Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp (Phần 6)

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