng, mọi cấp về mọi thứ. Từ việc tìm các tài liệu nghiên cứu chuyên sâu cho đến tìm người và thông tin về người đó, hay tìm cách thức đi đường bản đồ,...

[sửa] Novell Netware

Novell Netware là hệ điều hành chuyên cho mạng và một bộ các giao thức mạng dùng để nói chuyện với máy khách trên mạng. Phần mềm này phát triển bởi Novell. Ngày nay, Netware hổ trợ TCP/IP cũng như là IPX/SPX.

[sửa] Thí dụ về các dịch vụ thông tin dữ liệu

[sửa] X.25

X.25 là một giao thức đã đuợc công nhận bởi CCITT (viết tắt từ tiếng Anh: Consultative Committee for International Telegraph and Telephone, nghĩa là Hội Đồng Tham Vấn về Điện Thoại và Điện Tín Quốc Tế). Giao thức này là giao thức rất phổ biến được đưa ra nhằm bảo đảm sự nguyên vẹn của dữ liệu khi di chuyển trong mạng. Nó định nghĩa sự kết nối với nhau của nhiều mạng dùng kỹ thuật nối chuyển gói với các máy tính liên hệ hoặc các đầu ra. X.25 cho phép các máy tính của nhiều mạng công cộng khác nhau có thể liên lạc xuyên qua một máy tính trung gian ở tầng network.

[sửa] Frame relay

Frame relay là một giao thức về nối chuyển gói dùng cho việc nối các thiết bị trong WAN. Giao thức này được tạo ra để dùng trong môi trường có vận tốc rất nhanh và khả năng bị lỗi ít. Ở Mỹ, nó hỗ trợ vận tốc T-1 (hay DS1) lên đến 1.544 Mbps. Thực ra, frame relay cơ bản dựa trên giao thức cũ là X.25. Sự khác nhau ở đây, frame relay là kỹ thuật "gói nhanh" (fast-packet) và kỹ thuật này sẽ không tiến hành điều chỉnh lỗi. Khi lỗi tìm ra, thì nó chỉ đơn giản huỷ bỏ gói có lỗi đi. Các đầu cuối chịu trách nhiệm cho việc phát hiện lỗi và yêu cầu gửi lại gói đã hủy bỏ.

[sửa] ISDN

ISDN từ chữ Integrated Services Digital Network nghĩa là "mạng kỹ thuật số các dịch vụ tổng hợp". Một cách tổng quát thì ISDN là loại mạng sử dụng kỹ thuật nối chuyển mạch. ISDN là một tiêu chuẩn quốc tế về truyền thông bằng âm thanh, dữ liệu, tín hiệu và hình ảnh kỹ thuật số. Một thí dụ là nó có thể dùng cho các buổi hội thảo truyền hình (videoconference) cùng lúc trao đổi hình ảnh, âm thanh, và chữ giữa các máy cá nhân có nối kết với nhóm các hệ thống hội thảo truyền hình.

Hệ thống ISDN sử dụng các nối kết qua đường dây điện thoại số cho phép nhiều kênh truyền hoạt động đồng thời qua cùng một tiêu chuẩn giao diện duy nhất. Người dùng ở nhà và các cơ sở kinh tế muốn có ISDN qua hệ thống dường dây điện thoại số cần phải cài thêm các trang bị đặc biệt về phần cứng gọi là bộ tiếp hợp (adapter). Vận tốc tối đa hiện tại của ISDN lên đến 128 Kbps. Nhiều địa phương không trang bị đưòng dây điện thoại số thì sẽ không cài đặt được kỹ thuật ISDN.

[sửa] Các tổ chức ảnh hưởng tới quá trình tiêu chuẩn hoá mạng

Các tổ chức ảnh hưởng lớn hay có thẩm quyền đến việc tiêu chuẩn hoá mạng máy tính:

ISO "Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế"

ANSI "Viện Tiêu Chuẩn Quốc Gia Hoa Kỳ"

IEEE "Học Viện của các Kỹ Sư Điện và Điện Tử"

ITU "Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế"

ISO "Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế"

ANSI "Viện Tiêu Chuẩn Quốc Gia Hoa Kỳ"

IEEE "Học Viện của các Kỹ Sư Điện và Điện Tử"

ITU "Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế"

LAN (viết tắt từ tên tiếng Anh Local Area Network, "mạng máy tính cục bộ") là một hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, trường học, ...). Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên với nhau, mà điển hình là chia sẻ tập tin, máy in, máy quét và một số thiết bị khác.

Một mạng LAN tối thiểu cần có máy chủ (server), các thiết bị ghép nối (Repeater, Hub, Switch, Bridge), máy tính con (client), card mạng (Network Interface Card - NIC) và dây cáp (cable) để kết nối các máy tính lại với nhau. Trong thời đại của hệ điều hành MS-DOS, máy chủ mạng LAN thường sử dụng phần mềm Novell NetWare, tuy nhiên điều này đã trở nên lỗi thời hơn sau khi Windows NT và Windows for Workgroups xuất hiện. Ngày nay hầu hết máy chủ sử dụng hệ điều hành Windows, và tốc độ mạng LAN có thể lên đến 10 Mbps, 100 Mbps hay thậm chí là 1 Gbps.

Một hình thức khác của LAN là WAN (Wide Area Network). Có nghĩa là mạng diện rộng. Dùng để nối các LAN lại với nhau (thông qua router).

Một hình thức khác nữa của mạng LAN, mới xuất hiện trong những năm gần đây là WLAN (Wireless LAN) - mạng LAN không dây.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Lịch sử

• 2 Miêu tả kỹ thuật

• 3 Các thiết bị cần thiết

• 4 Máy chủ (Server)

• 5 Máy con

• 6 Dây cáp

• 7 Card mạng

• 8 Các thiết bị liên kết

o 8.1 Xem thêm

[sửa] Lịch sử

Vào thời gian trước khi những máy tính cá nhân xuất hiện, một máy tính trung tâm chiếm trọn 1 căn phòng, người dùng truy nhập những thiết bị đầu cuối máy qua cáp truyền dữ liệu tốc độ thấp. Những Mạng SNA của IBM (cấu trúc mạng hệ thống) được tập trung vào những thiết bị đầu cuối liên kết hay những máy tính lớn khác tại những chỗ từ xa qua những đường dây cáp thuê bao. Từ đây nó là những mạng được kết nối trên diện rộng. Những mạng cục bộ LAN (Local Network Area) đầu tiên đã được tạo ra vào cuối những năm 1970 và thường tạo ra những mối liên kết cao tốc giữa vài máy tính trung tâm lớn tại một chỗ. Nhiều hệ thống cạnh tranh được tạo ra vào thời gian này Ethernet và ARCNET được biết đến nhiều nhất.

Sự phát triển vượt bậc của CP/M - Và sau đó những máy tính cá nhân chạy trên nền DOS có nghĩa rằng có hàng trăm máy tính đã có thể hoạt động đơn lẻ và độc lập với máy tính trung tâm. Sự hấp dẫn ban đầu của mạng máy tính là việc có thể chia sẻ ổ đĩa và những máy in laser, mà là cả hai thứ này rất đắt lúc đó. Có nhiều người hào hứng với khái niệm mới và trong vài năm, từ khoảng 1983 về phía trước, những học giả công nghiệp tin học đều đặn khai báo năm tới sẽ là năm của mạng LAN.

Trên thực tế, nhận định đó bị lung lay mạnh bởi sự tăng nhanh của các loại lớp vật lý khác nhau và những thủ tục thi hành mạng không tương thích, và sự bối rối về việc làm thế nào để chia sẻ tài nguyên tốt nhất. Điển hình, mỗi nhà cung cấp có một kiểu card mạng riêng của họ, dây cáp, giao thức kết nối, hệ điều hành mạng riêng của họ. Và một giải pháp quan trọng xuất hiện với cái tên NetWare Novell, giải pháp của họ hỗ trợ 40 kiểu card mạng khác nhau, và một hệ điều hành phức tạp hơn so với hầu hết các đối thủ của nó. Phần mềm mạng thống trị các máy tính cá nhân được nối với nhau (LAN) của các doanh nghiệp từ những năm đầu 1983 - khi nó được giới thiệu - cho đến giữa những năm 1990 khi Microsoft giới thiệu hệ điều hành mạng tân tiến Windows NT advanced server và Windows cho nhóm làm việc (Windows for working group).

Những đối thủ của phần mềm mạng, chỉ có Banyan Vines có những kỹ thuậy mạnh để cạnh tranh nhưng Banyan chẳng bao giờ có một vị thế an toàn. Microsoft và 3Com làm việc cùng nhau tạo ra một hệ điều hành mạng đơn giản, tiền thân 3+Share của 3Com và LAN Manager của Microsoft cũng như LAN Server của IBM. Không một ai trong số trên đặc biệt thành công.

Trong cùng thời gian với máy tính trạm lớn frame, những trạm làm việc UNIX từ những nhà cung cấp như Sun Microsystems, Hewlett-Packard, Silicon Graphics, Intergraph, NeXT và Apollo sử dụng giao thức TCP/IP. Dù phân đoạn đoạn thị trường cho trạm làm việc chạy trên UNIX đã và đang sụt giảm nhưng những công nghệ được phát triển bởi họ tiếp tục có ảnh hưởng trên Internet và trong cả hai Hệ điều hành Linux Mac OS X của Apple và giao thức TCP/IP gần như hoàn toàn thay thế IPX, AppleTalk, NetBEUI và những giao thức khác được dùng trong buổi đầu mạng LAN được sinh ra. Bài này còn sơ khai.

[sửa] Miêu tả kỹ thuật

Mặc dầu ngày nay mạng Ethernet chuyển đổi là giao thức thông dụng nhất dùng trong tầng liên kết dữ liệu và IP là giao thức thông dụng nhất trong tầng Network, rất nhiều sự lựa chọn khác nhau đã và đang được sử dụng, và một vài trong số đó trở nên phổ biến trong những lĩnh vực thích hợp. Mạng LAN nhỏ hơn gồm có một hoặc vài liên kết chuyển mạch tới những mạng khác - thường với một liên kết tới một bộ định tuyến, modem cáp, hay DSL modem cho truy nhập Internet.

Những mạng LAN lớn hơn được mô tả bởi người dùng với những đường dẫn dư thừa và chuyển đổi sử dụng giao thức giải thuật cây để ngăn chặn vòng lặp, khả năng của chúng để điều khiển các loại giao thông khác nhau thông qua chất lượng dịc vụ (QoS), và cô lập giao thông qua VLANs. Mạng LAN lớn hơn cũng bao gồm nhiều và đa dạng các thiết bị như bộ chuyển đổi, tường lửa, bộ định tuyến, bộ cân bằng tải, cảm biến và hơn thế nữa.

LAN có thể có liên kết với những mạng cục bộ khác thông qua đường thuê bao, dịch vụ thuê bao, hoặc bằng "đường hầm" thông qua mạng Internet sử dụng công nghệ VPN. Tùy thuộc vào cách tạo ra và bảo đảm các liên kết, và độ rộng địa lý của mạng, hệ các mạng LAN này có thể trở thành Mạng liên kết chủ (MAN) hoặc Mạng liên kết diện rộng (WAN), hoặc một phần của Mạng toàn cầu.

[sửa] Các thiết bị cần thiết

[sửa] Máy chủ (Server)

- Là một máy tính có CPU tốc độ cao, RAM và ổ đĩa lớn, thường liên kết với các thiết bị ngoại vi khác như máy in (printer, máy quét (scanner), ...).

- Máy chủ là nơi cung cấp chủ yếu tài nguyên cho mạng LAN.

[sửa] Máy con

[sửa] Dây cáp

- Có 3 loại dây cáp chính thường được sử dụng: Cáp đồng trục, cáp xoắn và cáp quang.

- Cáp đồng trục: Bao gồm hai lớp dẫn điện đồng trục với nhau, ngăn cách bởi một lớp cách điện và bao ngoài cùng bởi một lớp vỏ plastic. Lớp dẫn điện bên ngoài thường là lưới kim loại để chống nhiễu. Có hai loại là cáp đồng trục dày và cáp đồng trục mỏng.

- Cáp xoắn: Gồm hai sợi cáp xoắn với nhau, thường để chia nhiệm vụ truyền tải (một sợi gửi, một sợi nhận dữ liệu). Có hai loại là cáp xoắn không chống nhiễu (UTP và cáp xoắn chống nhiễu STP).

- Cáp quang: Làm bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt với chiết suất thích hợp, đảm bảo phản xạ toàn phần, bên ngoài còn có một lớp vỏ phản xạ nữa, dữ liệu dưới dạng ánh sáng được truyền đi với sự mất mát rất ít.

[sửa] Card mạng

- là một thiết bị phần cứng đặc biệt nằm trong máy tính, còn được gọi là Network Interface Card, Network Card hay LAN Adapter. Card mạng thuộc về cả tầng Vật lý và tầng Liên kết dữ liệu trong mô hình OSI, cung cấp cho mỗi máy tính một địa chỉ vật lý (MAC Address) duy nhất, được ghi trong ROM của card để phân biệt các máy tính với nhau.

[sửa] Các thiết bị liên kết

- Các thiết bị chính là Bộ lặp (Repeater), cầu nối (Bridge), Hub, Switch

Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy nhập công cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau. Hệ thống này truyền thông tin theo kiểu nối chuyển gói dữ liệu (packet switching) dựa trên một giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa (giao thức IP). Hệ thống này bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ hơn của các doanh nghiệp, của các viện nghiên cứu và các trường đại học, của người dùng cá nhân, và các chính phủ trên toàn cầu.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Lợi ích

• 2 Trình duyệt Web phổ biến nhất

• 3 Lịch sử Internet

• 4 Sự xuất hiện của WWW

• 5 Các ISP

• 6 ISP Việt Nam

• 7 Xem thêm

• 8 Liên kết ngoài

[sửa] Lợi ích

Mạng Internet mang lại rất nhiều tiện ích hữu dụng cho người sử dụng, một trong các tiện ích phổ thông của Internet là hệ thống thư điện tử (email), trò chuyện trực tuyến (chat), máy truy tìm dữ liệu (search engine), các dịch vụ thương mãi và chuyển ngân, và các dịch vụ về y tế giáo dục như là chữa bệnh từ xa hoặc tổ chức các lớp học ảo. Chúng cung cấp một khối lượng thông tin và dịch vụ khổng lồ trên Internet.

Nguồn thông tin khổng lồ kèm theo các dịch vụ tương ứng chính là hệ thống các trang Web liên kết với nhau và các tài liệu khác trong WWW (World Wide Web). Trái với một số cách sử dụng thường ngày, Internet và WWW không đồng nghĩa. Internet là một tập hợp các mạng máy tính kết nối với nhau bằng dây đồng, cáp quang, v.v.; còn WWW, hay Web, là một tập hợp các tài liệu liên kết với nhau bằng các siêu liên kết (hyperlink) và các địa chỉ URL, và nó có thể được truy nhập bằng cách sử dụng Internet. Trong tiếng Anh, sự nhầm lẫn của đa số dân chúng về hai từ này thường được châm biếm bằng những từ như "the intarweb".

Các cách thức thông thường để truy cập Internet là quay số, băng rộng, không dây, vệ tinh và qua điện thoại cầm tay.

[sửa] Trình duyệt Web phổ biến nhất

Các chương trình duyệt Web thông dụng ở thời điểm này - năm 2006 - là:

• Internet Explorer có sẵn trong Microsoft Windows, của Microsoft

• Mozilla và Mozilla Firefox của Tập đoàn Mozilla

• Netscape Navigator của Netscape

• Opera của Opera Software

• Safari trong Mac OS X, của Apple Computer

• Maxthon của MySoft Technology

• Avant Browser của Avant Force (Ý).

• Google Chrome của Google

[sửa] Lịch sử Internet

Khi phát triển World Wide Web, Tim Berners-Lee xài bộ NeXTcube tại CERN và làm nó thành máy chủ Web đầu tiên

Tiền thân của mạng Internet ngày nay là mạng ARPANET. Cơ quan quản lý dự án nghiên cứu phát triển ARPA thuộc bộ quốc phòng Mỹ liên kết 4 địa điểm đầu tiên vào tháng 7 năm 1969 bao gồm: Viện nghiên cứu Stanford, Đại học California, Los Angeles, Đại học Utah và Đại học California, Santa Barbara. Đó chính là mạng liên khu vực (Wide Area Network - WAN) đầu tiên được xây dựng.

Thuật ngữ "Internet" xuất hiện lần đầu vào khoảng năm 1974. Lúc đó mạng vẫn được gọi là ARPANET. Năm 1983, giao thức TCP/IP chính thức được coi như một chuẩn đối với ngành quân sự Mỹ và tất cả các máy tính nối với ARPANET phải sử dụng chuẩn mới này. Năm 1984, ARPANET được chia ra thành hai phần: phần thứ nhất vẫn được gọi là ARPANET, dành cho việc nghiên cứu và phát triển; phần thứ hai được gọi là MILNET, là mạng dùng cho các mục đích quân sự.

Giao thức TCP/IP ngày càng thể hiện rõ các điểm mạnh của nó, quan trọng nhất là khả năng liên kết các mạng khác với nhau một cách dễ dàng. Chính điều này cùng với các chính sách mở cửa đã cho phép các mạng dùng cho nghiên cứu và thương mại kết nối được với ARPANET, thúc đẩy việc tạo ra một siêu mạng (SuperNetwork). Năm 1980, ARPANET được đánh giá là mạng trụ cột của Internet.

Mốc lịch sử quan trọng của Internet được xác lập vào giữa thập niên 1980 khi tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng liên kết các trung tâm máy tính lớn với nhau gọi là NSFNET. Nhiều doanh nghiệp đã chuyển từ ARPANET sang NSFNET và do đó sau gần 20 năm hoạt động, ARPANET không còn hiệu quả đã ngừng hoạt động vào khoảng năm 1990.

Sự hình thành mạng xương sống của NSFNET và những mạng vùng khác đã tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự phát triển của Internet. Tới năm 1995, NSFNET thu lại thành một mạng nghiên cứu còn Internet thì vẫn tiếp tục phát triển.

Với khả năng kết nối mở như vậy, Internet đã trở thành một mạng lớn nhất trên thế giới, mạng của các mạng, xuất hiện trong mọi lĩnh vực thương mại, chính trị, quân sự, nghiên cứu, giáo dục, văn hoá, xã hội... Cũng từ đó, các dịch vụ trên Internet không ngừng phát triển tạo ra cho nhân loại một thời kỳ mới: kỷ nguyên thương mại điện tử trên Internet.

[sửa] Sự xuất hiện của WWW

Năm 1991, Tim Berners Lee ở Trung tâm nghiên cứu nguyên tử châu Âu (CERN) phát minh ra World Wide Web (WWW) dựa theo một ý tưởng về siêu văn bản được Ted Nelson đưa ra từ năm 1985. Có thể nói đây là một cuộc cách mạng trên Internet vì người ta có thể truy cập, trao đổi thông tin một cách dễ dàng.

Năm 1994 là năm kỉ niệm lần thứ 25 ra đời ARPANET, NIST đề nghị thống nhất dùng giao thức TCP/IP. WWW đã trở thành dịch vụ phổ biến thứ 2 sau dịch vụ FTP. Những hình ảnh video đầu tiên được truyền đi trên mạng Internet.

[sửa] Các ISP

ISP (Internet Service Provider) là nhà cung cấp dịch vụ Internet. Các ISP phải thuê đường và cổng của một IAP. Các ISP có quyền kinh doanh thông qua các hợp đồng cung cấp dịch vụ Internet cho các tổ chức và các cá nhân.

Các loại ISP dùng riêng được quyền cung cấp đầy đủ các dịch vụ Internet. Điều khác nhau duy nhất giữa ISP và ISP riêng là ko cung cấp dịch vụ Internet vời mục đích kinh doanh. Người dùng chỉ cần thoả thuận với một ISP hay ISP riêng nào đó về các dịch vụ được sử dụng và thủ tuc thanh toán được gọi là thuê bao Internet.

[sửa] ISP Việt Nam

Internet chính thức xuất hiện năm 1996, khi đó đặt dưới sự quản lý duy nhất của một IPX là VNPT

Các ISP Việt Nam:

• VNPT

• Tổng Công ty Viễn thông Quân đội - Viettel

• Công ty FPT thuộc bộ khoa học và công nghệ

• NetNam thuộc Công nghệ thông tin - Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam

• Công ty Thông tin Viễn thông Điện lực

3G, hay 3-G, (viết tắt của third-generation technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...).

Trong số các dịch vụ của 3G, điện thoại video thường được miêu tả như là lá cờ đầu (ứng dụng hủy diệt). Giá tần số cho công nghệ 3G rất đắt tại nhiều nước, nơi mà các cuộc bán đầu giá tần số mang lại hàng tỷ euro cho các chính phủ. Bởi vì chi phí cho bản quyền về các tần số phải trang trải trong nhiều năm trước khi các thu nhập từ mạng 3G đem lại, nên một khối lượng đầu tư khổng lồ là cần thiết để xây dựng mạng 3G. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã rơi vào khó khăn về tài chính và điều này đã làm chậm trễ việc triển khai mạng 3G tại nhiều nước ngoại trừ Nhật Bản và Hàn Quốc, nơi yêu cầu về bản quyền tần số được bỏ qua do phát triển hạ tâng cơ sở IT quốc gia được đặt ưu tiên cao.

Nước đầu tiên đưa 3G vào khai thác thương mại một cách rộng rãi là Nhật Bản. Năm 2005, khoảng 40% các thuê bao tại Nhật Bản là thuê bao 3G, mạng 2G đang dần biến mất tại Nhật Bản. Người ta cho rằng, vào năm 2006, việc chuyển đổi từ 2G sang 3G sẽ hoàn tất tại Nhật Bản và việc tiến lên thế hệ tiếp theo 3.5G với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 3 Mbit/s là đang được thực hiện.

Sự thành công của 3G tại Nhật Bản chỉ ra rằng điện thoại video không phải là "ứng dụng hủy diệt". Trong thực tế sử dụng điện thoại video thời gian thực chỉ chiểm một phần nhỏ trong số các dịch vụ của 3G. Mặt khác việc tải về tệp âm nhạc được người dùng sử dụng nhiều nhất.

Thế hệ mạng di động mới (3G) không phải là mạng không dây IEEE 802.11. Các mạng này được ám chỉ cho các thiết bị cá nhân như PDA và điện thoại tế bào.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Tiêu chuẩn 3G

o 1.1 UMTS (W-CDMA)

o 1.2 CDMA 2000

o 1.3 TD-SCDMA

o 1.4 Wideband CDMA

• 2 Danh sách các nước đã có ứng dụng mạng công nghệ 3G

• 3 Danh sách các thiết bị sử dụng 3G

• 4 Tham khảo

• 5 Xem thêm

• 6 Liên kết ngoài

[sửa] Tiêu chuẩn 3G

Công nghệ 3G được nhắc đến như là một chuẩn IMT-2000 của Tổ chức Viễn thông Thế giới (ITU). Lúc đầu 3G được dự kiến là một chuẩn thống nhất trên thế giới, nhưng trên thực tế, thế giới 3G đã bị chia thành 4 phần:

[sửa] UMTS (W-CDMA)

UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa trên công nghệ truy cập vô tuyến W-CDMA, là giải pháp nói chung thích hợp với các nhà khai thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dung GSM, tập trung chủ yếu ở châu Âu và một phần châu Á (trong đó có Việt Nam). UMTS được tiêu chuẩn hóa bởi tổ chức 3GPP, cũng là tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn cho GSM, GPRS và EDGE.

FOMA, thực hiện bởi công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản năm 2001, được coi như là một dịch vụ thương mại 3G đầu tiên. Tuy nhiên, tuy là dựa trên công nghệ W-CDMA, công nghệ này vẫn không tương thích với UMTS (mặc dù có các bước tiếp hiện thời để thay đổi lại tình thế này).

[sửa] CDMA 2000

Một chuẩn 3G quan trọng khác là CDMA2000, là thế hệ kế tiếp của các chuẩn 2G CDMA và IS-95. Các đề xuất của CDMA2000 nằm bên ngoài khuôn khổ GSM tại Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc. CDMA2000 được quản lý bởi 3GPP2, là tổ chức độc lập với 3GPP. Có nhiều công nghệ truyền thông khác nhau được sử dụng trong CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV.

CDMA 2000 cung cấp tốc độ dữ liêu từ 144 kbit/s tới trên 3 Mbit/s. Chuẩn này đã được chấp nhận bởi ITU.

Người ta cho rằng sự ra đời thành công nhất của mạng CDMA-2000 là tại KDDI của Nhận Bản, dưới thương hiệu AU với hơn 20 triệu thuê bao 3G. Kể từ năm 2003, KDDI đã nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA2000-1xEV-DO (EV-DO) với tốc độ dữ liệu tới 2.4 Mbit/s. Năm 2006, AU dự kiến nâng cấp mạng lên tốc độ Mbit/s. SK Telecom của Hàn Quốc đã đưa ra dịch vụ CDMA2000-1x đầu tiên năm 2000, và sau đó là mạng 1xEV-DO vào tháng 2 năm 2002.

[sửa] TD-SCDMA

Chuẩn được it biết đến hơn là TD-SCDMA đang được phát triển tại Trung Quốc bởi các công ty Datang và Siemens. Nó có thể được đưa vào hoạt động năm 2005. Sau đây là địa chỉ một diễn đàn chính thức của TD-SCDMA [1].Wireless 3G[2].

[sửa] Wideband CDMA

Hỗ trợ tốc độ giữa 384 kbit/s và 2 Mbit/s. Khi giao thức này được dùng trong một mạng diện rộng WAN, tốc độ tối đa là 384 kbit/s. Khi nó dùng trong một mạng cục bộ LAN, tốc độ tối đa là 1,8 Mbit/s. Chuẩn này cũng được công nhận bởi ITU.

[sửa] Danh sách các nước đã có ứng dụng mạng công nghệ 3G

• Argentina (CDMA2000 1x)

• Australia (W-CDMA) (CDMA2000 1x)

• Áo (W-CDMA)

• Azerbaijan (CDMA2000 1x)

• Bahrain (W-CDMA)

• Belarus (CDMA2000 1x,W-CDMA)

• Bỉ (W-CDMA)

• Bermuda (CDMA2000 1x)

• Brasil (CDMA2000 1x)

• Brunei (W-CDMA offered by b.mobile)

• Canada (CDMA2000 1x)

• Chile (CDMA2000 1x)

• Trung Quốc (CDMA2000 1x)

• Colombia (CDMA2000 1x)

• Kypros (W-CDMA)

• Cộng hoà Séc (CDMA2000 1x EV-DO, W-CDMA)

• Đan Mạch (W-CDMA)

• Cộng hoà Dominican (CDMA2000 1x)

• Ecuador (CDMA2000 1x)

• Estonia (W-CDMA by EMT)

• Phần Lan (W-CDMA and Flarion-FlashOFDM)

• Pháp (W-CDMA offered by Orange and SFR)

• Gruzia (CDMA2000 1x)

• Đức (W-CDMA)

• Hy Lạp (W-CDMA)

• Guatemala (CDMA2000 1x)

• Hồng Kông (W-CDMA)

• Hungary (W-CDMA)

• Ấn Độ (CDMA2000 1x)

• Indonesia (CDMA2000 1x)

• Ireland (W-CDMA)

• Israel (W-CDMA, CDMA2000 1x EV-DO)

• Ý (W-CDMA)

• Jamaica (CDMA2000 1x)

• Nhật Bản (W-CDMA, CDMA2000 1x)

• Kazakhstan (CDMA2000 1x)

• Kyrgyzstan (CDMA2000 1x)

• Latvia (W-CDMA by LMT)

• Litva (W-CDMA by Omnitel)

• Malaysia (W-CDMA deployed by Maxis(+HSDPA) và Celcom)

• Mauritius (W-CDMA offered by Emtel)

• Mexico (CDMA2000 1x)

• Moldova (CDMA2000 1x)

• Hà Lan (W-CDMA)

• New Zealand (CDMA2000 1xRTT/EvDO by Telecom New Zealand) (W-CDMA/3GSM by Vodafone)

• Nicaragua (CDMA2000 1x)

• Nigeria (CDMA2000 1x)

• Na Uy (W-CDMA)

• Pakistan (CDMA2000 1x)

• Panama (CDMA2000 1x)

• Peru (CDMA2000 1x)

• Philippines

• Ba Lan (CDMA2000 1x)

• Bồ Đào Nha (W-CDMA offered by TMN, Vodafone and Optimus. CDMA2000-1xEV-DO offered by Zapp Radiomovel [3])

• Romania (W-CDMA offered by Connex-Vodafone, CDMA2000 1x offered by Zapp Mobile)

• Nga (CDMA2000 1x)

• Singapore (W-CDMA offered by SingTel, Starhub, M1)

• Slovakia (W-CDMA, Flarion, both offered by T-Mobile)

• Slovenia (W-CDMA)

• Hàn Quốc (CDMA2000 1x)

• Cộng hoà Nam Phi (W-CDMA offered by Vodacom and MTN)

• Tây Ban Nha (W-CDMA)

• Sri Lanka (W-CDMA by Dialog, CDMA2000 1x by Suntel)

• Thụy Điển (W-CDMA)

• Thụy Sĩ (W-CDMA, offered by Swisscom and Orange)

• Đài Loan (CDMA2000 1x)(W-CDMA)

• Tajikistan (W-CDMA)

• Thái Lan (CDMA2000 1x)

• Ukraina (CDMA2000 1x)

• Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất (W-CDMA)

• Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland (W-CDMA)

• Hoa Kỳ (CDMA2000 1xRTT/EvDO) (W-CDMA in testing)

• Uzbekistan (CDMA2000 1x)

• Venezuela (CDMA2000 1x)

• Việt Nam (CDMA2000 1x EV-DO)

[sửa] Danh sách các thiết bị sử dụng 3G

• Nokia: N95, N95 8GB

• Motorola:

• O2:

• SamSung

• Iphone 3G

• Sony Ericssion

Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Anh: Global System for Mobile Communications; tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.

GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Giao diện vô tuyến

• 2 Lịch sử

• 3 Cấu trúc mạng GSM

o 3.1 XEM THÊM

[sửa] Giao diện vô tuyến

GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào do đó các máy điện thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 Mhz và 1800 Mhz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850 Mhz và 1900 Mhz do băng 900 Mhz và 1800 Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước.

Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400 Mhz hay 450 Mhz chỉ có ở Scandinavia sử dụng do các băng tần khác đã bị cấp phát cho việc khác.

Các mạng sử dụng băng tần 900 Mhz thì đường lên (từ thuê bao di động đến trạm truyền dẫn uplink) sử dụng tần số trong dải 890-915 MHz và đường xuống downlink sử dụng tần số trong dải 935-960 MHz. Và chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 Mhz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 Khz. Khoảng cách song công (đường lên & xuống cho 1 thuê bao) là 45MHz.

Ở một số nước, băng tần chuẩn GSM900 được mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt được dải tần rộng hơn. E-GSM dùng 880-915 MHz cho đường lên và 925-960 MHz cho đường xuống. Như vậy, đã thêm được 50 kênh (đánh số 975 đến 1023 và 0) so với băng GSM-900 ban đầu. E-GSM cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time division multiplexing), cho phép truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc trên 1 kênh vô tuyến. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung TDMA. Các kênh bán tốc sử dụng các khung luân phiên trong cùng khe thời gian. Tốc độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270.833 kbit/s và chu kỳ của một khung là 4.615 m.

Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM 850/900 Mhz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 Mhz.

________________________________________

Mã hóa âm thanh

GSM sử dụng khá nhiều kiểu mã hóa thoại để nén tần số audio 3,1KHz vào trong khoảng 5.6 and 13 kbit/s. Ban đầu, có 2 kiểu mã hoá là bán tốc (haft rate -5.6 kbps)và toàn tốc (Full Rate -13 kbit/s)). Để nén họ sử dụng hệ thống có tên là mã hóa dự đoán tuyến tính (linear predictive coding - LPC).

GSM được cải tiến hơn vào năm 1997 với mã hóa EFR (mã hóa toàn tốc cải tiến -Enhanced Full Rate), kênh toàn tốc nén còn 12.2 kbit/s. Sau đó, với sự phát triển của UMTS, EFR được tham số lại bởi kiểu mã hóa biến tốc, được gọi là AMR-Narrowband.

Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell.

Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 32 km (22 dặm).

Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như nhà ga, sân bay, siêu thị... thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp sóng từ các anten ngoài trời vào.

[sửa] Lịch sử

Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.

Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.

Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.

[sửa] Cấu trúc mạng GSM

Cấu trúc mạng GSM

Một mạng GSM để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hang cho nên nó khá phức tạp vì vậy sau đây sẽ chia ra thành các phần như sau: chia theo phân hệ :

- Phân hệ chuyển mạch NSS: Network switching SubSystem

- Phân hệ vô tuyến RSS = BSS + MS : Radio SubSystem

- Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OMS : Operation and Maintenance SubSystem

• BSS Base_Station_Subsystem= TRAU + BSC + BTS

+ TRAU : bộ chuyển đổi mã và phối hợp tốc độ

+ BSC : bộ điều khiển trạm gốc

+ BTS : trạm thu phát gốc

• MS : chính là những chiếc di động gồm : ME và SIM

+ ME Mobile Equipment : phần cứng và phần mềm

+ SIM : lưu trữ các thông tin về thuê bao và mật mã / giải mật mã.

Chức năng của BSC : - điều khiển một số trạm BTS xử lý các bản tin báo hiệu - Khởi tạo kết nối. - Điều khiển chuyển giao : Intra & Inter BTS HO - Kết nối đến các MSC, BTS và OMC

Chức năng của BTS : - Thu phát vô tuyến - Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý - Mã hóa và giải mã - Mật mã / giải mật mã - Điều chế / giải điều chế.

BSS nối với NSS thông qua luồng PCM cơ sở 2 Mbps

• Mạng và hệ thống chuyển mạch Network and Switching Subsystem (phần này gần giống với mạng điện thoại cố định). Đôi khi người ta còn gọi nó là mạng lõi (core network).

• Phần mạng GPRS (GPRS care network) Phần này là một phần lắp thêm để cung cấp dịch vụ truy cập Internet.

• Và một số phần khác phục vụ việc cung cấp các dịch vụ cho mạng GSM như gọi, hay nhắn tin SMS...

• Máy điện thoại - Mobile Equipment

• Thẻ SIM (Subscriber identity module)

________________________________________

Modul nhận dạng thuê bao (Subscriber identity module)

Một bộ phận quan trọng của mạng GSM là modul nhận dạng thuê bao, còn được gọi là thẻ SIM. SIM là 1 thẻ nhỏ, được gắn vào máy di động, để lưu thông tin thuê bao và danh bạ điện thoại. Các thông tin trên thẻ SIM vẫn được lưu giữ khi đổi máy điện thoại. Người dùng cũng có thể thay đổi nhà cung cấp khác, nếu đổi thẻ SIM. Một số rất ít nhà cung cấp dịch vụ mạng ngăn cản điều này bởi việc chỉ cho phép 1 máy dùng 1 SIM hay dùng SIM khác, nhưng do họ sản xuất, được gọi là tình trạng Khóa SIM. Ở Australia, Bắc Mỹ và Châu Âu, một số nhà khai thác mạng viễn thông tiến hành khóa máy di động họ bán. Lý do là giá của các máy này được những nhà cung cấp đó tài trợ, và họ không muốn người dùng mua máy đó để xài cho hãng khác. Người dùng cũng có thể liên hệ với nhà sản xuất để đăng ký gỡ bỏ khóa máy. Số được khóa theo máy di động là số Nhận dạng máy di động quốc tế IMEI (International Mobile Equipment Identity), chứ không phải số thuê bao.

Một vài nước như Bangladesh, Belgium, Costa Rica, India, Indonesia, Malaysia, và Pakistan tất cả các máy di động đều được bỏ khóa (Tất nhiên, cả Việt Nam nữa).

ADSL là từ viết tắt của Tiếng Anh: Asymmetric Digital Subscriber Line dịch sang tiếng Việt là đường dây thuê bao số bất đối xứng, là một dạng của DSL.

ADSL cung cấp một phương thức truyền dữ liệu với băng thông rộng, tốc độ cao hơn nhiều so với phương thức truy cập qua đường dây điện thoại truyền thống theo phương thức quay số (Dial up).Khi truyền băng thông trên đường dây điện thoại được tách ra làm 2 phần, 1 phần nhỏ dùng cho các tín hiệu nhu Phone,Fax. phần lớn còn lại dùng cho truyền tải tín hiệu ADSL. Ý nghĩa của cụm từ "bất đối xứng" trong ADSL là do lượng dữ liệu tải xuống và tải lên là không bằng nhau, với dữ liệu chủ yếu là tải xuống.

[sửa] Thông số kỹ thuật

Trong khi truy cập theo phương thức quay số chỉ có thể cung cấp tốc độ lên đến 56kbps, một đường ADSL chuẩn có thể đạt tốc độ tải xuống đến 8Mbps. Cho đến hiện nay, với ADSL 2+ do các nhà cung cấp đường truyền Internet tại Việt Nam như SPT, FPT, Netnam, Viettel,VNPT tốc độ lý thuyết tải xuống có thể đạt đến 24Mbps.

Tuy nhiên, do cơ sở hạ tầng còn thấp, và cũng do chính sách quản lí chưa tốt, vẫn còn nhiều bất cập trong vấn đề đường truyền ở Việt Nam. Có lúc tốc độ truyền tải của FPT giảm xuống còn zero hoặc chỉ 5Kb/s. Viettel được đánh giá tốt hơn nhưng cũng còn nhiều phàn nàn về tốc độ giờ cao điểm.

Truyền không dây (broadband wireless). Khi WiMAX được chuẩn hóa và thiết bị dùng cho WiMAX được sản xuất đại trà, công nghệ này hoàn toàn có thể thay thế được ADSL - đặc biệt là khu vực vùng sâu vùng xa, khó triển khai mạng cáp. Wireless được coi là mạng máy tính nhanh nhất hiện nay với tốc độ lý thuyết có thể lên tới 108Mbps, còn thấp nhất là 54Mbps.

Kỹ thuật OFDM (viết tắt của Orthogonal frequency-division multiplexing) là một trường hợp đặc biệt của phương pháp điều chế đa sóng mang, trong đó các sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ vậy phổ tính hiệu ở các sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thể khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn hơn nhiều so với kỹ thuật điều chế thông thường.

Kỹ thuật điều chế OFDM do R.W Chang phát minh năm 1966 ở Mỹ. Trong những thập kỷ vừa qua, nhiều công trình khoa học về kỹ thuật này đã được thực hiện ở khắp nơi trên thế giới. Đặc biệt là công trình khoa học của Weistein và Ebert đã chứng minh rằng phép điều chế OFDM có thể thực hiện được thông qua phép biến đổi IDFT và phép giải điều chế OFDM có thể thực hiện được bằng phép biến đổi DFT. Phát minh này cùng với sự phát triển của kỹ thuật số làm cho kỹ thuật điều chế OFDM được ứng dụng trở nên rộng rãi. Thay vì sử dụng IDFT người ta có thể sử dụng phép biến đổi nhan IFFT cho bộ điều chế OFDM, sử dụng FFT cho bộ giải điều chế OFDM.

Ngày nay kỹ thuật OFDM còn kết hợp với phương pháp mã kênh sử dụng trong thông tin vô tuyến. Các hệ thống này còn được gọi COFDM (code OFDM). Trong hệ thống này tín hiệu trước khi được điều chế OFDM sẽ được mã kênh với các loại mã khác nhau nhằm mục đích chống lại các lỗi đường truyền. Do chất lượng kênh (fading và SNR) của mỗi sóng mang phụ là khác nhau, người ta điều chế tín hiệu trên mỗi sóng mang với các mức điều chế khác nhau. Hệ thống này mở ra khái niệm về hệ thống truyền dẫn sử dụng kỹ thuật OFDM với bộ điều chế tín hiệu thích ứng. Kỹ thuật này đã được sử dụng trong hệ thống thông tin máy tính băng rộng HiperLAN/2 ở Châu Âu. Trên thế giới hệ thống này được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn IEEE.802.11a.

[sửa] Ưu điểm

Hệ thống OFDM có thể loại bỏ hoàn toàn nhiễu phân tập đa đường (ISI) nếu độ dài chuỗi bảo vệ (guard interval leght) lớn hơn trễ truyền dẫn lớn nhất của kênh.

Phù hợp cho việc thiết kế hệ thống truyền dẫn băng rộng, do ảnh hưởng của sự phân tập về tần số đối với chất lượng của hệ thống được giảm nhiều so với hệ thống truyền dẫn đơn sóng mang.

Hệ thống có cấu trúc bộ thu đơn giản

[sửa] Nhược điểm

Đường bao biên độ của tín hiệu phát không bằng phẳng. Điều này gây ra méo phi tuyến ở các bộ khuyếch đại công suất ở máy phát và máy thu.

Sử dụng chuỗi bảo vệ tránh được nhiễu phân tập đa đường nhưng làm giảm đi một phần hiệu suất sử dụng đường truyền, do bản thân chuỗi bảo vệ không mang thông tin có ích.

Do yêu cầu về điều kiện trực giao giữa các sóng mang phụ, hệ thống OFDM rất nhạy cảm với hiệu ứng Doopler cũng như sự dịch tần (frequency offset) và dịch thời gian (time offset) do sai số đồng bộ.

ARPANET

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bước tới: menu, tìm kiếm

Tập tin:Arpnet-map-march-1977.png

Sơ đồ mắc nối của mạng lưới ARPANET, tháng 3 năm 1977.

Mạng lưới Advanced Research Projects Agency Network - viết tắt là ARPANET (tạm dịch là Mạng lưới cơ quan với các đề án nghiên cứu tân tiến.) do ARPA (Defense Advanced Research Projects Agency - tạm dịch là Cơ quan với các đề án nghiên cứu tân tiến của Bộ Quốc Phòng) Mỹ xây dựng. Bộ Quốc Phòng Mỹ là cơ quan có mạng lưới dùng công nghệ chuyển mạch gói đầu tiên hoạt động, và là cha đẻ của mạng lưới Internet toàn cầu hiện nay.

Thời kỳ đó công nghệ chuyển mạch gói (Packet switching), bây giờ là nền tảng cơ bản cho cả truyền thông dữ liệu và âm thanh trên toàn thế giới, là một quan niệm mới, quan trọng trong công nghệ truyền thông dữ liệu. Trước đó, công nghệ truyền thông dữ liệu dựa trên công nghệ chuyển mạch kênh (circuit switching), tương tự như trong hệ thống điện thoại cũ, một mạch chuyên dụng được sử dụng trong toàn bộ thời gian của cuộc gọi, và chỉ có thể truyền thông được với một người duy nhất ở bên kia đầu dây.

Với công nghệ chuyển mạch gói, một hệ thống truyền thông có thể kết nối với nhiều máy, trên cùng một đường dây, bằng cách nhóm dữ liệu lại thành các gói. Không những đường dây kết nối có thể được dùng chung (như một lá thư có thể cùng một lúc được gửi đến nhiều nơi), song mỗi một gói dữ liệu còn có thể được định tuyến biệt lập với những gói dữ liệu khác. Đây chính là ưu điểm lớn nhất.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Lịch sử của ARPANET

• 2 Nguồn gốc của ARPANET

• 3 Sự nảy sinh của ARPANET

• 4 Sự triển khai đầu tiên của ARPANET

• 5 Sự phát triển giao thức và phần mềm

o 5.1 Các chương trình ứng dụng

• 6 Sự phát triển của mạng lưới

• 7 Những phát triển của phần cứng sau này

• 8 Mạng lưới ARPANET và những tấn công hạt nhân nguyên tử

• 9 Chuyện vặt

• 10 Hồi tưởng

• 11 Tham chiếu trong phim ảnh và báo chí

• 12 Xem thêm

• 13 Ghi chú

• 14 Đọc thêm

o 14.1 Nhưng công trình tham chiếu kỹ thuật chi tiết

• 15 Liên kết ngoài

[sửa] Lịch sử của ARPANET

Ý tưởng đầu tiên về một mạng lưới máy tính cho phép truyền thông giữa nhiều người dùng được J.C.R. Licklider, hồi đó làm việc tại công ty Bolt, Beranek and Newman (BBN), phát biểu trong một loạt những bản ghi nhớ, bàn luận về quan niệm một "Mạng lưới ngân hà". Ý tưởng này bao gồm hầu hết tất cả những gì là Internet hiện nay.

Vào tháng 10 năm 1962, Licklider được đề bạt là chủ nhiệm chương trình "Khoa học hành vi, mệnh lệnh và điều khiển" tại ARPA của bộ quốc phòng Mỹ (tên gọi lúc đó). Ông thuyết phục Ivan Sutherland và Bob Taylor rằng đây là một ý tưởng quan trọng, mặc dù ông đã dời ARPA trước khi những công việc thi hành ảo mộng của ông được thực hiện.

ARPA và Taylor tiếp tục quan tâm đến việc kiến tạo một mạng lưới truyền thông vi tính, một phần vì muốn cho phép những nhà nghiên cứu mà ARPA đài trợ, trên nhiều địa điểm khác nhau, tiếp tục được dùng các máy tính mà ARPA cung cấp, phần khác nhanh tróng sản xuất các phần mềm, cùng những kết quả nghiên cứu, được công bố và sử dụng rộng dãi. Taylor có ba thiết bị cuối (terminals) trong văn phòng của mình, kết nối với ba máy vi tính khác nhau do DARPA tài trợ: một cái dành cho SDC (System Development Corporation| - tạm dịch là Công ty xây dựng hệ thống) Q-32 tại Santa Monica, một cái dành cho Project Genie (tạm dịch là "Đề án thần đồng") tại Trường đại học California (University of California, Berkeley) và một cái dành cho Multics tại MIT (Massachusetts Institute of Technology - tạm dịch là "Học viện khoa học và kỹ thuật Massachusetts"). Taylor sau này nhớ lại:

"Với mỗi một thiết bị đầu cuối, tôi có một bộ lệnh người dùng riêng. Nếu tôi đang nói chuyện với một người ở S.D.C trên mạng, mà tôi muốn nói chuyện với một người mà tôi biết ở M.I.T về cuộc hội thoại tôi đang có, tôi phải đứng dậy, rời khỏi thiết bị cuối với người ỏ S.D.C, sang bên thiết bị đầu cuối kia, nối máy để liên lạc với họ.

Tôi nói, "thật là phiền hà!", hiển nhiên là chúng ta biết nên phải làm gì. Trong khi anh có ba thiết bị cuối, đáng ra, anh chỉ cần có một thiết bị cuối, mắc nối với bất cứ nơi nào mà anh muốn, nơi anh có thể tương tác dùng máy tính, mà thôi. Ý tưởng đấy chính là mạng ARPAnet." [1].

Hầu như trong cùng một thời điểm, một số người đã (tự bản thân) tìm ra những khía cạnh khác nhau của cái mà về sau này được gọi là "chuyển mạch gói"; Những người làm nên ARPANET sau này, đã tổng hợp ý kiến từ những nguồn sáng tạo khác nhau trên đây, mà thiết kế nên mạng lưới của mình.

[sửa] Nguồn gốc của ARPANET

Cuối năm 1966, Taylor mời Larry Roberts từ MIT, đang làm việc tại Phòng thí nghiệm Linh-côn (Lincoln Laboratory), đến ARMA làm chủ nhiệm đề án kiến tạo một mạng lưới truyền thông. Roberts đã từng trải và có ít nhiều kinh nghiệm trong vấn đề này: hai năm trước đó, đầu năm 1965, trong khi đang làm việc tại MIT ở Phòng thí nghiệm Linh-côn, ông đã kết nối TX-2 với Q-32 của Công ty xây dựng hệ thống (System Development Corporation), dùng đường dây điện thoại, chỉ đạo một số những thí nghiệm đầu tiên về việc kết nối truyền thông hai máy vi tính theo phương pháp trên. Ý tưởng đầu tiên của Roberts về mạng lưới của ARPA là kết nối các máy tính phân hưởng thời gian (time-sharing) trực tiếp vào với nhau, dùng đường dây điện thoại.

Tại một cuộc họp ở Trường đại học Michigan (University of Michigan), thuộc Ann Arbor, Michigan, vào đầu năm 1967, nhiều người tham dự đã biểu lộ thái độ lạnh nhạt với ý kiến muốn họ gánh vác trách nhiệm quản lý đường dây kết nối trực tiếp vào máy vi tính của họ. Một trong những người tham dự, Wesley Clark nảy ra sáng kiến dùng một số máy vi tính nhỏ biệt lập, quản lý các mạch truyền thông; những máy vi tính nhỏ này sẽ được gắn vào một máy vi tính phân hưởng thời gian lớn mainframe, là những máy chủ yếu được gắn vào mạng ARPANET. Khái niệm này cho phép đại bộ phận những công việc tỉ mỉ điều hành mạng lưới được loại bỏ khỏi các máy mainframe; việc này đồng thời còn có nghĩa là những thất thường trong thực thi của mỗi cá nhân máy chủ, không gây ảnh hưởng đến hoạt động đúng đắn trên tổng thể của mạng lưới, và DARPA hoàn toàn làm chủ mạng lưới của chính mình.

Kế hoạch ban đầu của ARPANET bắt nguồn từ nền tảng căn bản trên, với một số nhóm nghiên cứu (working group) làm việc trên một khía cạnh kỹ thuật cụ thể, và họ thường nhóm họp trong thời gian cuối mùa xuân và mùa hè năm 1967.

Roberts lúc đó tiến hành viết bản "Kế hoạch dành cho ARPANET" ("a plan for the ARPANET") và đệ trình nó tại hội nghị chuyên đề ở Gatlinburg, Tennessee hồi tháng 10 năm 1967. Đồng thời Roger Scantlebury, làm việc với nhóm Donald Davies tại NPL, cũng đệ trình trong hội nghị lúc đó. (Roberts trước đó đã từng chạm trán với Davies trong một hội nghị ở Anh Quốc, về phân hưởng thời gian (time-sharing), hồi tháng 11 năm 1965.) Ông (Roger) bàn luật về ý tưởng chuyển mạch gói của Davies với Roberts, và giới thiệu với Roberts các tìm tòi của Paul Baran.

Ảnh hưởng của tất cả những sự kiện trên vẫn chưa được tỏ tường, và có một vài điểm đáng tranh cãi; các bản ghi nhớ của những người tham gia trong tiến trình để lại những thông tin đối lập, lắm lúc chúng còn đối lập với chính những thông tin họ viết trước đó. Ý kiến chung của các nhà lịch sử cho rằng cả bốn người (Baran, Kleinrock, Davies và Roberts) đều có những đóng góp một cách đáng kể:

• Davies là công cụ truyền đạt hiểu biết về chuyển mạch gói, mà ông và Baran đã sáng tạo, cho Lawrence Roberts 1

• Ý tưởng về mạng lưới truyền thông của Roberts đã bị thay đổi trong cuộc bàn luận với Scantlebury. .. Theo sự diễn tả của ông sau này, sau cuộc họp ở Gatlinburg và trở về Hoa-Thịnh-Đốn, bản báo cáo của Baran đã gây ảnh hưởng đến [Roberts]2

• Kleinrock là người, mà người ta cho rằng, gây ảnh hưởng tới những suy nghĩ trước đây của Roberts, về mạng lưới truyền thông vi tính. ... Sự am hiểu về truyền thông dữ liệu của Baran đã làm cho [Roberts] phải suy nghĩ. ... Văn bản mà Scantlebury đệ trình tại Gatlinburg, thay mặt cho cống hiến của Anh Quốc, quả nhiên cũng có gây ảnh hưởng ít nhiều. 3

[sửa] Sự nảy sinh của ARPANET

Vào mùa hè năm 1968, một kế hoạch kỹ lưỡng đã hoàn thành, và sau khi được ARPA chấp thuận, một bản Phác thảo về đề xuất nhận thầu (Request For Quotation - viết tắt là RFQ) đã được gửi đến 140 nhà thầu khoán, là những người có khả năng tham gia đấu giá. Đa số các nhà thầu khoán cho rằng bản đề xuất thầu khoán này là một bản kỳ dị, ngoài sức tưởng tượng. Chỉ có 12 công ty gửi giá đấu lên, trong đó, 4 giá đấu được coi là khả quan. Đến cuối năm, số chủ thầu khoán được thanh lọc xuống chỉ còn hai, và sau nhiều cuộc đàm phán, cuối cùng vào ngày mùng 7 tháng 4 năm 1969, người ta đã chọn BBN là người đứng chủ thầu.

Đề xuất của BBN theo rất sát dự án của Roberts. Bản đề xuất kiến nghị một mạng lưới các máy vi tính nhỏ, được gọi là Bộ xử lý thông điệp giao diện (Interface Message Processor) (thường được gọi là IMP). Các máy IMP, tại mỗi cơ sở, thực hiện chức năng "lưu trữ và tiếp tới" chuyển mạch gói. Chúng được liên kết với nhau bằng các bộ điều giải modem. Các bộ điều giải này được nối vào các đường dây thuê bao (với tốc độ ban đầu là 50 kbit/giây). Các máy chủ (host computers) được nối với các máy IMP thông qua một giao diện nối chuỗi bit (bit-serial interfaces) tùy biến, để kết nối với HEO.

Lúc đầu BBN chọn một phiên bản vững chắc máy vi tính DDP-516, của Honeywell, để tạo nên thế hệ máy IMP đầu tiên . Máy 516 nguyên chỉ được cài đặt với 24 Kilo byte dung lượng đơn vị bộ nhớ (nhưng có khả năng khuếch chương, tăng dung lượng bộ nhớ lên cao hơn), và 16 kênh đơn vị truy cập trực tiếp bộ nhớ điều khiển nén kênh trực tiếp (Direct Multiplex Control - viết tắt là DMC). Họ dùng các giao diện tùy biến để kết nối chúng với mỗi máy chủ và bộ điều giải (modem) dùng DMC. Ngoài những đèn hiệu đã có sẵn trên bảng đằng trước máy 516, người ta còn gắn thêm 24 đèn hiệu, trình báo hiện trạng của các kênh truyền thông trong máy IMP. Mỗi máy IMP có thể hỗ trợ được bốn máy chủ (hosts) và đồng thời có thể truyền thông với tới sáu máy IMP khác ở xa, thông qua các đường dây thuê bao.

Một đội (đầu tiên chỉ có bảy người) tại BBN, với sự giúp đỡ rất nhiều của những chi tiết trong cố gắng đưa ra giải pháp đối với đề xuất khoán thầu RFQ mà họ đã làm, đã nhanh tróng kiến tạo được những bộ máy làm việc đầu tiên. Toàn bộ hệ thống, bao gồm cả phần cứng và một phân mềm đầu tiên trên thế giới về chuyển mạch gói, đã được thiết kế và lắp ráp trong vòng chín tháng.

[sửa] Sự triển khai đầu tiên của ARPANET

Tập tin:First-arpanet-imp-log.jpg

Tệp tin sổ ghi đầu tiên của một máy IMP trong mạng ARPANET - bản ghi lại một thông điệp đầu tiên được gửi qua mạng lưới ARPANET; thời gian của nó là 10:30 tối ngày 29 tháng 10 năm 1969. Bản ghi là một bản trích trong tệp tin sổ ghi của một máy IMP, được lưu trữ tại UCLA, diễn tả cách cài đặt một cuộc truyền tin thông điệp từ máy chủ "Sigma 7" của Scientific Data Systems, tại UCLA đến máy chủ "SDS 940" tại SRI.

Mạng ARPANET đầu tiên chỉ có bốn máy IMP. Những máy này được sắp đặt tại:

• Trường đại học California (UCLA), nơi Leonard Kleinrock thành lập một Trung tâm đo lường mạng lưới truyền thông (Network Measurement Center) (với máy SDS Sigma 7 là máy tính đầu tiên được gắn vào tại đó).

• Trung tâm nghiên cứu phát triển (Augmentation Research Center) tại Học viện nghiên cứu Stanford (Stanford Research Institute - viết tắt là SRI) nơi Douglas Engelbart hệ thống NLS nổi tiếng, một phiên bản quan trọng của hệ thống siêu văn bản (hypertext) trước đây (với máy tính SDS 940 điều hành NLS, được đặt tên là "Genie", là máy chủ đầu tiên được gắn vào).

• Trường đại học California (University of California) tại Santa Barbara, với máy IBM 360/75 của Trung tâm toán học tương tác (Culler-Fried Interactive Mathematics Centre) gắn vào.

• Chi nhánh đồ thị (Graphics Department) của Trường đại học Utah (University of Utah), nơi Ivan Sutherland đã chuyển đi (vì máy PDP-10, dùng hệ điều hành TENEX, của công ty DEC (Digital Equipment Corporation|)).

Kết nối đầu tiên với ARPANET được thực hiện vào ngày 29 tháng 10 năm 1969, giữa IMP tại UCLA và IMP tại SRI. Toàn bộ 4 nút của mạng lưới đã được kết nối vào ngày 5 tháng 12 năm 1969 [2].

[sửa] Sự phát triển giao thức và phần mềm

Bài này còn sơ khai.

Mời bạn góp sức viết thêm để bài được hoàn thiện hơn. Xem phần trợ giúp về cách sửa bài.

Giao thức 1822 là giao thức dùng kết nối các máy chủ với nhau trong mạng ARPANET, cho phép chúng truyền thông qua lại, giữa máy nọ và máy kia. Đây là giao thức các máy chủ dùng, để gửi thông điệp sang các IMP của mạng ARPANET. Giao thức này được thiết kế hầu cho sự giao thông giữa các máy trở nên mạch lạc, không có sự nhập nhằng, và đồng thời ủng hộ nhiều cấu trúc máy khác nhau. Trên cơ bản mà nói, một thông điệp của giao thức 1822 sẽ bao gồm một định vị về thể loại của thông điệp đang gửi, một con số địa chỉ của máy chủ, và một trường dữ liệu. Để gửi một thông điệp sang một máy chủ khác, máy gửi thông điệp phải khuôn thức một thông điệp dữ liệu, ghép địa chỉ của máy chủ và dữ liệu mà nó cần gửi vào thông điệp, sau đó, truyền thông điệp qua giao diện phần cứng của giao thức 1822. Máy IMP quản lý việc đảm bảo một thông điệp được gửi tới đích, bằng cách truyền thông điệp sang một máy chủ, kết nối với mình tại cơ sở, hoặc truyền sang một máy IMP khác. Khi thông điệp đã được phân phát đến đích, máy IMP gửi một thông điệp chứng nhận (còn được gọi là sẵn sàng nhận thông điệp mới - tiếng Anh là "Ready for Next Message", viết tắt là RFNM ).

Khác với gram dữ liệu (datagrams) trong Internet hiện đại, ARPANET được thiết kế để truyền thông điệp 1822 một cách đáng tin cậy, và trong trường hợp xấu nhất, nó có thể báo cho một máy chủ biết, nếu một thông điệp đã bị thất lạc. Tuy vậy, giao thức 1822 đã không chứng minh được tính thích hợp của nó, đối với việc cân nhắc và xử lý nhiều tổ hợp kết nối, giữa nhiều chương trình ứng dụng khác nhau, trên cùng một máy chủ. Vấn đề này đã được giải quyết trong giao thức Chương trình ứng dụng xử lý mạng lưới truyền thông (Network Control Program - viết tắt là NCP). NCP cung cấp phương tiện tiêu chuẩn để thiết lập một kết nối truyền thông đảm bảo, có khả năng khống chế điều khiển luồng dữ liệu, truyền thông dữ liệu hai chiều, giữa các quy trình xử lý khác nhau, trên những máy chủ khác nhau. Giao thức NCP cho phép chương trình ứng dụng phần mềm kết nối liên thông với nhau trên mạng ARPANET, thực thi những giao thức truyền thông ở tầng cấp cao hơn. Đây chính là một ví dụ điển hình của "giao thức tầng cấp" mà sau này được áp dụng vào mô hình OSI.

Vào năm 1983, giao thức TCP/IP thay thế NCP, trở thành giao thức chủ yếu của mạng ARPANET, và ARPANET trở nên một phần của Internet mới ra đời.

[sửa] Các chương trình ứng dụng

Năm 1971, Ray Tomlinson, lúc đó đang làm việc tại BBN, đã gửi một bức thư điện tử (email) đầu tiên [3]. Đến năm 1973, bản qui định giao thức truyền tập tin đã được hoàn thành và thực thi, cho phép việc truyền tập tin qua ARPANET xảy ra. Tại thời điểm này, 75% lượng giao thông trên mạng ARPANET là giao thông của thư điện tử.

Qui định về giao thức truyền âm thanh trên mạng (Network Voice Protocol) cũng đã được hoàn thành (RFC 741), và sau đó đã được thực thi, song những cuộc gọi hội thảo (conference calls) trên mạng ARPANET không cho kết quả mĩ mãn, vì những lý do về kỹ thuật. Phải mất mấy chục năm sau việc truyền âm thanh dùng giao thức IP (Voice over Internet Protocol - viết tắt là VoIP) mới thực hiện được.

Một ứng dụng điển hình của mạng truyền thông này đối với quân sự, trong cuộc "Chiến tranh lạnh", là khả năng cho phép các chi nhánh của chính phủ, tiếp tục giữ liên lạc và kết nối với nhau, trong hoàn cảnh bị tấn công bằng hạt nhân nguyên tử từ phía Liên bang Xô Viết, là lúc toàn bộ mạng lưới truyền thông trực tiếp bị phá hủy hoàn toàn. Đây là một thế lợi lớn trong trường hợp tại họa về hạt nhân nguyên tử xảy ra, đặc biệt là khả năng cho phép lực lượng quân đội tiếp tục phối hợp để tấn công hoặc tự vệ.

[sửa] Sự phát triển của mạng lưới

Tháng 3 năm 1970, ARPANET đã lan đến bờ biển phía Đông nước Mỹ, và một máy IMP của chính công ty BBN cũng được lắp nối vào mạng lưới này. Từ đó trở đi, mạng lưới lan rộng nhanh tróng: tại thời điểm tháng 6 năm 1970, mạng lưới đã có đến 9 IMP, rồi nhân lên thành 13 máy vào tháng 12, 18 máy vào tháng 9 năm 1971 (lúc này đã có đến 23 máy chủ được kết nối vào mạng lưới ARPANET. Các máy này được đặt tại các trường đại học và trung tâm nghiên cứu của chính phủ), 29 máy IMP vào hồi tháng 8 năm 1972, và 40 máy vào tháng 9 năm 1973.

Lúc đó, hai liên kết nối với vệ tinh nhân tạo đã được cộng thêm vào mạng lưới, một cái ngang qua biển Thái Bình dương đến Hawaii, và một cái ngang qua Đại Tây dương đến Na Uy (Norwegian Seismic Array). Từ Na Uy, một mạng lưới trên mặt đất đã cho phép một máy IMP ở Luân Đôn được gắn vào mạng lưới đang trên đà phát triển.

Đến tháng 6 năm 1974, mạng lưới đã có 46 máy IMP tất cả, và tăng lên 57 IMP vào tháng 7 năm 1975. Vào năm 1981, số lượng các máy chủ trong mạng lưới đã tăng lên đến 213, cứ sau khoảng chừng 20 ngày là có một máy mới được thêm vào mạng lưới.

Sau khi ARPANET đã khởi công và hoạt động được vài năm, ARPA lùng tìm một cơ quan hòng giao phó việc điều hành mạng lưới cho họ. Nhiệm vụ chính của ARPA là cung cấp hỗ trợ tài chính cho những nghiên cứu tân tiến nhất, và phát triển mở mang, chứ không phải là điều hành một phương tiện truyền thông. Cuối cùng, vào tháng 7 năm 1975, mạng lưới đã được trao cho Cơ quan truyền thông quân đội (Defense Communications Agency), một bộ phận của Bộ Quốc Phòng Mỹ.

Vào năm 1984, bộ phận mạng lưới ARPANet của quân đội Mỹ đã được phân tách ra thành một mạng lưới riêng, gọi là MILNET.

[sửa] Những phát triển của phần cứng sau này

Năm 1970, các mạch điện nối các máy IMP đã được cải tiến, nâng tốc độ truyền thông cao nhất lên đến 230.4 kbit/giây, song do những cân nhắc giữa giá thành và sức điều hành của các máy IMP, những khả năng mới này hầu như chẳng bao giờ được dùng đến.

Năm 1971 được chứng kiến việc sử dụng những máy H-316, kém sức chịu đựng hơn và do vậy nhẹ hơn rất nhiều, làm các máy IMP. Những máy này còn có thể được cài đặt như một thiết bị đầu cuối IMP (Terminal IMP, viết tắt là TIP), và mỗi máy có thể hỗ trợ nhiều nhất là 63 thiết bị cuối nối tiếp dùng hệ mã ASCII (ASCII serial terminals), thông qua bộ điều khiển đa tuyến (multi-line controller), thay thế cho một máy chủ. Máy 316 có khả năng hoà hợp cao hơn so với máy 516, và vì vậy việc duy trì sự hoạt động của máy đỡ tốn kém hơn, dễ dàng hơn. Vào thời điểm năm 1973, các máy 316 được dùng làm TIP, mỗi máy được cài đặt 40 Kbyte dung lượng bộ nhớ. Dung lượng này có thể được tăng lên đến 32KByte, nếu máy là một IMP, và 56KByte nếu máy là một TIP.

Trong năm 1975, những máy IMP làm bằng Honeywell (DDP-516) cuối cùng được thay thế bằng những máy Pluribus đa xử lý (multi-processor) của BBN. Những máy ấy cuối cùng cũng bị thay thế bới các máy C/30, là những máy được ưa chuộng hơn, do BBN kiến tạo.

Sau sự xuất hiện của NSFNet, những máy IMP và TIP dần dần bị rút lui trong khi ARPANET bắt đầu ngưng hoạt động. Đến cuối năm 1989, một số những máy IMP trước đây, vẫn còn được giữ lại và phục vụ.

[sửa] Mạng lưới ARPANET và những tấn công hạt nhân nguyên tử

Có một lời đồn, nửa hư nửa thực, được lan truyền về mạng lưới ARPANET, rằng mạng lưới này được thiết kế để phòng chống các cuộc tấn công hạt nhân nguyên tử. Hiệp hội Internet đã có một bài viết về sự hội nhập các sáng kiến trong kỹ thuật, để tạo nên mạng lưới ARPANET, nhan đề: Lược tả lịch sử của Internet (A Brief History of the Internet), trong đó có câu:

Thông qua một nghiên cứu của Research AND Development (RAND), một lời đồn giả dối đã được truyền tụng, rằng ARPANET, ở một mức độ nào đấy, được xây dựng như một mạng lưới có sức chịu đựng cuộc chiến tranh vũ khí hạt nhân. Đối với ARPANET, đây là một lời truyền tụng hoàn toàn sai sự thật. Tuy trong nội dung những bản thiết kế sau này về Internet, những người thiết kế có nhấn mạnh đến tính bền bỉ, khả năng sống còn, bao gồm cả khả năng chịu đựng được những mất mát lớn trong cấu trúc của mạng lưới, nhưng chỉ có bản nghiên cứu của RAND về kỹ thuật truyền âm bảo an (secure voice) - hoàn toàn không có liên quan đến ARPANET - là cân nhắc đến chiến tranh hạt nhân mà thôi.

Huyền thoại về việc ARPANET được xây dựng, để có thể chịu đựng nổi những cuộc tấn công hạt nhân nguyên tử, vẫn còn ghi một dấu ấn mạnh mẽ, và hình như còn là một ý tưởmg lôi cuốn - đương nhiên còn là một câu chuyện "hấp dẫn" nữa - đến độ mọi người từ chối việc tin nó là một câu chuyện hoang đường. Dù có thế nào đi chăng nữa, lời đồn ấy là một lời đồn không có sự thật, trừ phi ai đó cho rằng bản nghiên cứu của RAND có những ý kiến ảnh hưởng trực tiếp đến việc xây dựng ARPANET. ARPANET được thiết kế nhằm mục đích chống đỡ những tổn thất trong mạng lưới truyền thông, song nguyên nhân chính lại thực ra là, các nút chuyển mạch và những đường dây liên kết mạng, không được đảm bảo cho lắm, ngay cả khi không có những cuộc tấn công hạt nhân nguyên tử.

Ông Charles Herzfeld, giám đốc của ARPA từ năm 1965 đến năm 1967, đã từng nói đến sự hữu hạn của các tài nguyên trong máy vi tính, và từ đó nảy sinh ra việc kiến tạo ARPANET.

Sự khởi công xây dựng mạng lưới ARPANET không phải là để xây dựng một hệ thống khống chế và mệnh lệnh có thể chịu đựng được những tấn công hạt nhân nguyên tử, như nhiều người lầm tưởng. Đương nhiên một hệ thống như vậy là một quan tâm lớn của quân đội, song nhiệm vụ của ARPA không phải là xây dựng một hệ thống như vậy. Thực tế cho thấy rằng chúng tôi sẽ bị khiển trách nghiêm trọng, nếu chúng tôi làm như vậy. ARPAnet được xây dựng trên nên tảng của sự trăn trở về số lượng hữu hạn những máy tính có năng lực cao trong nước, dùng trong việc nghiên cứu. Nhiều quan sát nghiên cứu viên đáng được phép truy cập vào những máy như vậy lại không thể làm được, vì sự ngăn cách về địa lý.

[sửa] Chuyện vặt

Vào ngày 26 tháng 3 năm 1976 Nữ hoàng Elizabeth đệ nhị của Anh quốc gửi lá thư Hoàng gia đầu tiên từ Tổ chức ra-da và hiệu lệnh của Hoàng gia (Royal Signals and Radar Establishment).

[sửa] Hồi tưởng

Sự hộ trợ và phong cách quản lý của ARPA là chủ trốt trong sự thành công của ARPANET. Bản "Báo cáo hoàn thành công trình ARPANET", được công bố dưới sự liên kết của BBN and ARPA, có viết như sau trong phần kết luận:

.. lời thích hợp để kết thúc bản báo cáo này là "chương trình ARPANET cho chúng ta những kinh nghiệm quí giá, cống hiến trực tiếp vào sự hỗ trợ và vững mạnh của khoa học điện toán, để từ đó mạng lưới truyền thông này có thể đâm trồi nảy lộc". 4

[sửa] Tham chiếu trong phim ảnh và báo chí

• Trong trò chơi điện tử Metal Gear Solid 3: Snake Eater, một nhân vật với cái tên là Sigint tham dự và việc xây dựng mạng lưới ARPANET sau những sự việc được diễn tả trong trò chơi.

• Trong tiểu thuyết Doctor Who Past Doctor Adventures - Blue Box - sáng tác năm 2003 nhưng cốt truyện đặt trong thời điểm năm 1981, có một nhân vật tiên đoán rằng, đến năm 2000 sẽ có bốn trăm máy được gắn vào mạng ARPANET.

[sửa] Xem thêm

• Lịch sử của Internet (History of the Internet)

• Mạng lưới máy tính: Sứ giả của sự chia sẻ tài nguyên (Computer Networks: The Heralds of Resource Sharing) - 1972 Tài liệu

Mạng thiết bị di động hay mạng di động, mạng mobile (tiếng Anh: cellular network, nghĩa là mạng tế bào) là một mạng vô tuyến bao gồm một số lượng các tế bào vô tuyến (radio cell), gọi tắt là tế bào, được phục vụ bởi một máy phát (transmitter) cố định, được gọi là các trạm gốc (cell site hoặc base station). Các tế bào này được dùng để phủ các vùng khác nhau với mục đích cung cấp vùng phủ sóng trên một diện rộng hơn gấp rất nhiều lần so với một tế bào. Mạng các tế bào vốn dĩ không đối xứng với một tập hợp các trạm thu phát vô tuyến chính cố định, mỗi trạm phục vụ một tế bào và một tập các trạm thu phát phân tán (thường là di động nhưng không phải lúc nào cũng như vậy) cung cấp dịch vụ cho người sử dụng.

So với các giải pháp khác, mạng thiết bị di động đem lại một loạt các lợi điểm:

• Dung lượng tăng

• Năng lượng tiêu dùng giảm

• Bao phủ tốt hơn

Mục lục

[ẩn]

• 1 Các đặc điểm chung

• 2 Truyền tin hoặc thư thoại

• 3 Tái sử dụng

o 3.1 Cơ chế tái sử dụng trong mạng mobile

• 4 Mạng điện thoại di động

o 4.1 Trạm truyền cell

• 5 Xem thêm

[sửa] Các đặc điểm chung

Yêu cầu căn bản đối với một mạng thuộc khái niệm mạng tế bào là một phương cách để mỗi trạm phân tán phân biệt được các tín hiệu từ máy phát của chính nó với tín hiệu từ các máy phát khác. Có hai giải pháp thông dụng cho vấn đề này, FDMA (Frequency Division Mutiple Access - đa truy nhập phân tần số) và CDMA (Code Division Multiple Access - đa truy nhập phân mã). FDMA hoạt động được bằng cách sử dụng một tần số khác với tất cả các cell láng giềng. Bằng việc điều chỉnh theo tần số của một cell được chọn, các trạm khuếch đại có thể tránh được tín hiệu từ các cell láng giềng. Nguyên lý của CDMA phức tạp hơn nhưng cho kết quả tương tự; các trạm thu phát phân tán có thể chọn một cell và "nghe" nó. Không thể sử dụng các phương pháp dồn kênh khác như PDMA (Polaristation Division Multiple Access - đa truy nhập phân cực) và TDMA (Time Division Multiple Access - đa truy nhập phân theo thời gian) để tách tín hiệu của một cell với tín hiệu của cell cạnh nó, do hiệu ứng của hai phương pháp này thay đổi theo vị trí nên việc tách tín hiệu hầu như là không khả thi. Tuy nhiên, trong một số hệ thống, TDMA được kết hợp với FDMA hoặc CDMA để đem lại nhiều kênh trong vùng phủ của một tế bào đơn lẻ.

Trong ví dụ của ta về công ty taxi, mỗi thiết bị liên lạc vô tuyến có một nút chỉnh. Nút này có chức năng chọn kênh và cho phép chỉnh thiết bị vô tuyến theo các tần số khác nhau. Khi lái xe chạy quanh thành phố, họ chuyển từ kênh này sang kênh khác. Những người lái xe biết tần số nào phủ khu vực xấp xỉ nào, khi họ không nhận được tín hiệu từ máy phát, họ thử các kênh khác cho đến khi tìm thấy một kênh hoạt động. Tại mỗi thời điểm chỉ có một người lái xe nói, khi được điều phối viên mời (kiểu TDMA)

[sửa] Truyền tin hoặc thư thoại

Gần như hệ thống mạng tế bào nào cũng có một dạng cơ chế lan truyền (broadcast). Nó có thể được dùng trực tiếp để phân phối thông tin cho nhiều mobile, thông thường, thí dụ trong các hệ thống điện thoại di động, việc sử dụng quan trọng nhất của phân tán thông tin là để thiết lập được các kênh cho liên lạc một-tới-một giữa trạm thu phát sóng di động và trạm gốc. Quá trình này được gọi là paging.

Chất lượng (dịch thuật) của bài/đoạn dưới đây không được hoàn hảo.

Xin hãy cẩn thận khi đọc bài vì một số thông tin của bài có thể không đáng tin cậy, xin xem lý do ở trang thảo luận.

Nếu bạn có khả năng, mời bạn tham gia hiệu đính bài này.

Người đặt thông báo chú ý: Xin hãy đảm bảo rằng trang thảo luận của bài có nêu ra lý do tại sao chất lượng dịch không tốt.

Chi tiết của qua trình truyền tin khác nhau từ mạng tới mạng, nhưng không thường xuyên, ta biết một số hạn chế các cell ở nơi mà phone xuất hiện, (nhóm cell này gọi là vùng cục bộ, trong hệ thống toàn cầu GSM hay còn gọi là vùng đường truyền trong UMTS). Chế độ thư thoại thay thế cách truyền thông tin nhắn trên mỗi cell. Tin nhắn thư thoại sẽ được dùng để trao đổi thông tin. Nó xuất hiện tại các máy nhắn tin, trong hệ thống CDMA để gửi một dịch vụ tin nhắn ngắn, và trong hệ thống UTMS ở đó cho phép tải xuống trong mỗi gói truyền tin chậm. Ví dụ về người lái xe TOTO là một ví dụ tốt trong trường hợp này. Một thông lượng truyền đi, được thường xuyên sử dụng để nói về điều kiện đường truyền và hầu như nói về công việc thỏa mãn với mọi người. nói cách khác, tiêu biểu ở đây là một danh sách các xe được đợi phục vụ. Khi một người tới phục vụ, người điều hành TITI sẽ gọi số của TÔTÔ qua không gian. Những người lái xe nghe người điều hành đọc địa chỉ, và TÔTÔ biết phải đi đâu.

[sửa] Tái sử dụng

[sửa] Cơ chế tái sử dụng trong mạng mobile

Việc khuếch đại công suất trong hệ thống mạng mobile, được so sánh với một mạng có một đường truyền đơn lẻ, với cùng một tần số có thể được sử dụng lại tại cá vùng khác nhau cho một sự chuyển giao hòan thiện khác. Nếu ở đó có một trạm truyền phát đơn lẻ, chỉ một sự chuyển phát được sử dụng trên mỗi lần tần số được phát ra. Không may, ở đó chắc chắn có một cấp độ chèn vào từ tín hiệu của các cell mà sử dụng cùng tần số. Điều này có nghĩa là trong hệ thống FDMA chuẩn, có ít nhất một cell mất đi giữa các cell mà được sử dụng lại, với cùng một tần số xuất hiện Việc tái sử dụng có tỉ lệ tại mỗi tần số được sử dụng trong mạng. đó là 1/n với n là số các cell không cùng tần số xuất hiện, trong mỗi lần dịch chuyển. Một giá trị thông thường cho mỗi lần tái sử dụng là 7. CDMA hệ thống mã hóa đa truy nhập - hệ thống sử dụng một dải tần số rộng hơn với cùng một tỉ lệ các sự phát chuyển như trong FDMA, nhưng nó không được khôi phục bởi mỗi khả năng tái sử dụng của các nhân tố là 1. nói cách khác. Mỗi cell sử dụng cùng tần số xuất hiện, và với các hệ thống khác nhau sẽ được chia thành các mã đúng hơn là tần số xuất hiện. Phụ thuộc vào diện tích thành phố, hệ thống taxi của TITI có thể không tái sử dụng trong chính thành phố đó, nhưng có thể trong thành phố gần đó, một tần số xuất hiện tương tự được sử dụng. Trong thành phố lớn, nói cách khác, tái sử dụng chắc chắn được dùng. Di chuyển các cell tới cell và truyền giao Sử dụng nhiều cell nghĩa là, nếu các trạm thu phát phân bố là các máy mobile, và di chuyển từ nơi này qua nơi khác, nó có thể chuyển từ cell này sang cell khác. Các máy kiểu này phụ thuộc vào mạng, và sự truyền đạt của các thay đổi. Ví dụ, Nếu ở đó có sự kết nối liên tục, không ngừng, và ta không muốn ngắt nó, tránh việc ngắt liên kết. Trong trường hợp này, phải có sự phân biệt kết hợp rõ ràng cùng hạng giữa các trạm chính và trạm mobile. Mỗi hệ thống được dùng, sử dụng một loại của đa truy nhập độc lập trong mỗi cell, và mỗi pha sớm của quá trình truyền giao (handoff) đều được phục vụ kênh tác nhiệm mới cho các trạm thu phát mobile trên trạm cơ bản nó sẽ phục vụ. Mobile sau đó sẽ chuyển chúng từ các kênh trên các trạm cơ bản, tới các kênh mới và từ điểm đó, trên các liên kết được thay thế. Chi tiết chính xác của một hệ thống mạng mobile là chuyển từ một trạm cơ bản, đến một số lượng lớn các thay đổi từ hệ thống tới hệ thống. Ví dụ, trong truyền giao của GSM, và W-CDMA việc truyền giao các tần số trong các trạm mobile sẽ được đo đạc bởi các kênh, mà nó có thể khởi động trước. Một trong các kênh truyền được xác nhận chắc chắn, Mạng sẽ được điều khiển, và các trạm mobile được chuyển tới một kênh mới và cùng một thời gian đó, có 3 kết nối trực tiếp, nghĩa là không có sự ngắt quãng nào trong liên kết. Trong chuẩn CDMA2000 và W-CDMA với cùng tần số chuyển giao, cùng kênh chuyển sẽ chỉ định kênh nào được truyền nhậ trong cùng một thời gian (tình huống này gọi là chuyển giao mềm). Trong chuẩn IS-95 truyền giao nội bộ và hệ thống tín hiệu cũ tương tự là NMT, nó sẽ không đo được mục tiêu kênh truyền phát muốn kết nối ??. trong trường hợp khác, kĩ thuật để sử dụng là tín hiệu hoa tiêu trong hệ thống IS-95. Nghĩa là ở đó, hầu hết các gói bị gián đoạn trong kết nối sẽ được tìm bởi các kên truyền khác, so với kênh truyền cũ Nếu một kết nối được thực thi, hoặc bị ngăn chặn đứt đoạn, đó là vấn đề cho các trạm mobile phát sinh để dịch chuyển từ cell này tới cell khác trong vùng mạng. Trong trường hợp hệ thống taxi TITI, việc truyền giao sẽ không thực sự thi hành, Người lái xe sẽ di chuyển từ một nơi có tần số tới một vùng khác, Nếu như một kết nối đặc biệt bị ngắt đoạn dựa trên sự mất tín hiệu yêu cầu từ người lái xe TOTO tới người điều hành, và mệnh lệnh được lặp lại. Nếu một người lái xe lỡ tin thông báo từ tổng đài. (e.g. một yêu cầu từ lái xe trong khu vực), người kháca sẽ được lưu ý để thay thế. Nếu không có người thay thế, nhà điều hành sẽ yêu cầu lại. Hiệu ứng của tần số của một vùng phủ sóng của một cell nghĩa là với các tần số phục vụ khác nhau sẽ phục vụ tốt cho mỗi ứng dụng khác nhau. Tần số thấp. ví dụ 450 MHz NMT, phục vụ rất tốt những vùng có sóng GSM 900 (900 MHz) là giải pháp thích hợp nhất cho các vùng phủ trong thành phố. GSM 1800 (1.8 GHz) bị hạn chết bởi các công trình kiến trúc. Điều này không thuận lợi, trong việc phủ sóng, nhưng nó lại quyết định tính năng của năng lượng. Pico cells, bao phủ tòan bộ một tòa nhà, sẽ trở thành vấn đề, và các tần số giống nhau, có thể được sử dụng tại một cell với các láng giềng lân. UMTS, tại tần số 2.1 GHz rất giống với vùng phủ sóng của GSM 1800. Tại tần số 5 GHz, 802.11a Mạng không dây Wireless LANs hòan tòan bị hạn chế tính năng thâm nhập qua tường và các công trình kiến trúc tới một phòng đơn lẻ trong một số tòa nhà. Với cùng một thời điểm, tần số 5 GHz sẽ dễ dàng xuyên qua cửa sổ và đi vào trong tường để kết hợp với hệ thống WLAN và phủ sóng tới các vùng cần thiết. Dịch chuyển tới một nơi xa nào đó, năng lượng của mạng sẽ được tăng thêm (nhiều băng thông được thỏa mãn) nhưng vùng phủ sóng sẽ bị hạn chế về tầm ảnh hưởng. Liên kết Hồng ngoại được quan tâm tới việc sử dụng trong mạng Mobile, nhưng vấn đề còn lại có giới hạn tới giới hạn ứng dụng Điểm - Điểm. Vùng dịch vụ cell cũng có thể thay đổi do nhiễu từ các hệ thống phát, cả trong và xung quanh cell đó. Điều này luôn luôn đúng trong CDMA dựa trên các hệ thống. Máy thu (thiết bị thu) yêu cầu một số truyền tín hiệu nhiễu nào đó. Khi máy thu di chuyển ra xa máy phát, công suất được phát bị giảm Khi nhiễu tăng lớn hơn công suất thu từ máy phát, và công suất của máy phát không thể được tăng thêm, tín hiệu trở nên sai lệch và cuối cùng là không thể sử dụng được. Trong các hệ thống dựa trên CDMA, ảnh hưởng của nhiễu từ máy thu tín hiệu của các mobile khác trong cùng 1 cell trên miền bao phủ là rất đáng lưu ý và có một cái tên đặc biệt là cell breathing Hệ thống radio của công ti taxi cũ, giống như một hệ thống đang nghiên cứu, sử dụng tần số thấp và một trạm phát sóng cao, đài phát thanh ở nơi có trạm phát sóng cục bộ sẽ có một cột anten để thu phát sóng. Một người có thể nói tại mỗi thời điểm đưa ra, vùng phủ sóng có thể không thay đổi với số lượng người sử dụng. tín hiệu giảm, vì tỉ lệ nhiễu tại mỗi đỉnh núi (vật cản trở) được nghe bởi người sử dụng như là tiếng gió xẹt xẹt trên đài Thí dụ, vùng phủ sóng của cell tìm kiếm trên bản đồ, được cung cấp bởi người điều hành trên trang chủ mạng, trong trường hợp cụ thể, họ có thể đánh dấu các trạm thu phát, hoặc tình huống khác, họ có thể xác định chính xác vùng làm việc, và ở đó có vùng phủ sóng mạnh nhất.

[sửa] Mạng điện thoại di động

[sửa] Trạm truyền cell

Ví dụ điển hình nhất của một mạng di động là mạng điện thoại di động. Một ĐTDD là một điện thoại có thể mang đi được, cái mà nhận và thực hiện cuộc gọi qua một trạm cơ sở, hoặc tháp truyền tín hiệu. Các sóng vô tuyến được sử dụng để truyền tín hiệu tới và truyền tín hiệu đi từ ĐTDD. Các vùng địa lý rộng lớn (thể hiện vùng bao phủ của một nhà cung cấp dịch vụ) được chia thành các cell nhỏ hơn để ngăn chặn việc mất tín hiệu trên đường ngắm và số lượng lớn các điện thoại hoạt động trong một vùng. Mỗi cell site bao gồm một vùng từ .25 tới 20 dặm hoặc hơn, nhưng thông thường là khoảng từ .5 tới 5 dặm, và chồng chéo lên các cell site khác. Tất cả các cell site được nối với thiết bị chuyển đổi chuyển mạch (các "switch"), cái mà lần lượt kết nối tới mạng điện thoại chung hoặc tới chuyển mạch khác của công ty điện thoại. Khi người dùng điện thoại di chuyển từ miền cell này sang miền cell khác, bộ chuyển mạch tự động yêu cầu handset và một cell site với một tín hiệu mạnh hơn (được thông báo bở handset) để chuyển tới một kênh sóng radio mới (tần số). Khi handset phản hồi lại cell site mới, sự chuyển đổi chuyển mạch kết nối tới cell site mới. Với công nghệ CDMA, tiến trình diễn ra khác. Các handset đa CDMA chia sẻ một kênh sóng radio riêng; các tín hiệu được tách ra bằng cách sử dụng một mã giả nhiễu (PN code) riêng đối với mỗi phone. Khi người dùng di chuyển từ một cell tới cell khác, handset thiết lập các kết nối sóng radio đồng thời với nhiều cell site (hoặc các sector của cùng 1 site). Đây được gọi là "chuyển mạng mềm" vì nó không giống với công nghệ cellular truyền thống, không có một điểm nơi mà điện thoại chuyển mạch tới cell mới. Các ĐTDD đời mới sử dụng các cell vì tần số sóng radio là nguồn hạn chế và bị chia sẻ. Các cell-site và handset thay đổi tần số dưới sự điều khiển của máy tính và sử dụng các máy phát công suất thấp để số giới hạn các tần số sóng radio có được tái sử dụng bở rất nhiều người gọi với nhiễu thấp. Cụ thể, các handset CDMA phải có các điều khiển công suất ổn định tuyệt đối để tránh nhiễu với các handset khác. Một lợi ích khác là handset sẽ cần ít năng lượng pin hơn. Vì hầu hết các ĐTDD sử dụng công nghệ cellular, bao gồm GSM, CDMA, và AMPS (tương tự), thuật ngữ "cell phone" có thể được dụng thay thế cho thuật ngữ "mobile phone". Tuy nhiên, một ngoại lệ với các ĐTDD sử dụng công nghệ cellular là điện thoại vệ tinh. Các hệ thống cũ ngày trước là nguồn gốc cellular có thể vẫn được sử dụng ở những nơi thích hợp. Một số các công nghệ mobile số khác nhau bao gồm Global System for Mobile Communications (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Code Division Multiple Access (CDMA), Evolution-Data Optimized (EV-DO), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), 3GSM, Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Digital AMPS (IS-136/TDMA), và Integrated Digital Enhanced Network (iDEN).

Metro Ethernet là một mạng máy tính dựa trên chuẩn Ethernet và mạng này bao phủ một đô thị. Nó thường được dùng như là một mạng truy nhập metropolitan để kết nối các thuê bao và các doanh nghiệp đến một mạng WAN (Wide Area Network), giống như mạng Internet. Những doanh nghiệp lớn thường sử dụng Metro Ethernet để kết nối các chi nhánh vào mạng Intranet của họ.

Ethernet là một kỹ thuật nổi bật trong thập kỷ. Một giao tiếp Ethernet rẻ hơn giao tiếp SDH hoặc PDH có cùng băng thông. Ethernet cũng hỗ trợ băng thông với chất lượng cao mà chất lượng này thì không có trong các kết nối SDH truyền thống. Một ưu điểm khác biệt của một mạng truy nhập dựa Ethernet là nó có thể dễ dàng kết nối đến mạng khách hàng, bởi vì sự thông dụng của Ethernet trong công ty và gần đây là các mạng khu dân cư. Do đó, Ethernet được đưa vào mạng MAN mang lại tiện ích lớn cho cả nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng.

Metro Ethernet system

Một mạng Metro Ethernet cung cấp dịch vụ đặc trưng là một tập hợp của Layer 2 hoặc 3, các bộ switch hoặc router kết nối thông qua cáp quang. Topology có thể là ring, hình sao (star), hình lưới hoàn toàn hoặc lưới cục bộ. Mạng cũng có cấu trúc: lõi (core), phân phối và truy nhập. Mạng lõi trong hầu hết các trường hợp là một backbone IP/MPLS hiện có, nhưng có thể tách ra một dạng Ethernet Transport mới hơn với tốc độ 10G hoặc 100G.

Ethernet trong mạng MAN có thể dùng như mạng thuần Ethernet, Ethernet qua SDH, Ethernet qua MPLS hoặc Ethernet qua DWDM. Triển khai mạng dựa trên thuần Ethernet thì rẻ tiền nhưng kém tin cậy và khó mở rộng, như vậy nó thường giới hạn trong phạm vi hẹp hoặc trong nghiên cứu phát triển. Triển khai mạng dựa trên SDH thì hữu ích hơn khi nhiều nơi đã có sẵn hạ tầng SDH, đó cũng là nhược điểm chính do mất đi tính mềm dẻo trong quản lý băng thông do cấu trúc cứng nhắc của mạng SDH. Sự triển khai dựa trên mạng MPLS thì đắt tiền nhưng độ tin cậy và khả năng mở rộng và đặc biệt sử dụng cho các nhà cung cấp dịch vụ lớn.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Pure Ethernet MANs

• 2 SDH-based Ethernet MANs

• 3 MPLS-based Ethernet MANs

• 4 Các ứng dụng của Ethernet MAN

• 5 Đọc thêm

• 6 Liên kết ngoài

[sửa] Pure Ethernet MANs

Mạng MAN thuần Ethernet chỉ sử dụng layer 2 chuyển mạch cho tất cả các cấu trúc bên trong của nó. Cấu trúc này cho phép thiết kế đơn giản và rẻ tiền, và cũng cho phép cấu hình ban đầu tương đối đơn giản. Ban đầu kỹ thuật Ethernet không thích hợp cho các ứng dụng cung cấp dịch vụ như mạng shared-media, nó cũng không có khả năng giữ lưu lượng riêng. Mạng Ethernet MAN trở nên khả thi vào cuối thập niên 90 do sự phát triển của kỹ thuật mới cho phép đường ống lưu lượng được trong suốt bằng cách sử dụng các mạng Virtual LANs như các mạch "point to point" hoặc "multipoint to multipoint". Kết hợp với các đặc tính mới như VLAN Stacking (VLAN Tunneling) và VLAN Translation, mạng này có khả năng tách biệt lưu lượng của khách hàng với nhau và từ lưu lượng báo hiệu nội bộ mạng lõi.

Có 3 thiếu sót chính đối với một mạng pure Ethernet MAN được đưa ra:

• Theo thiết kế, layer 2 chuyển mạch sử dụng các table cố định để định hướng lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC của đầu cuối. Khi mạng phát triển rộng, khối lượng địa chỉ MAC trung chuyển qua mạng vượt quá dung lượng của chuyển mạch lõi. Nếu table lõi bị đầy, kết quả nghiêm trọng là mạng ngừng hoạt động do tràn ngập các gói tin trên toàn bộ cấu trúc mạng.

• Sự ổn định của mạng khá mong manh, đặc biệt nếu so sánh với mạng SDH và MPLS tiên tiến hơn. Thời gian phục hồi cho chuẩn spanning tree protocol trong khoảng 10 giây, cao hơn nhiều so với những gì các mạng thay thế (thường chỉ một phần của giây). Có một số tín hiệu lạc quan, một vài chuẩn hoá của IEEE, cố gắng đạt tới việc giảm thiểu vấn đề này. Khéo léo dùng chuẩn hoá của IEEE sẽ cho phép mạng sự ổn định và khả năng mau phục hồi tốt, điều này đòi hỏi cấu hình phức tạp hơn và có thể sử dụng phi chuẩn.

• Phân lưu lượng rất hạn chế. Có ít công cụ để quản lý topo mạng cũng như sự chuyển tiếp phải nhảy từng bước một, cộng thêm khả năng quảng bá các gói tin đơn tuyến làm cho dự báo mẫu lưu lượng thực sự rất khó khăn. Có những kỹ thuật cho phép điều khiển các đường lưu lượng ưu tiên, kỹ thuật này phụ thuộc vào việc sử dụng multiple spanning trees hoặc "per VLAN spanning trees" và được kết nối chặc chẽ với các giải pháp để hoàn thiện sự ổn định và khả năng phục hồi trên mạng

Bất kể những thiếu sót này, mạng pure Ethernet-based MAN được sử dụng cho 2 mục đích chính:

• Với sự triển khai trong phạm vi nhỏ (dưới vài trăm khách hàng), mạng pure Ethernet MAN có hiệu quả chi phí cao. Mạng có lợi thế là không đòi hỏi phải có kiến thức cao về IP và các giao thức liên quan, như BGP và MPLS, mà các giao thức này rất cần thiết cho sự triển khai dựa trên MPLS.

• Trong mạng Metro Ethernet diện rộng, nó thường tiếp cận đến một bộ phận của mạng sử dụng thiết kế pure layer 2. Tại mức này, thiết kế pure layer 2 cho rằng ít giá trị hơn trong khi vẫn hoạt động dưới giới hạn thiết kế. Từ lớp distribution layer trở lên, lưu lượng được kết hợp lại và định hướng sử dụng thiết kế MPLS-based Metro Ethernet.

[sửa] SDH-based Ethernet MANs

Một mạng Ethernet MAN dựa SDH thường được dùng như một bước trung gian chuyển tiếp từ một mạng truyền thống, mạng dựa trên kỹ thuật phân thời gian, lên một mạng hiện đại (như mạng Ethernet). Trong mô hình này, hạ tầng SDH hiện tại được sử dụng để vận chuyển các kết nối Ethernet tốc độ cao. Ưu điểm chính của nó là mức độ tin cậy cao, sự hoàn thiện thông qua sử dụng cơ chế bảo vệ SDH quốc gia. Ở khía cạnh khác, mạng SDH-based Ethernet MAN thường mắc tiền hơn do giá thành liên quan đến thiết bị SDH/DWDM mà các thiết bị này cần thiết cho việc triển khai. Kỹ thuật phân luồng cũng có khuynh hướng rất hạn chế. Các thiết kế lai giữa việc sử dụng chuyển mạch Ethernet thông thường tại các biên của vòng ring SDH lõi làm giảm nhẹ vấn đề này, thiết kế lai cho phép nhiều kiểm soát mẫu lưu lượng và cũng giảm giá thành.

[sửa] MPLS-based Ethernet MANs

Một mạng MPLS based Metro Ethernet sử dụng một MPLS trong mạng cung cấp dịch vụ. Thuê bao sẽ có một giao tiếp Ethernet trên cáp đồng (100BASE-TX) hoặc cáp quang (100BASE-FX). Gói tin Ethernet của khách hàng được truyền qua mạng MPLS và mạng cung cấp dịch vụ cũng dùng Ethernet như là kỹ thuật cơ sở chuyển đến MPLS. Vì vậy mạng truyền từ Ethernet qua MPLS đến Ethernet.

Ở đây, báo hiệu Label Distribution Protocol (LDP) được sử dụng như báo hiệu site to site cho inner label (VC label) và Resource reSerVation Protocol-Traffic Engineering (RSVP-TE) được sử dụng như báo hiệu mạng.

Một trong cơ chế khôi phục sử dụng trên mạng MPLS based Metro Ethernet là Fast ReRoute-FRR (MPLS local protection)

Ưu điểm chính của mạng MPLS-based Metro Ethernet so với pure Ethernet là:

• Khả năng mở rộng: mạng pure Ethernet MAN bị giới hạn tối đa 4.096 VLAN cho toàn bộ mạng, khi sử dụng MPLS, Ethernet VLANs chỉ có ý nghĩa như mạng nội bộ (giống Frame Relay PVC). Khả năng mở rộng cũng được xem xét đối với địa chỉ MAC, đối với mạng pure Ethernet MAN tất cả địa chỉ MAC được chia sẻ trong mạng, trong khi đó ở phạm vi MPLS thì địa chỉ MAC chỉ có ý nghĩa trong mạng nội bộ.

• Khả năng phục hồi: khả năng phục hồi mạng pure Ethernet dựa vào STP hoặc RSTP (30 đến 1 giây) trong khi mạng MPLS-based MAN sử dụng cơ chế dựa vào MPLS (vd MPLS Fast Reroute) để phục hồi trong thời gian 50 msecs.

• Hội tụ Multiprotocol: với chuẩn ATM VLL, FR VLL, etc, một mạng MPLS-based Metro Ethernet có thể quay vòng không chỉ lưu lượng IP/Ethernet mà còn bất cứ lưu lượng vào nào từ mạng khách hàng hoặc các mạng truy nhập khác.

• End to End OAM: mạng MPLS-based MAN cung cấp một bộ công cụ sửa chữa và công cụ quản lý điều hành OAM mà các công cụ này tăng cường cho khả năng sửa chữa hiệu quả và chuẩn đoán sự cố mạng cho các nhà cung cấp.

Diễn đàn Metro Ethernet Forum (MEF) đã định nghĩa hai loại dịch vụ có thể đưa vào mạng Metro Ethernet:

• Kiểu dịch vụ Ethernet Line (E-Line): Kiểu này dựa trên một kết nối Ethernet ảo điểm-đến-điểm (point-to-point Ethernet Virtual Connection). Có hai loại hình cho kiểu dịch vụ này:

- Đường truyền Ethernet riêng (Ethernet Private Line - EPL): Đây là một phương pháp triển khai dịch vụ Ethernet rất đơn giản với độ trễ khung (frame delay), sự biến đổi trong thời gian trễ (frame delay variation) và tỷ lệ thất thoát khung ở mức thấp.

- Đường truyền Ethernet riêng ảo (Ethernet Virtual Private Line - EVPL): Phương pháp này tương tự như EPL nhưng cho phép ghép nhiều kênh dịch vụ, nghĩa là ghép nhiều mạng ảo lại với nhau, trên một cổng vật lý kết nối máy tính của người sử dụng với hệ thống mạng.

Tóm lại, một E-Line Service có thể được dùng để xây dựng những dịch vụ tương tự như Frame Relay (một dịch vụ truyền dữ liệu trên mạng diện rộng dùng công nghệ chuyển mạch khung) hay thuê kênh riêng (leased line), nhưng có băng thông Ethernet và việc kết nối tốt hơn nhiều.

• Kiểu dịch vụ Ethernet LAN (E-LAN): Kiểu này dựa trên một kết nối Ethernet ảo đa điểm-đến-đa điểm (multipoint-to-multipoint Ethernet Virtual Connection). Dịch vụ này làm cho MAN trông giống như một mạng LAN ảo.

Tuy nhiên, các tổ chức thành viên của MEF ứng dụng hai loại dịch vụ nói trên vào các sản phẩm riêng của họ dưới nhiều tên gọi khác nhau. Ví dụ như, Cisco đưa ra các dịch vụ Ethernet Relay Service (ERS) và Ethernet Wire Service (EWS) cho loại E-Line; Ethernet Relay Multipoint Service (ERMS) và Ethernet Multipoint Service (EMS) cho loại E-LAN.

Ngoài ra, các dịch vụ truy nhập khác nhau có thể được cung cấp với Metro Ethernet bao gồm: truy cập Internet tốc độ cao và truy cập IP/VPN.

Có nhiều nhà cung cấp thiết bị cho việc triển khai Metro Ethernet như Alcatel-Lucent, DATACOM, Ericsson, C-COR, Cisco, Ethos Networks, Extreme Networks, Foundry Networks, Huawei, Nortel Networks, Tellabs, ZTE, Alcatel ... Các giải pháp phần mềm cho thiết bị được cung cấp bởi IP Infusion.

Vào tháng 6/2002, HKBN đã xây dựng một mạng Metro Ethernet IP trên thế giới, phục vụ 1,2 triệu hộ gia đình.

Vào cuối tháng 9/2007 Verizon Business thông báo rằng họ đã cung cấp một giải pháp Metro Ethernet xuyên châu Á- Thái Bình Dương bao gồm Úc, Singapore, Nhật và Hồng Kông sử dụng thiết bị Nortel.

Mạng MPLS Based Metro Ethernet sở hữu tư nhân phát triển nhất và lớn nhất châu Phi là ở Kenya. Vươn tới hơn 5000 công ty, Kenya Data Networks đang cung cấp dịch vụ đầu cuối tốc độ cao sử dụng thiết bị truy nhập Siemens và mạng lõi Alcatel. KDN bây giờ đang khởi động dự án FTTH và có ý định phục vụ hơn 100.000 toà nhà ở Đông Phi trong 3 năm đến. Ở Việt Nam, các hãng Nortel và Cisco đã giới thiệu nhiều sản phẩm, dịch vụ ứng dụng MAN Ethernet. Bưu điện TP.HCM cũng đang triển khai dịch vụ băng thông rộng trên nền dịch vụ Ethernet với khách hàng đầu tiên là UBND TP.HCM.

[sửa] Các ứng dụng của Ethernet MAN

MAN Ethernet đang được triển khai trên toàn cầu để hỗ trợ nhiều loại ứng dụng và dịch vụ thuộc thế hệ mạng kế tiếp (Next Generation Network - NGN). Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu.

1. Dịch vụ cho doanh nghiệp

Đối với khách hàng là các doanh nghiệp, việc cung cấp các dịch vụ và phương thức kết nối tốc độ cao và ổn định là rất quan trọng vì những khách hàng này cần sử dụng rất nhiều băng thông cho các hoạt động mạng của họ. Nó cũng phải tương thích với hệ thống mạng LAN hiện hữu của doanh nghiệp.

MAN Ethernet có thể thỏa mãn những nhu cầu mới của doanh nghiệp như: kết nối các doanh nghiệp với nhau, kết nối doanh nghiệp với khách hàng và nhà cung cấp; thiết lập mạng riêng ảo; cung cấp các dịch vụ đa truyền thông băng thông rộng; và hỗ trợ các dịch vụ ghép kênh phân chia theo thời gian (Time Division Multiplexing - TDM).

2. Dịch vụ Triple Play cho người sử dụng cá nhân

Nhu cầu về thông tin, giải trí của người sử dụng cá nhân ngày càng tăng đã khiến dịch vụ Triple Play - truyền tải dữ liệu, thoại và phim ảnh trên một mạng IP với chất lượng cao - trở thành một trong những dịch vụ mà các nhà cung cấp cần phải triển khai để duy trì thị trường đa dạng này.

MAN Ethernet đang ở tư thế sẵn sàng thỏa mãn những nhu cầu này của người sử dụng cá nhân. Khi các dịch vụ cho doanh nghiệp được triển khai trong MEN ngày càng đạt được nhiều thành công, việc truy cập của người sử dụng cá nhân vào mọi dịch vụ Ethernet băng thông rộng cũng sẽ được cải thiện đáng kể.

3. Dịch vụ di động

Sự thâm nhập của điện thoại di động đang đạt đến mức bão hòa ở một số vùng trên thế giới và sự gia tăng cạnh tranh trong lĩnh vực này đã khiến các nhà điều hành mạng di động phải làm sao giảm chi phí điều hành nhưng vẫn bảo đảm đáp ứng các nhu cầu về dịch vụ đa dạng, băng thông rộng, chất lượng cao của người tiêu dùng. MAN Ethernet là một trong những giải pháp thích hợp cho họ. Nó là một sự lựa chọn phù hợp cho khu vực đô thị trong xu hướng tất yếu của quá trình phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông dựa trên NGN. Nhiều nhà điều hành đang có kế hoạch triển khai giải pháp này ở những khu vực đô thị, nơi đã có những hệ thống truy cập Ethernet

[sửa] Mục đích

Mô hình OSI phân chia chức năng của một giao thức ra thành một chuỗi các tầng cấp. Mỗi một tầng cấp có một đặc tính là nó chỉ sử dụng chức năng của tầng dưới nó, đồng thời chỉ cho phép tầng trên sử dụng các chức năng của mình. Một hệ thống cài đặt các giao thức bao gồm một chuỗi các tầng nói trên được gọi là "chồng giao thức" (protocol stack). Chồng giao thức có thể được cài đặt trên phần cứng, hoặc phần mềm, hoặc là tổ hợp của cả hai. Thông thường thì chỉ có những tầng thấp hơn là được cài đặt trong phần cứng, còn những tầng khác được cài đặt trong phần mềm.

Mô hình OSI này chỉ được ngành công nghiệp mạng và công nghệ thông tin tôn trọng một cách tương đối. Tính năng chính của nó là quy định về giao diện giữa các tầng cấp, tức qui định đặc tả về phương pháp các tầng liên lạc với nhau. Điều này có nghĩa là cho dù các tầng cấp được soạn thảo và thiết kế bởi các nhà sản xuất, hoặc công ty, khác nhau nhưng khi được lắp ráp lại, chúng sẽ làm việc một cách dung hòa (với giả thiết là các đặc tả được thấu đáo một cách đúng đắn). Trong cộng đồng TCP/IP, các đặc tả này thường được biết đến với cái tên RFC (Requests for Comments, dịch sát là "Đề nghị duyệt thảo và bình luận"). Trong cộng đồng OSI, chúng là các tiêu chuẩn ISO (ISO standards).

Thường thì những phần thực thi của giao thức sẽ được sắp xếp theo tầng cấp, tương tự như đặc tả của giao thức đề ra, song bên cạnh đó, có những trường hợp ngoại lệ, còn được gọi là "đường cắt ngắn" (fast path). Trong kiến tạo "đường cắt ngắn", các giao dịch thông dụng nhất, mà hệ thống cho phép, được cài đặt như một thành phần đơn, trong đó tính năng của nhiều tầng được gộp lại làm một.

Việc phân chia hợp lý các chức năng của giao thức khiến việc suy xét về chức năng và hoạt động của các chồng giao thức dễ dàng hơn, từ đó tạo điều kiện cho việc thiết kế các chồng giao thức tỉ mỉ, chi tiết, song có độ tin cậy cao. Mỗi tầng cấp thi hành và cung cấp các dịch vụ cho tầng ngay trên nó, đồng thời đòi hỏi dịch vụ của tầng ngay dưới nó. Như đã nói ở trên, một thực thi bao gồm nhiều tầng cấp trong mô hình OSI, thường được gọi là một "chồng giao thức" (ví dụ như chồng giao thức TCP/IP).

Mô hình tham chiếu OSI là một cấu trúc phả hệ có 7 tầng, nó xác định các yêu cầu cho sự giao tiếp giữa hai máy tính. Mô hình này đã được định nghĩa bởi Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International Organization for Standardization) trong tiêu chuẩn số 7498-1 (ISO standard 7498-1). Mục đích của mô hình là cho phép sự tương giao (interoperability) giữa các hệ máy (platform) đa dạng được cung cấp bởi các nhà sản xuất khác nhau. Mô hình cho phép tất cả các thành phần của mạng hoạt động hòa đồng, bất kể thành phần ấy do ai tạo dựng. Vào những năm cuối thập niên 1980, ISO đã tiến cử việc thực thi mô hình OSI như một tiêu chuẩn mạng.

Tại thời điểm đó, TCP/IP đã được sử dụng phổ biến trong nhiều năm. TCP/IP là nền tảng của ARPANET, và các mạng khác - là những cái được tiến hóa và trở thành Internet. (Xin xem thêm RFC 871 để biết được sự khác biệt chủ yếu giữa TCP/IP và ARPANET.)

Hiện nay chỉ có một phần của mô hình OSI được sử dụng. Nhiều người tin rằng đại bộ phận các đặc tả của OSI quá phức tạp và việc cài đặt đầy đủ các chức năng của nó sẽ đòi hỏi một lượng thời gian quá dài, cho dù có nhiều người nhiệt tình ủng hộ mô hình OSI đi chăng nữa.

Mặt khác, có nhiều người lại cho rằng, ưu điểm đáng kể nhất trong toàn bộ cố gắng của công trình mạng truyền thông của ISO là nó đã thất bại trước khi gây ra quá nhiều tổn thất.

[sửa] Tường trình các tầng cấp của mẫu hình OSI

[sửa] Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application layer)

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.

[sửa] 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) khác sang dạng XML và ngược lại.

[sửa] 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.

[sửa] 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.

[sửa] 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.

[sửa] 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.

[sửa] Tầng 1: Tầng vật lý (Physical Layer)

Tầng vật lý 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 lý 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.

[sửa] Các giao diện

Ngoài các tiêu chuẩn đối với từng giao thức về truyền tải dữ liệu, còn có các tiêu chuẩn giao diện cho các tầng cấp khác nhau hội thoại với tầng cấp ở trên hoặc ở dưới nó (thường phục thuộc vào hệ điều hành cụ thể đang được sử dụng). Ví dụ, Winsock của Microsoft Windows, Berkeley sockets của Unix và Giao diện tầng chuyển tải (Transport Layer Interface) của System V là những giao diện giữa các trình ứng dụng (tầng 5 trở lên) và tầng giao vận (tầng 4). NDIS (Network Driver Interface Specification - Đặc tả Giao diện Điều vận Mạng) và ODI (Open Data-Link Interface - Giao diện Liên kết Dữ liệu Mở) là các giao diện giữa phương tiện truyền (media) (tầng 2) và giao thức mạng (tầng 3).

[sửa] Bảng liệt kê các thí dụ

Tầng Các thí dụ khác nhau Bộ TCP/IP

SS7

Bộ AppleTalk

Bộ OSI

Bộ IPX

SNA

UMTS

# Tên

7 Ứng dụng HL7, Modbus, SIP

HTTP, SMTP, SMPP, SNMP, FTP, Telnet, NFS, NTP

ISUP, INAP, MAP, TUP, TCAP

AFP

FTAM, X.400, X.500, DAP

APPC

6 Trình diễn TDI, ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG

XDR, SSL, TLS

AFP

ISO 8823, X.226

5 Phiên làm việc Named Pipes, NetBIOS, SAP, SDP

Session establishment for TCP

ASP, ADSP, ZIP, PAP

ISO 8327, X.225 NWLink

DLC?

4 Giao vận NetBEUI

TCP, UDP, RTP, SCTP

ATP, NBP, AEP, RTMP

TP0, TP1, TP2, TP3, TP4, OSPF

SPX, RIP

3 Mạng NetBEUI, Q.931

IP, ICMP, IPsec, ARP, RIP, BGP

MTP-3, SCCP

DDP

X.25 (PLP), CLNP

IPX

RRC (Radio Resource Control)

2 Liên kết dữ liệu Ethernet, 802.11 (WiFi), Token Ring, FDDI, PPP, HDLC, Q.921, Frame Relay, ATM, Fibre Channel

MTP-2

LocalTalk, TokenTalk, EtherTalk, AppleTalk Remote Access, PPP

X.25 (LAPB), Token Bus

IEEE 802.3 framing, Ethernet II framing

SDLC

MAC (Media Access Control)

1 Vật lý RS-232, V.35, V.34, Q.911, T1, E1, 10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, POTS, SONET, DSL, 802.11b, 802.11g

MTP-1

Localtalk on shielded, Localtalk on unshielded (PhoneNet) X.25 (X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, G.703)

Twinax PHY (Physical Layer)

[sửa] Điều hành song song

This is parallel of OSI and standard letter communication between two company managers

[sửa] Hài hước

Mô hình bảy tầng cấp trên thường được mở rộng thêm dưới một hình thức hài hước, ám chỉ đến những nan đề thông thường, không có tính kỹ thuật. Một trong những trò đùa là mô hình 10 tầng cấp, trong đó tầng 8 là tầng "người dùng", tầng 9 là "tài chính" và tầng 10 là "chính trị".

Kỹ thuật viên mạng truyền thông thường ám chỉ đến những nan đề của của tầng thứ 8, ý nói tầng người dùng là tầng có nan đề, chứ không phải là mạng.

Mô hình OSI còn được gọi một cách diễu cợt là "mô hình Taco Bell" (cửa hàng bán thức ăn Mexico), vì cửa hàng ăn này đã từng nổi tiếng với những cái bánh gói 7 lớp burrito.

Dick Lewis dùng một câu chuyện diễn tả điệp viên James Bond (007) phân phát một thông điệp mật để minh họa mô hình bảy tầng.

[sửa] Những câu dễ nhớ (Menmonics)

Tên của bảy tầng trong giao thức mô hình của OSI (Physical, Data link, Network, Transport, Session, Presentation và Application) có thể được ghi nhớ nhanh chóng bằng các cách viết tắt sau: xDSL

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bước tới: menu, tìm kiếm

Bài này hoặc đoạn này được đề nghị hợp nhất với bài DSL, vì hai bài đều nói về XDSL (Thảo luận)

DSL (digital subscriber line) là một công nghệ sử dụng các phương pháp điều biến phức tạp, chuyển các dữ liệu thành các gói để truyền tải trên dây điện thoại. DSL bao gồm nhiều loại, được gọi chung là xDSL.

Modem số DSL truyền tải dữ liệu giữa hai điểm đầu cuối của đường cáp đồng. Tín hiệu sẽ không đi qua hệ thống chuyển mạch điện thoại, và không gây nhiễu đến tín hiệu thoại. Băng tần thoại trên cáp đồng chỉ là 0-4 kHz (thực tế), trong khi công nghệ DSL thường dùng tần số trên 100 kHz.

Mục lục

[ẩn]

• 1 Phân loại xDSL và lịch sử phát triển

o 1.1 ISDN

o 1.2 HDSL

o 1.3 VDSL

o 1.4 ADSL

o 1.5 RADSL

[sửa] Phân loại xDSL và lịch sử phát triển

[sửa] ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network - Mạng số tích hợp đa dịch vụ) được coi sự mở đầu của xDSL. ISDN ra đời vào năm 1976 với tham vọng thống nhất cho truyền dữ liệu và thoại. Trong ISDN, tốc độ giao tiếp cơ sở (BRI - Basic Rate Interface) cung cấp 2 kênh: 64kbps (kênh B) dành cho thoại hoặc dữ liệu và một kênh 16kbps (kênh D) dành cho các thông tin báo hiệu điều khiển. Nhược điểm của công nghệ là chỉ truyền dịch vụ thoại và chuyển mạch gói tốc độ thấp. Nó không thích hợp cho chuyển mạch gói tốc độ cao và thời gian chiếm giữ lâu dài. Chính điều này là đặc điểm của mạng Internet hiện nay. Do đó, ISDN không được áp dụng rộng rãi mà chỉ áp dụng cho các gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ. Tuy nhiên, với những người sử dụng ISDN tại Mỹ (quê hương của ISDN) thì cũng khó quên được các lợi ích mà ISDN đem lại khi ISDN là công nghệ mở đầu cho tất cả các loại dịch vụ tích hợp. IDSL - ISDN digital subscriber line - là một công nghệ xDSL dựa trên nền tảng là ISDN, được đảm bảo tốc độ 144Kbps trên cả kênh B và D.

[sửa] HDSL

HDSL (high-bit-rate digital subscriber line) ra đời trong phòng thí nghiệm vào năm 1986. Thực chất các thiết bị thu phát HSDL là sự kế thừa của ISDN nhưng ở mức độ phức tạp hơn. HDSL ra đời dựa trên chuẩn T1/E1 của Mỹ/châu Âu. HDSL1 cho phép truyền 1,544Mbps hoặc 2,048Mbps trên 2 hay 3 đôi dây. HDSL2 ra đời sau đó cho phép dùng 1 đôi dây để truyền 1,544Mbps đối xứng. HDSL2 ra đời mang nhiều ý tưởng của ADSL. Ưu thể của HDSL là loại công nghệ không cần các trạm lặp, tức là có độ suy hao thấp hơn các loại khác trên đường truyền. Do vậy HDSL có thể truyền xa hơn mà vẫn đảm bảo được chất lượng tín hiệu. HDSL được ưa dùng do có các đặc tính chẩn đoán nhiễu (đo SNR) và ít gây nhiễu xuyên âm. HDSL được dùng bởi các nhà khai thác nội hạt (các công ty điện thoại) hay cung cấp các đường tốc độ cao giữa nhiều tòa nhà hay các khu công sở với nhau.

[sửa] VDSL

VDSL (very-high-bit-rate digital subscriber line) là một công nghệ xDSL cung cấp đường truyền đối xứng trên một đôi dây đồng. Dòng bit tải xuống của VDSL là cao nhất trong tất cả các công nghệ của xDSL, đạt tới 52Mbps, dòng tải lên có thể đạt 2,3 Mbps. VDSL thường chỉ hoạt động tốt trong các mạng mạch vòng ngắn. VDSL dùng cáp quang để truyền dẫn là chủ yếu, và chỉ dùng cáp đồng ở phía đầu cuối.

[sửa] ADSL

ADSL (Asymmetrical DSL) chính là một nhánh của công nghệ xDSL. ADSL cung cấp một băng thông bất đối xứng trên một đôi dây. Thuật ngữ bất đối xứng ở đây để chỉ sự không cân bằng trong dòng dữ liệu tải xuống và tải lên. Dòng dữ liệu tải xuống có băng thông lớn hơn băng thông dòng dữ liệu tải lên. ADSL ra đời vào năm 1989 trong phòng thí nghiệm. ADSL1 cung cấp 1,5 Mbps cho đường dữ liệu tải xuống và 16 kbps cho đường đường dữ tải lên, hỗ trợ chuẩn MPEG-1. ADSL2 có thể cung cấp băng thông tới 3 Mbps cho đường xuống và 16 kbps cho đường lên, hỗ trợ 2 dòng MPEG-1. ADSL3 có thể cung cấp 6 Mbps cho đường xuống và ít nhất 64 kbps cho đường lên, hỗ trợ chuẩn MPEG-2. Dịch vụ ADSL mà chúng ta hay sử dụng hiện nay theo lý thuyết có thể cung cấp cung cấp 8 Mbps cho đường xuống và 2 Mbps cho đường lên, tuy nhiên vì nhiều lý do từ phía các ISP nên chất lượng dịch vụ sử dụng ADSL tại các đầu cuối của chúng ta thường không đạt được như sự quảng cáo ban đầu.

[sửa] RADSL

RADSL (rate-adaptive digital subscriber line) là một phiên bản của ADSL mà ở đó các modem có thể kiểm tra đường truyền khi khởi động và đáp ứng lúc hoạt động theo tốc độ nhanh nhất mà đường truyền có thể cung cấp. RADSL còn được gọi là ADSL có tốc độ biến đổi.

Giới thiệu

ADSL là một cách kết nối tốc độ cao tới Internet, với tốc độ có thể nhanh hơn vài chục đến cả trăm lần modem quay số hiện nay chúng ta đang dùng. Đây sẽ là một sự hứa hẹn thực sự cho chúng ta để có thể "lướt" trên Internet chứ không phải là "bò" như hiện tại. Theo các tin tức do các phương tiện thông tin đại chúng đưa, có thể biết rằng dịch vụ ADSL được cung cấp bởi sự hợp tác giữa nhà cung cấp khả năng truy cập Internet lớn nhất Việtnam hiện nay là VDC và nhà cung cấp dịch vụ ADSL lớn nhất Hàn Quốc hiện nay là Korea Telecom. Hiện nay, tại các nước có cơ sở hạ tầng Internet tiên tiến, ADSL đã trở thành một phương tiện kết nối phổ biến vào mạng toàn cầu nhưng đối với hầu hết người dùng Internet trong nước, ADSL còn là một khái niệm xa lạ. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu với các bạn những nét sơ lược về công nghệ kết nối Internet này.

Căn bản về công nghệ ADSL

ADSL là một thành viên của họ công nghệ kết nối modem tốc độ cao hay còn gọi là DSL, viết tắt của Digital Subscriber Line. DSL tận dụng hệ thống cáp điện thoại bằng đồng có sẵn để truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao, tiết kiệm kinh phí lắp đặt cáp quang (fibre-optic) đắt tiền hơn. Tất cả các dạng DSL hoạt động dựa trên thực tế là truyền âm thanh qua đường cáp điện thoại đồng chỉ chiếm một phần băng thông rất nhỏ. DSL tách băng thông trên đường cáp điện thoại thành hai: một phần nhỏ dành cho truyền âm, phần lớn dành cho truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao. Trên đường dây điện thoại thì thực tế chỉ dùng một khoảng tần số rất nhỏ từ 0KHz đến 20KHz để truyền dữ liệu âm thanh (điện thoại). Công nghệ DSL tận dụng đặc điểm này để truyền dữ liệu trên cùng đường dây, nhưng ở tần số 25.875 KHz đến 1.104 MHz

Loại DSL Tên đầy đủ Download Upload Khoảng cách * Số đường điện thoại cần Hỗ trợ điện thoại **

ADSL Asymetric DSL 8Mbps 800Kbps 5500m 1 Có HDSL High bit-rate DSL 1.54Mbps 1.54Mbps 3650m 2 Không IDSL Intergrated Service Digital Network DSL 144Kbps 144Kbps 10700m 1 Không MSDSL Multirate Symetric DSL 2Mbps 2Mbps 8800m 1 Không RADSL Rate Adaptive DSL 7Mbps 1Mbps 5500m 1 Có SDSL Symetric DSL 2.3Mbps 2.3Mbps 6700m 1 Không VDSL Veryhigh bit-rate DSL 52Mbps 16Mbps 1200m 1 Có

• Khoảng cách cáp từ thuê bao đến tổng đài, nếu nằm trong khoảng cách này thì có thể kết nối xDSL

o Khả năng dùng điện thoại bình thường khi xDSL đang hoạt động trên đường cáp

ADSL và Internet trên băng thông rộng ADSL là một trong những kết nối Internet phổ biến cung cấp băng thông lớn cho việc truyền tải dữ liệu (tiếng Anh gọi là broadband Internet). Broadband Internet so với kết nối bằng modem quay số truyền thống là một cuộc cách mạng lớn về tốc độ, chất lượng và nội dung, cũng giống như so sánh Nvidia GeForce 4 TI4600 với S3 Trio 1MB PCI vậy. Với tốc độ kết nối gấp hàng chục đến hàng trăm lần modem quay số, ADSL - một ứng dụng của broadband Internet - sẽ giúp bạn thực sự thưởng thức thế giới kĩ thuật số trên mạng toàn cầu. Thực sự có thể lướt trên Inet chứ không phải bò lổm ngổm trên Inet như hiện tại.

A. Đối với người dùng

Về cơ bản, ADSL sẽ giúp bạn làm những việc quen thuộc trên Internet như dùng thư điện tử, duyệt websites, duyệt diễn đàn, tải file..v.v.. nhưng nhanh hơn trước rất nhiều lần và bạn có thể làm những việc đó đồng thời thay vì phải làm lần lượt từng thứ một như trước đây. Bạn có thể thoải mái thưởng thức Internet do không phải dài cổ đợi modem quay số gọi tổng đài hay ngồi đọc truyện chưởng chờ trang web nạp xong trên trình duyệt. Một điều đáng chú ý là bạn không phải trả cước gọi điện thoại khi dùng ADSL, và đường dây vẫn dùng để gọi được khi đang duyệt Internet, dù công nghệ này dựa trên đường điện thoại có sẵn.

Ngoài việc tăng tốc cho những nhu cầu Internet phổ biến ở trên, ADSL còn giúp bạn sử dụng Internet vào những tác vụ mà trước đây modem quay số vẫn phải khóc lóc thảm thiết vẫy cờ trắng đầu hàng. Thứ nhất, bạn có thể truy cập những website thiết kế với chất lượng cao, dùng flash, nhạc nền, nhiều hình động... Thứ hai, bạn có thể nghe và xem các bài hát, bản tin, giới thiệu phim... từ khắp mọi nơi trên thế giới. Thứ ba là phim theo yêu cầu (tiếng Anh gọi là movie-on-demand), với băng thông rộng và công nghệ nén và truyền hình ảnh, âm thanh tiên tiến, phim ảnh có thể được truyền qua Internet và bạn có toàn quyền chọn lựa chương trình, tạm dừng hoặc tua đi tua lại tùy thích. Hiện nay nhà cung cấp dịch vụ Internet của Singapore là SingNet đang cung cấp dịch vụ này với giá khoảng 6.5 USD/tháng (giá khuyến mại cho 12 tháng đầu là 2.5 USD) qua đường ADSL 512Kbps. Thứ tư là hội thảo video qua mạng: kết hợp với webcam, ADSL sẽ giúp bạn đàm thoại với bạn bè, người thân hay đối tác kinh doanh qua Internet với âm thanh và hình ảnh chất lượng cao. Thứ năm là chơi multiplayer game trên Internet với bạn bè khắp thế giới. Với thời gian ping rất thấp, ADSL cho phép các game mạng chạy trơn tru, khiến chơi game qua Internet nhanh hơn và thú vị hơn. Thứ sáu là học qua mạng. Bạn có thể tham dự các khóa học từ xa tổ chức bởi các trường đại học tên tuổi trên thế giới hoặc truy cập các thư viện điện tử trên mạng nhanh hơn.

B. Đối với doanh nghiệp

Thương mại điện tử và nền công nghiệp thông tin là nền tảng tương lai của mọi nền kinh tế. ADSL nói riêng và broadband Internet nói chung khiến thương mại điện tử trở nên khả thi. Các cửa hàng trên mạng có thể được thiết kế với tính tương tác cao hơn, cách trình bày sản phẩm hấp dẫn hơn với người dùng. Loại cửa hàng này dễ thiết kế, dễ bảo quản, giá thành rẻ, kết hợp với khả năng tương tác trực tiếp với người dùng sẽ giúp cho doanh nghiệp nhỏ có thể cạnh tranh với các cơ sở lớn hơn trên quy mô toàn cầu.

Nền công nghệ phần mềm của Việtnam sẽ đạt tính cạnh tranh cao hơn với Internet băng thông rộng. Việc phát triển, thăm dò và xâm nhập thị trường cũng như nhận đơn đặt hàng và giao sản phẩm sẽ trở nên dễ dàng hơn và kinh tế hơn rất nhiều.

Điều kiện để lắp đặt ADSL

Điều kiện cơ bản là bạn phải có một đường điện thoại (!) Chi tiết hơn, đường điện thoại đó phải đáp ứng những yêu cầu sau: Cách tổng đài dưới 5500 m. Càng gần tổng đài, tốc độ truy cập của bạn càng tăng. Dĩ nhiên nếu nhà cung cấp dịch vụ giới hạn tốc độ thì dù ở đâu bạn cũng chỉ đạt tối đa là tốc độ giới hạn. Không bị áp dụng công nghệ pair gain. Pair gain là công nghệ kĩ thuật số tách đường cáp điện thoại ra làm hai (ở đây xét pair gain 1+1). Công nghệ này được nhà cung cấp dịch vụ điện thoại hay áp dụng để giảm chi phí trong trường hợp nhà bạn muốn có thêm đường điện thoại. Điểm dở của nó là kết nối Internet quay số sẽ bị giảm một nửa tốc độ (28.8Kbps tối đa so vKhông bị áp dụng công nghệ RIM - Remoted Integrated Multiplexer. Công nghệ này dựa trên đường cáp quang (fibre-optic cable), nhà cung cấp dịch vụ điện thoại dẫn cáp quang đến một khu vực rồi chuyển tín hiệu trên cáp quang thành dịch vụ điện thoại bình thường. RIM rất kinh tế khi lắp đặt điện thoại ở những nơi không có sẵn mạng cáp điện thoại bằng đồng như khu vực ngoại ô mới xây, vùng sâu vùng xa hay hải đảo.

Trang thiết bị

Nếu đường điện thoại của bạn có thể hỗ trợ ADSL, bạn chỉ cần liên lạc nhà cung cấp dịch vụ là họ sẽ lo phần kết nối bạn vào tổng đài. Nhưng về phần lắp đặt tại nhà thì bạn phải tự làm lấy, nếu thuê dịch vụ thì sẽ rất đắt. Ngay cả việc mua sắm thiết bị có khi cũng nên tự túc, vì nhà cung cấp có thể bán rất đắt. Tự túc mua sắm và lắp đặt thiết bị sẽ giúp bạn tiết kiệm được khá nhiều và hơn nữa bạn làm chủ thiết bị, có thể chuyển qua nhà cung cấp dịch vụ khác dễ dàng hơn (hi vọng Việtnam sẽ có nhiều nhà cung cấp dịch vụ Internet trong tương lai). Bạn cứ yên tâm, vì lắp đặt rất dễ dàng, không hề khó hơn việc lắp đặt modem quay số đâu. Tuy nhiên, trước khi mua thiết bị, bạn nên kiểm tra với nhà cung cấp xem thiết bị đó có được họ hỗ trợ không.

Cũng gần giống như kết nối quay số, bạn cần một modem làm trung gian giữa máy tính và đường điện thoại để chuyển đổi giữa tín hiệu và dữ liệu. Có ba loại modem hỗ trợ ADSL. Modem trên card PCI: loại này tích hợp tất cả trên một card PCI. Giá thành rẻ nhất trong ba loại, nhưng rất khó cài đặt, kén chọn hệ điều hành và không hỗ trợ chia sẻ kết nối đến nhiều máy tính. Nếu bạn tính dùng thêm Linux hay Mac OS X, hay chia sẻ kết nối ADSL với nhiều máy khác, hay là dân overclocker, nên tránh xa loại này. Modem USB: đây là loại modem lắp ngoài kết nối qua giao tiếp USB 1.1. Giá chỉ hơn loại trước một chút và trông có vẻ dễ lắp đặt. Nhưng thực ra loại này cũng kén hệ điều hành không kém loại kia, cài đặt tương đối khó và không hỗ trợ chia sẻ kết nối. Hơn nữa, tốc độ của USB 1.1 rất thấp (tối đa là 12Mbps nhưng thực tế còn thấp hơn nhiều), không thích hợp với ADSL tốc độ cao, lại dùng nhiều tài nguyên hệ thống. Bạn nên cân nhắc kĩ trước khi chọn USB cho ADSL. Ethernet modem lắp ngoài: đây là loại phổ biến nhất. Nó dùng giao tiếp ethernet với máy tính qua card mạng 10/100. Ưu điểm là rất dễ lắp đặt, hỗ trợ hầu hết các hệ điều hành, dễ chia sẻ kết nối. Nhược điểm là giá thành cao hơn các loại khác (có tính cả giá của card mạng). Ethernet ADSL modem có khi được tích hợp thêm một số chức năng như tường lửa (hardware firewall) hay router và hub hay switch lắp trong (giúp bạn chia sẻ kết nối với các máy khác dễ dàng).

Nếu muốn dùng các thiết bị khác như máy điện thoại hay fax trên đường dây mà ADSL dùng, bạn cần một bộ lọc để lọc tín hiệu. Giá thành của nó rất rẻ và thường được bán kèm modem nếu bạn mua từ nhà cung cấp dịch vụ.

Phần mềm cần thiết

Để đăng nhập vào mạng ADSL của nhà cung cấp, bạn cần phần mềm đăng nhập thích hợp hỗ trợ một trong hai giao thức PPPoE hoặc PPPoA. Giao thức thứ nhất, PPPoE, viết tắt của cụm từ Point to Point Protocol over Ethernet, là giao thức đăng nhập phổ biến nhất cho các kết nối dạng DSL. Khi bạn đăng kí ADSL, bạn sẽ được cung cấp phần mềm PPPoE tương thích với nhà cung cấp. Những phần mềm này đều được sửa lại từ những phần mềm PPPoE có sẵn như Enternet, vì vậy bạn có thể dùng phần mềm khác thay thế. Nếu bạn dùng các hệ điều hành mới như Windows XP hay Mac OS X thì chúng có sẵn hỗ trợ cho PPPoE. Giao thức thứ hai, PPPoA, viết tắt của Point to Point Protocol over ATM, rất giống với PPPoE nhưng không tương thích với nhau. Nó đang bị dần loại bỏ và thay thế bởi PPPoE.

Khi dùng ADSL, thời gian máy của bạn hoạt động trên Internet cũng như lượng thông tin bạn truy cập tăng rất nhiều so với thời modem quay số. Vì thế, bạn cần trang bị phần mềm chống virus và tường lửa để phòng ngừa tin tặc tấn công. Tuy chẳng ai truy cập máy bạn để ăn trộm vài bài MP3 hay xem trộm thư tình của bạn đâu, nhưng họ có thể tặng bạn vài con ngựa thành Troy để chiếm quyền điều khiển máy bạn và thực hiện tấn công kiểu DDoS đến các máy chủ khác. Nên tránh các phiền phức loại này bằng các phần mềm hữu dụng. ới 56Kbps tối đa) và không thể dùng với ADSL. Những khó khăn và hạn chế có thể gặp Nhà cung cấp dịch vụ có thể gặp khó khăn hay tạo khó khăn cho bạn khi dùng ADSL. Những khó khăn và hạn chế này có thể chia làm hai loại: chất lượng dịch vụ và giá thành dịch vụ.

Thứ nhất, đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ADSL không phải là điều dễ dàng với một nước có cơ sở hạ tầng Internet yếu kém như Việt Nam. Trước tiên, nhà cung cấp dịch vụ phải có các máy chủ rất mạnh để có thể đáp ứng được những kết nối tốc độ cao trong thời gian dài (kết nối ADSL được thiết kế để chạy 24/7) từ các máy khách. Ngoài ra, đường kết nối từ các máy chủ đó lên Internet cũng phải đảm bảo tốc độ truy cập cho các máy khách. Đây quả là một thách thức lớn đối với các nhà cung cấp dịch vụ Internet ở Việt Nam, khi mà cơ sở hạ tầng của họ chưa đủ để đảm bảo kết nối của những người dùng modem quay số. Đấy là còn chưa kể đến vấn đề hỗ trợ kĩ thuật, khi mà ADSL yêu cầu phần mềm đăng nhập mới, các thiết bị cài đặt mới và sẽ nảy sinh các vấn đề tương thích mới. Thứ hai, giá thành dịch vụ luôn là nỗi băn khoăn thường trực của người dùng Việt Nam từ khi Internet xuất hiện. Giá thành lắp đặt ADSL thường khá cao. Giá của ethernet ADSL modem thường từ 120 USD trở lên, nếu tính cả card mạng và bộ lọc thì ít nhất cũng là 150 USD. Ngoài ra còn cước phí để nhà cung cấp nối đường điện thoại của bạn vào trạm ADSL ở tổng đài, tuy nhiên bạn có thể được khuyến mãi phần này. Với tính năng always-on, tức là lúc nào cũng hoạt động của ADSL, và việc không phải quay số để kết nối, hi vọng nhà cung cấp dịch vụ không tính tiền theo phút như với kết nối quay số. Lý tưởng nhất là bạn trả cước thuê bao cố định và có tốc độ tối đa của đường truyền cho phép cũng như băng thông hàng tháng lớn tùy thích. Tình huống lý tưởng này, tiếc thay, chỉ có một vài nước trên thế giới mới có, ví dụ như ở Hồng Kông. Đa số các nhà cung cấp ADSL hiện nay cung cấp đường kết nối với tốc độ được giới hạn, phổ biến là ở mức 512 Kbps tải xuống và 128 Kbps tải lên, và băng thông hàng tháng cũng được giới hạn: bạn chỉ được tải xuống/tải lên một lượng dữ liệu tính bằng GB nhất định. Bạn trả thuê bao cố định hàng tháng. Nếu bạn dùng nhiều băng thông hơn, bạn sẽ phải trả thêm nhưng thường là họ tính rất đắt, 1 GB ra ngoài giới hạn có giá đắt hơn rất nhiều so với 1 GB ở trong giới hạn. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ có phần mềm thích hợp để đo băng thông sử dụng của bạn và phần mềm này cũng chạy ngay trên máy bạn. Nó đo là một chuyện, còn đo chính xác hay không lại là chuyện khác, và vấn đề này đôi khi gây đau đầu cho người sử dụng. Chắc chắn bạn không muốn bị choáng nặng hay ngất xỉu khi nhận được hóa đơn hàng tháng phải không? Việc cạnh tranh trên thị trường ADSL cũng là vấn đề nan giải. Nền tảng của ADSL chính là hệ thống cáp điện thoại và các trạm chuyển đặt ở các tổng đài. Công ty nào nắm quyền kiểm soát những cơ sở hạ tầng ấy thì sẽ có độc quyền trên thị trường ADSL. Các công ty khác sẽ không đủ điều kiện tài chính cũng như cơ sở pháp lý để tự lập ra hệ thống cáp điện thoại và tổng đài riêng, và sẽ phải trở thành đại lý của công ty kia. Đây là tình hình của thị trường ADSL tại Úc, nơi mà công ty Telstra nắm gần như toàn bộ hệ thống cáp điện thoại và 100% các trạm chuyển ADSL ở các tổng đài. Sự độc quyền ấy hiện đang làm Internet băng thông rộng ở Úc chết dần chết mòn

Kết

Sự giới thiệu Internet băng thông rộng, hay cụ thể là ADSL ở Việt Nam sẽ thúc đẩy công nghệ thông tin cũng như nền kinh tế và giáo dục của nước ta đuổi theo các nước khác. Một điểm rất dễ nhận trong việc áp dụng ADSL trên thế giới là ở các nước châu Á (cụ thể là Hồng Kông, Singapore, Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc ....), ADSL được dùng rộng rãi và có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các nước phát triển khác như Úc, Mĩ hay Tây Âu. Hi vọng Việt Nam sẽ phát triển ADSL theo con đường của các nước châu Á anh em để tạo nên cuộc cách mạng Internet trong nước, góp phần lớn hỗ trợ nền kinh tế và giáo dục đào tạo

Lấy từ "http://vi.wikipedia.org/wiki/XDSL"

Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Anh: Global System for Mobile Communications; tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.

GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.

Mục lục [ẩn]

1 Giao diện vô tuyến

2 Lịch sử

3 Cấu trúc mạng GSM

3.1 XEM THÊM

[sửa] Giao diện vô tuyến

GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào do đó các máy điện thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 Mhz và 1800 Mhz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850 Mhz và 1900 Mhz do băng 900 Mhz và 1800 Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước.

Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400 Mhz hay 450 Mhz chỉ có ở Scandinavia sử dụng do các băng tần khác đã bị cấp phát cho việc khác.

Các mạng sử dụng băng tần 900 Mhz thì đường lên (từ thuê bao di động đến trạm truyền dẫn uplink) sử dụng tần số trong dải 890-915 MHz và đường xuống downlink sử dụng tần số trong dải 935-960 MHz. Và chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 Mhz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 Khz. Khoảng cách song công (đường lên & xuống cho 1 thuê bao) là 45MHz.

Ở một số nước, băng tần chuẩn GSM900 được mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt được dải tần rộng hơn. E-GSM dùng 880-915 MHz cho đường lên và 925-960 MHz cho đường xuống. Như vậy, đã thêm được 50 kênh (đánh số 975 đến 1023 và 0) so với băng GSM-900 ban đầu. E-GSM cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time division multiplexing), cho phép truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc trên 1 kênh vô tuyến. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung TDMA. Các kênh bán tốc sử dụng các khung luân phiên trong cùng khe thời gian. Tốc độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270.833 kbit/s và chu kỳ của một khung là 4.615 m.

Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM 850/900 Mhz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 Mhz.

--------------------------------------------------------------------------------

Mã hóa âm thanh

GSM sử dụng khá nhiều kiểu mã hóa thoại để nén tần số audio 3,1KHz vào trong khoảng 5.6 and 13 kbit/s. Ban đầu, có 2 kiểu mã hoá là bán tốc (haft rate -5.6 kbps)và toàn tốc (Full Rate -13 kbit/s)). Để nén họ sử dụng hệ thống có tên là mã hóa dự đoán tuyến tính (linear predictive coding - LPC).

GSM được cải tiến hơn vào năm 1997 với mã hóa EFR (mã hóa toàn tốc cải tiến -Enhanced Full Rate), kênh toàn tốc nén còn 12.2 kbit/s. Sau đó, với sự phát triển của UMTS, EFR được tham số lại bởi kiểu mã hóa biến tốc, được gọi là AMR-Narrowband.

Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell.

Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 32 km (22 dặm).

Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như nhà ga, sân bay, siêu thị... thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp sóng từ các anten ngoài trời vào.

[sửa] Lịch sử

Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.

Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.

Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.

[sửa] Cấu trúc mạng GSM

Cấu trúc mạng GSM

Một mạng GSM để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hang cho nên nó khá phức tạp vì vậy sau đây sẽ chia ra thành các phần như sau: chia theo phân hệ :

- Phân hệ chuyển mạch NSS: Network switching SubSystem

- Phân hệ vô tuyến RSS = BSS + MS : Radio SubSystem

- Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OMS : Operation and Maintenance SubSystem

BSS Base_Station_Subsystem= TRAU + BSC + BTS

+ TRAU : bộ chuyển đổi mã và phối hợp tốc độ

+ BSC : bộ điều khiển trạm gốc

+ BTS : trạm thu phát gốc

MS : chính là những chiếc di động gồm : ME và SIM

+ ME Mobile Equipment : phần cứng và phần mềm

+ SIM : lưu trữ các thông tin về thuê bao và mật mã / giải mật mã.

Chức năng của BSC : - điều khiển một số trạm BTS xử lý các bản tin báo hiệu - Khởi tạo kết nối. - Điều khiển chuyển giao : Intra & Inter BTS HO - Kết nối đến các MSC, BTS và OMC

Chức năng của BTS : - Thu phát vô tuyến - Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý - Mã hóa và giải mã - Mật mã / giải mật mã - Điều chế / giải điều chế.

BSS nối với NSS thông qua luồng PCM cơ sở 2 Mbps

Mạng và hệ thống chuyển mạch Network and Switching Subsystem (phần này gần giống với mạng điện thoại cố định). Đôi khi người ta còn gọi nó là mạng lõi (core network).

Phần mạng GPRS (GPRS care network) Phần này là một phần lắp thêm để cung cấp dịch vụ truy cập Internet.

Và một số phần khác phục vụ việc cung cấp các dịch vụ cho mạng GSM như gọi, hay nhắn tin SMS...

Máy điện thoại - Mobile Equipment

Thẻ SIM (Subscriber identity module)

--------------------------------------------------------------------------------

Modul nhận dạng thuê bao (Subscriber identity module)

Một bộ phận quan trọng của mạng GSM là modul nhận dạng thuê bao, còn được gọi là thẻ SIM. SIM là 1 thẻ nhỏ, được gắn vào máy di động, để lưu thông tin thuê bao và danh bạ điện thoại. Các thông tin trên thẻ SIM vẫn được lưu giữ khi đổi máy điện thoại. Người dùng cũng có thể thay đổi nhà cung cấp khác, nếu đổi thẻ SIM. Một số rất ít nhà cung cấp dịch vụ mạng ngăn cản điều này bởi việc chỉ cho phép 1 máy dùng 1 SIM hay dùng SIM khác, nhưng do họ sản xuất, được gọi là tình trạng Khóa SIM. Ở Australia, Bắc Mỹ và Châu Âu, một số nhà khai thác mạng viễn thông tiến hành khóa máy di động họ bán. Lý do là giá của các máy này được những nhà cung cấp đó tài trợ, và họ không muốn người dùng mua máy đó để xài cho hãng khác. Người dùng cũng có thể liên hệ với nhà sản xuất để đăng ký gỡ bỏ khóa máy. Số được khóa theo máy di động là số Nhận dạng máy di động quốc tế IMEI (International Mobile Equipment Identity), chứ không phải số thuê bao.

Một vài nước như Bangladesh, Belgium, Costa Rica, India, Indonesia, Malaysia, và Pakistan tất cả các máy di động đều được bỏ khóa (Tất nhiên, cả Việt Nam nữa).

Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp (tiếng Anh: General Packet Radio Service (GPRS)) là một dịch vụ dữ liệu di động dạng gói dành cho những người dùng Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) và điện thoại di động IS-136. Nó cung cấp dữ liệu ở tốc độ từ 56 đến 114 kbps.

GPRS có thể được dùng cho những dịch vụ như truy cập Giao thức Ứng dụng Không dây (WAP), Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS), và với các dịch vụ liên lạc Internet như email và truy cập World Wide Web. Dữ liệu được truyền trên GPRS thường được tính theo từng megabyte đi qua, trong khi dữ liệu liên lạc thông qua chuyển mạch truyền thống được tính theo từng phút kết nối, bất kể người dùng có thực sự đang sử dụng dung lượng hay đang trong tình trạng chờ. GPRS là một dịch vụ chuyển mạch gói nỗ lực tối đa, trái với chuyển mạch, trong đó một mức Chất lượng dịch vụ (QoS) được bảo đảm trong suốt quá trình kết nối đối với người dùng cố định.

Các hệ thống di động 2G kết hợp với GPRS thường được gọi là "2.5G", có nghĩa là, một công nghệ trung gian giữa thế hệ điện thoại di động thứ hai (2G) và thứ ba (3G). Nó cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu vừa phải, bằng cách sử dụng các kênh Đa truy cập theo phân chia thời gian (TDMA) đang còn trống, ví dụ, hệ thống GSM. Trước đây đã có suy nghĩ sẽ mở rộng GPRS để bao trùm những tiêu chuẩn khác, nhưng thay vào đó những mạng đó hiện đang được chuyển đổi để sử dụng chuẩn GSM, do đó GSM là hình thức mạng duy nhất sử dụng GPRS. GPRS được tích hợp vào GSM Release 97 và những phiên bản phát hành mới hơn. Ban đầu nó được Viện tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) đặt tiêu chuẩn, nhưng nay là Dự án Đối tác Thế hệ thứ ba (3GPP).

Mục lục [ẩn]

1 Cơ bản

1.1 Bảng mã

2 Dịch vụ và phần cứng

2.1 Modem USB GPRS

3 Tính sẵn có

4 Xem thêm

5 Tham khảo

6 Liên kết ngoài

[sửa] Cơ bản

Thông thường, dữ liệu GPRS được tính theo kilobyte thông tin truyền nhận, trong khi kết nối dữ liệu theo dạng chuển mạch được tính theo giây. Cách tính sau không phù hợp vì ngay cả khi không có dữ liệu truyền dẫn, những người dùng tiềm năng khác vẫn không thể tận dụng được băng thông.

Phương pháp đa truy cập dùng trong GSM kết hợp GPRS dựa trên song công chia theo tần số (FDD) và đa truy cập theo phân chia thời gian (TDMA). Trong suốt một phiên kết nối, người dùng được gán cho một cặp kênh tần số tải lên và tải xuống. Cái này sẽ phối với hợp với ghép kênh thống kê theo miền thời gian, có nghĩa là liên lạc theo chế độ gói tin, điều này sẽ giúp cho vài người dùng có thể chia sẻ cùng một kênh tần số. Các gói này có độ dài cố định, tùy theo khoảng thời gian GSM. Tải xuống sử dụng định thời gói theo cơ chế tới trước làm trước (FIFO), trong khi tải lên sử dụng mô hình rất giống với reservation ALOHA. Điều này có nghĩa là slotted Aloha (S-ALOHA) được dùng để tham vấn chỗ trống trong bước tranh chấp, và sau đó dữ liệu thật sự được truyền bằng cách sử dụng TDMA động với định thời đến trước làm trước.

GPRS ban đầu hỗ trợ (theo lý thuyết) Giao thức Internet (IP), Giao thức điểm-điểm (PPP) và kết nối X.25. Cái cuối cùng đã được dùng cho các ứng dụng như thiết bị đầu cuối để thanh toán không giây, mặc dù nó đã bị bỏ ra khỏi tiêu chuẩn. X.25 vẫn có thể được hỗ trợ trên PPP, hay thậm trí IP, nhưng để làm điều này cần phải có một bộ định tuyến (router) để thực hiện việc kết hợp hoặc cơ chế thông tin được tích hợp vào thiết bị đầu cuối như UE(User Equipment). Trên thực tế, khi điện thoại di động có tích hợph trình duyệt được sử dụng, IPv4 đã được tận dụng. Trong chế độ này PPP thường không được nhà sản xuất điện thoại di động hỗ trợ, trong khi IPv6 còn chưa phổ biến. Nhưng nếu điện thoại di động được dùng làm modem kết nối với máy tính, PPP được dùng để gắn IP vào điện thoại. Điều này cho phép DHCP gán một địa chỉ IP và sau đó sử dụng IPv4 vì địa chỉ IP do thiết bị di động sử dụng thường là địa chỉ động.

Loại A

Có thể kết nối vào dịch vụ GPRS và dịch vụ GSM (thoại, SMS), cùng lúc cả hai. Những thiết bị như vậy đã có mặt trên thị trường.

Loại B

Có thể kết nối vào dịch vụ GPRS và dịch vụ GSM (thoại, SMS), nhưng chỉ dùng một trong hai dịch vụ vào một thời điểm. Trong khi dùng dịch vụ GSM, dịch vụ GPRS bị nguenh, bsg sau đó sẽ tự động được tiếp tục sau khi dịch GSM kết thúc. Phần lớn thiết bị di động GPRS thuộc Loại B.

Loại C

Được kết nối với hoặc dịch vụ GPRS hoặc dịch vụ GSM (thoại, SMS). Phải được chuyển bằng tay giữa hai dịch vụ.

Một thiết bị Loại A đúng nghĩa có thể cần phải truyền tải trên hai tấn số khác nhau cùng một lúc, và do đó sẽ cần hai sóng vô tuyến. Để tránh yêu cầu quá tốn kém này, một thiết bị di động GPRS có thể hiện thực tính năng chế độ truyền tải kép (DTM). Một điện thoại tương thích DTM có thể dùng đồng thời thoại và dữ liệu dạng gói, cùng với sự hỗ trợ từ mạng để đảm bảo rằng không nhất thiết phải truyền tải trên hai tần số khác nhau cùng một lúc. Những điện thoại như vậy được xem là Loại A "giả", đôi khi còn được gọi là "loại A đơn giản".

Bộ giao thức TCP/IP Tầng Các giao thức

Ứng dụng DHCP, DNS, ENRP, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NNTP, POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, TELNET, BitTorrent, ...

Phiên ASAP, SMB, ...

Giao vận SCTP, TCP, UDP, DCCP, IL, RTP, RUDP, ...

Mạng IPv4, IPv6, ...

Liên kết Ethernet, Wi-Fi, Token ring, MPLS, PPP, ...

GPRS là một công nghệ mới mà tốc độ của nó phụ thuộc trực tiếp vào số khoảng thời gian TDMA được cung cấp, nó sẽ nhỏ dần tùy vào (a) điện thoại đó hỗ trợ đến đâu và (b) khả năng tối đa của điện thoại di động, được gọi là GPRS Multislot Class.

[sửa] Bảng mã

Dạng

mã Tốc độ

(kbit/s)

CS-1 8,0

CS-2 12,0

CS-3 14,4

CS-4 20,0

Tốc độ truyền tải cũng phụ thuộc vào kênh mã hóa đang dùng. Bộ mã ít mạnh nhất, nhưng nhanh nhất (CS-4) được sử dụng gần một trạm truyền nhận cơ sở (BTS), trong khi bộ mã mạnh nhất (CS-1) được dùng khi trạm di động cách quá xa BTS.

Sử dụng CS-4 có thể đạt được tốc độ người dùng là 20,0 kbit/s trên một khoản thời gian. Tuy nhiên, sử dụng bộ mã này độ bao phủ di động chỉ bằng 25% bình thường. CS-1 có thể đạt được tốc độ người dùng chỉ 8,0 kbit/s trên một khoản thời gian, nhưng có 98% độ bao phủ thông thường. Thiết bị mạng mới hơn có thể tự động thay đổi tốc độ truyền dẫn tùy vào vị trí của điện thoại.

Giống như CSD, HSCSD cũng hình thành mạch và thường được tính theo phút. Đối với một ứng dụng như tải xuống, HSCSD có thể được ưa thích hơn, vì dữ liệu chuyển mạch thường được ưu tiên hơn là dữ liệu chuyển mạch gói trên mạng di động, và có chỉ có khoảng vài giây là không có dữ liệu nào được truyền tải.

Công nghệ Tải xuống (kbit/s) Tải lên (kbit/s) Cấu hình

CSD 9,6 9,6 1+1

HSCSD 28,8 14,4 2+1

HSCSD 43,2 14,4 3+1

GPRS 80,0 20,0 (Loại 8 & 10 và CS-4) 4+1

GPRS 60,0 40,0 (Loại 10 và CS-4) 3+2

EGPRS (EDGE) 236.8 59.2 (Loại 8, 10 và MCS-9) 4+1

EGPRS (EDGE) 177.6 118.4 (Loại 10 và MCS-9) 3+2

GPRS dựa theo gói. Khi TCP/IP được dùng, mỗi điện thoại có thể có một hoặc nhiều địa chỉ IP được thiết lập. GPRS sẽ lưu trữ và chuyển các gói IP đến điện thoại khi đổi điện thoại (khi bạn chuyển sang sử dụng điện thoại khác). Thời gian ngưng do nhiễu vô tuyến có thể được TCP diễn dịch thành mất mát gói tin, và gây ra tình trạng thắt cổ chai tạm thời đối với tốc độ truyền tải.

[sửa] Dịch vụ và phần cứng

Dịch vụ dữ liệu GSM nâng cấp lên GPRS cung cấp:

Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS)

Push to talk trên điện thoại PoC / PTT

Nhắn tin nhanh và Presence -- Làng không dây

Ứng dụng Internet dành cho Thiết bị thông minh thông qua Giao thức Ứng dụng Không dây (WAP)

Dịch vụ Điểm-điểm (PTP): làm việc thông qua internet (giao thức IP)

Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS)

Khả năng tăng cường trong tương lai: dễ thêm các chứng năng mới, như có dung lượng cao hơn, nhiều người dùng hơn, các truy cập mới, các giao thức mới, các mạng vô tuyến mới.

[sửa] Modem USB GPRS

Các modem USB GPRS sử dụng giao diện tương tự như thiết bị đầu cuối USB 2.0 về sau, định dạng dữ liệu V.42bis, và RFC 1144 và ăng-ten gắn ngoài. Modem có thể được gắn vào cạc (dành cho laptop) hoặc thiết bị USB gắn ngoài tương tự như chuột máy tính về hình dạng và kích thước.

GPRS có thể được dùng như sóng mang SMS. Nếu SMS trên GPRS được dùng, tốc độ truyền tải SMS có thể đạt đến 30 tin nhắn SMS một phút. Tốc độ nhanh hơn nhiều so với SMS thông thường trên GSM, khi đó tốc độ truyền tải SMS chỉ khoảng 6 đến 10 tin SMS một phút

[sửa] Tính sẵn có

Ở nhiều khu vực, như Pháp, nhà điều hành điện thoại đã tính cước HPRS khá rẻ (so với truyền dữ liệu GSM trước đây, CSD và HSCSD). Một vài nhà cung cấp điện thoại di dộng đề nghị một mức giá cố định khi truy cập Internet, trong khi một số khác tính tiền dựa theo dữ liệu truyền nhận, thường tính tròn theo 100 kilobyte.

Trong thời hoàng kim của GPRS ở những nước phát triển, khoảng năm 2005, giá chuẩn thay đổi từ €0,24 mỗi megabyte đến hơn €20 mỗi megabyte. Ở những nước đang phát triển, giá cả chênh lệch nhiều, và thay đổi thường xuyên. Một số nhà cung cấp mạng cho truy cập miễn phí trong khi họ đã quyết định mức giá, như Togocel.tg ở Togo, Tây Phi, một số khá tính giá quá cao, như Tigo của Ghana tới một dollar Mỹ một megabyte hay Indonesia là $3 một megabyte. Mero Mobile của Nepal tính tiền người dùng tới lượng trần, sau đó miễn phí. Vào năm 2008, truy cập dữ liệu ở Canada vẫn khá mắc. Ví dụ, Fido tính $0.05 một kilobyte, hoặc $50 một megabyte.[1]

Thẻ SIM trả trước cho phép khác du lịch mua truy cập Internet trong thời hạn ngắn.

Tốc độ tối đa của kết nối GPRS trong năm 2003 tương đương với kết nối modem trong mạng điện thoại tương tự có dây, khoảng 32 đến 40 kbit/s, tùy vào điện thoại sử dụng. Độ trễ là rất cao; một ping đi vòng mất khoảng 600 đến 700 ms và thường đạt đến 1s. GPRS nói chung có độ ưu tiên thấp hơn thoại, và do đó chất lượng kết nối cũng thay đổi lớn.

Để thiết lập một kết nối GPRS cho một modem không dây, người dùng phải xác định một APN, có thể là tên người dùng và mật khẩu, và rất hiếm, địa chỉ IP, tất cả đều do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp.

Các thiết bị được cải tiến ngầm/RTT (như thông qua tính năng chế độ UL TBF mở rộng) hiện đã xuất hiện rộng rãi. Tương tự, sự nâng cấp các tính năng mạng đã có một vài nhà cung cấp. Với những sự cải tiến này thời gian đi vòng có thể giảm xuống, dẫn đến tăng đáng kể tốc độ truyền dẫn ở mức ứng dụng.

Đĩa quang (tiếng Anh: optical disc) là thuật ngữ dùng để chỉ chung các loại đĩa mà dữ liệu được ghi/đọc bằng tia ánh sáng hội tụ. Tuỳ thuộc vào từng loại đĩa quang (CD, DVD...) mà chúng có các khả năng chứa dữ liệu với dung lượng khác nhau.

Đĩa quang là dạng lưu trữ dữ liệu không mất dữ liệu khi ngừng cung cấp điện (non-volatile).

Bài này có nội dung về các loại đĩa quang nói chung, chi tiết từng loại đĩa quang cụ thể xem từng bài riêng về chúng

Mục lục [ẩn]

1 Tổng quan

2 Lịch sử phát triển

3 Nguyên lý lưu trữ dữ liệu

4 Cấu tạo và thông số

4.1 Cấu tạo

4.2 Kích thước

5 Một số khái niệm

6 Phân loại

7 Ghi dữ liệu

7.1 Sản xuất trong công nghiệp

7.2 Ghi đĩa ở người sử dụng

8 Xem thêm

9 Tài liệu tham khảo

10 Liên kết ngoài

[sửa] Tổng quan

Về cơ bản lưu trữ dữ liệu dạng đĩa trên máy tính được chia thành hai loại: ghi nhớ dữ liệu theo nguyên lý sử dụng từ tính và quang học. Với nguyên lý từ tính, chúng gồm các loại đĩa cứng, đĩa mềm. Với nguyên lý quang học, đại diện cho chúng là các đĩa CD, DVD và với các chuẩn mới ngày nay. Lưu trữ dựa trên từ tính rất thông dụng và xuất hiện trên hầu hết các máy tính (xem thêm bài ổ đĩa cứng) với đặc điểm là dung lượng lớn, việc ghi dữ liệu thuận tiện. Với các đĩa quang học việc ghi dữ liệu khó khăn hơn, phải thực hiện trên các đĩa quang riêng và ổ đĩa quang có tính năng ghi dữ liệu.

[sửa] Lịch sử phát triển

Được phát triển vào khoảng cuối thập niên 1960, đĩa quang đầu tiên được phát minh bởi James Russell.

[sửa] Nguyên lý lưu trữ dữ liệu

Không giống như các đĩa cứng được ghi dữ liệu lên bề mặt bằng từ, đĩa quang (theo đúng như ý nghĩa của tên gọi) sử dụng các tính chất quang học để lưu trữ dữ liệu. Khái niệm track trên đĩa quang cũng giống như ổ đĩa cứng, mỗi track là một vòng tròn, tuy nhiên ở đĩa quang các track là các vòng tròn hở nối tiếp nhau.

Trên đĩa quang có các rãnh theo hình xoắn chôn ốc từ trong ra ngoài (không giống như các track đồng tâm ở ổ đĩa cứng) chứa các chấm (dot) sáng (có khả năng phản xạ tia sáng đến) và tối (không phải xạ hoặc phản xạ yếu đối với tia sáng chiếu vào), tia ánh sáng (thường là tia lade (laser) có công suất thấp) đọc các chấm và chuyển sang tín hiệu nhị phân.

Tia sáng khi chiếu vào bề mặt đĩa quang nếu gặp một điểm sáng, tia sáng sẽ được phản xạ ngược lạ nguồn phát sáng, khi gặp một điểm tối, tia lade không phản xạ ngược lại bởi điểm tối đã hấp thụ tia sáng (chuyển hoá chúng thành nhiệt năng nên đĩa quang thường nóng lên khi làm việc).

Tại ổ đĩa quang, trên đường chiếu của tia sáng có hệ lăng kính để phản xạ tia sáng truyền ngược lại (khi chiếu vào điểm sáng) để không chuyển tia sáng này về nguồn phát, mà đổi hướng chúng đến một bộ cảm biến để nhận tín hiệu (thường là các điốt cảm quang).

Tín hiệu nhận được dạng nhị phân, tương ứng với điểm sáng và tối sẽ cho kết quả 0 và 1.

[sửa] Cấu tạo và thông số

Đĩa quang có nhiều loại khác nhau (CD, DVD,...), ghi dữ liệu một mặt đĩa hoặc ghi cả ở hai mặt dĩa, do đó chúng có cấu tạo rất khác nhau. Ở các loại đĩa quang khác nhau, xem cụ thể cấu tạo của chúng tại từng bài cụ thể.

[sửa] Cấu tạo

Một cách chung nhất, đĩa quang có cấu tạo gồm:

Lớp nhãn đĩa (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt)

Lớp phủ chống xước (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt).

Lớp bảo vệ tia tử ngoại.

Lớp chứa dữ liệu.

Lớp polycarbonat trong suốt (phía bề mặt làm việc)

Đối với loại đĩa quang ghi dữ liệu ở cả hai mặt, các lớp được bố trí đối xứng nhau để đảm bảo ghi dữ liệu ở cả hai mặt đĩa.

[sửa] Kích thước

Tuỳ từng loại đĩa quang khác nhau mà chúng có các kích thước khác nhau (xem từng bài riêng biệt theo bảng). Chúng thường được chia thành các loại chính sau:

Đĩa lade có kích thước lớn nhất: đường kính ngoài đến 300 mm.

Đĩa CD/DVD có cùng kích thước: đường kính ngoài đên 120 mm.

Một số loại đĩa quang có hình dáng thiết kế mỹ thuật: hình dáng bên ngoài có thể gần giống hình tròn (đảm bảo chống rung lệch khi đọc đĩa) như quả bóng, trái tim... như một sự độc đáo.

[sửa] Một số khái niệm

Track là những vòng tròn (hở) đồng tâm nhau trên mặt làm việc của đĩa quang. Các track được nối liền nhau thành một đường xoắn chôn ốc.

Sector là những khoảng chứa dữ lệu nhỏ trên track (tương tự trên ổ đĩa cứng).

Tuỳ từng loại đĩa quang mà số lượng track và khoảng sector là khác nhau.

[sửa] Phân loại

Đĩa quang được chia thành nhiều loại khác nhau (xem bảng bên phải). Về dạng thức dữ liệu tồn tại: Đĩa quang thường được chia thành các loại sau:

Đĩa đã ghi dữ liệu: Loại đĩa ca nhạc, phim, phần mềm...ngay từ khi bán ra thị trường. Loại này người sử dụng không thể ghi thêm dữ liệu vào được (trừ một số trường hợp đặc biệt).

Đĩa chưa ghi dữ liệu - Loại ghi một lần: Đĩa được sản xuất chưa được ghi dữ liệu nhưng chỉ cho phép người sử dụng ghi dữ liệu lần đầu tiên. Đây cũng chỉ là khái niệm tương đối, người sử dụng có thể có cách thức ghi dữ liệu sao cho một đĩa có thể ghi nhiều lần liên tiếp nhau cho đến khi đĩa được ghi hết chỗ trống. Loại đĩa này thường có ký hiệu "R"

Đĩa chưa ghi dữ liệu - Loại ghi nhiều lần: Đĩa được sản xuất chưa ghi dữ liệu nhưng cho phép người sử dụng có thể ghi dữ liệu và sau đó có thể xoá đi để ghi lại dữ liệu khác (hoàn toàn khác nội dung trước đó). Loại này thường có ký hiệu: "RW"

Với dạng thức: Số mặt chứa dữ liệu, đĩa quang có hai dạng sau:

Đĩa chỉ có một mặt chứa dữ liệu: Là loại đĩa thông dụng nhất: Dữ liệu chỉ chứa trên một mặt của đĩa, mặt còn lại thường là nhãn đĩa và các lớp bảo vệ.

Đĩa có cả hai mặt chứa dữ liệu: (kiểu tương tự các đĩa nhựa của các máy hát cổ điển) Cả hai mặt đĩa đều được ghi dữ liệu do đó loại đĩa này thường không có lớp nhãn đĩa hoặc các lớp bảo vệ phần dữ liệu. Người sử dụng có thể lật mặt đĩa để đọc dữ liệu tại mặt còn lại. Dung lượng đĩa hai mặt lớn nhất (tất nhiên) gấp đôi đĩa một mặt.

[sửa] Ghi dữ liệu

Tuỳ theo nguồn gốc ghi chứa dữ liệu mà đĩa quang có thể được ghi dữ liệu bằng các thiết bị công nghiệp (sản xuất hàng loạt) hoặc do người sử dụng tự ghi dữ liệu của họ.

[sửa] Sản xuất trong công nghiệp

Ghi dữ liệu trong công nghiệp hoàn toàn khác với cách thức ghi dữ liệu ở người sử dụng: Ghi theo một quy trình sản xuất từng lớp đĩa riêng biệt theo dạng tạo khuôn mẫu, do đó các đĩa ghi công nghiệp thường bền hơn. Để phân biệt, sự dễ nhận thấy nhất là các đĩa quang ghi trong công nghiệp có bề mặt làm việc màu ánh kim (trắng).

Các đĩa quang ghi công nghiệp thường thực hiện với số lượng lớn, khi đó chúng có giá thành/chiếc thấp hơn so với các đĩa được ghi do người sử dụng (so sánh cùng chất lượng đĩa).

[sửa] Ghi đĩa ở người sử dụng

Ngoài các thiết bị ghi dữ liệu chuyên dụng, người sử dụng chỉ có thể ghi dữ liệu vào đĩa quang bởi các ổ đĩa quang có chức năng ghi được sản xuất dưới dạng phôi trắng (không chứa dữ liệu, có khả năng ghi).

Khi ghi dữ liệu, ổ đĩa quang phát ra một tia lade (khác với tia để đọc dữ liệu) vào bề mặt đĩa. Tuỳ theo loại đĩa quang là ghi một lần hoặc nhiều lần mà cơ chế làm việc ở đây khác nhau:

Với loại đĩa quang ghi một lần: Lớp chứa dữ liệu là lớp màu polymer hữu cơ: Tia lade sẽ đốt lớp màu này tại từng điểm khác nhau (theo yêu cầu ghi dữ liệu) để tạo thành các điểm tối, các điểm còn lại không được đốt là các điểm sáng.

Với loại đĩa quang ghi lại nhiều lần: Lớp chứa dữ liệu là lớp kim loại có thể chuyển biến trạng thái: trạng thái tinh thể (phản xạ với ánh sáng) và trạng thái vô định hình (không phản xạ ánh sáng chiếu vào). Khi ghi dữ liệu vào loại đĩa này, ổ đĩa quang cần thực hiện hai công đoạn: dùng tia lade để xoá dữ liệu và ghi dữ liệu mới.

Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu.

Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao và truyền xa hơn.

Mục lục [ẩn]

1 Cấu tạo

2 Phân loại

2.1 Multimode (đa mode)

2.2 Single mode (đơn mode)

3 Đặc điểm

4 Ứng dụng

4.1 Multimode

4.2 Single mode

5 Ưu điểm

6 Nhược điểm

7 Liên kết ngoài

[sửa] Cấu tạo

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.

Cáp quang gồm các phần sau:

Core : Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi

Cladding : Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi.

Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt

jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là Cáp quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket.

[sửa] Phân loại

Phân loại Cáp quang: Gồm hai loại chính:

[sửa] Multimode (đa mode)

Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag... tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng.

Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng.

[sửa] Single mode (đơn mode)

Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng.

[sửa] Đặc điểm

Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang.

Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data.

Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm.

Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km.

Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định

Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng

[sửa] Ứng dụng

[sửa] Multimode

Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm:

Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong

Graded index: thường dùng trong các mạng LAN

[sửa] Single mode

Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.

[sửa] Ưu điểm

Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng.

Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn.

Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng.

Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn.

Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng.

Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính.

Không cháy - Vì không có điện xuyên qua Cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra.