Các mạng doanh nghiệp và mạng phân tán

Mục đích bài học Tìm hiểu về hoạt động của Modem trong mạng  Tìm hiều về giao tiếp nhanh tới Modems trong giao tiếp mạng  Xem xét các loại sóng mang khác nhau được sử dụng trong truyề

Chương 11:

Các mạng doanh nghiệp

và mạng phân tán

Mục đích bài học

 Tìm hiểu về hoạt động của Modem trong mạng

 Tìm hiều về giao tiếp nhanh tới Modems trong giao tiếp mạng

 Xem xét các loại sóng mang khác nhau được sử dụng trong truyền thông mạng đường dài

 Giải thích về hoạt động của các thiết bị như: bộ lặp

(repeater), cầu nối (bridge), bộ định tuyến (router), cầu định hướng (brouter), cổng nối (gateway), và switch

Các khái niệm mạng cơ bản 3

Modem trong truyền thông mạng

 Modem biến đổi hoặc điều biến (Modulate) tín hiệu số

(từ máy tính) thành tín hiệu tương tự để truyền trên

đường điện thoại

 Giải điều biến (DEModulate) tín hiệu tương tự thành tín

hiệu số

 Xem hình 11-1

 Có 2 loại, modem trong và modem ngoài

 Modem ngoài sử dụng nguồn riêng, dùng giao diện nối tiếp

RS-232

 Đầu nối sử dụng loại RJ-11 để nối với đường điện thoại

 Thường dùng tập lệnh Hayes

Modem bi ến đổi t ín hiệu số th ành tín hiệu

tương tự v à ngược lại

Hình 11-1 Modem biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại

Tín hiệu số Modem Tín hiệu tượng tự Modem Tín hiệu số

Các khái niệm mạng cơ bản 5

Tốc độ của modem

 Được đo bằng số lượng bits trong 1 giây (bps)

 Bộ tiêu chuẩn V-series của International

Telecommunications Union (ITU) định nghĩa tốc độ

 Từ bis (giây) và ter (1/60) cần được xem xét

 Baud chỉ số tín hiệu thay đổi trên 1 giây

 Trước đây, baud và bps có thể dùng như nhau khi 1 bit tương ứng với 1 giao động của tín hiệu,

nhưng ngày nay, thường trong 1 baud có nhiều hơn 1 bit

Các khái niệm mạng cơ bản 7

Modem Dị bộ

 Biến đổi dữ liệu thành một dãy số nhị phân

 Các bit Stop và start đứng ở 2 đầu mỗi byte, hình

11-2

 Kiểm soát luồng và sắp xếp dữ liệu chiếm 25% băng thông

 Có thể dùng bit Parity (chẵn) để kiểm tra lỗi

 Nén dữ liệu để tăng tốc độ truyền

 Thường dùng phương pháp nén MNP Class 5

Modem Dị bộ dùng bit

Start và Stop

Hình 11-2 Modem dị bộ dùng bit Start và Stop

Các khái niệm mạng cơ bản 9

Modem dị bộ (ti ếp )

 V.90 hiện là chuẩn cho modem dị bộ có tốc độ 56 Kbps

 Truyền thông Internet điển hình dùng V.90 thực hiện

giao tiếp 2 chiều, hình 11-3

 Dùng phương pháp điều biến mã xung (PCM) để giảm

Truyền thông modem sử dụng liên lạc 2

chiều Analog-Digital

Hình 11-3 Truyền thông modem sử dụng chuyển đổi 2 chiều Analog-Digital

Các khái niệm mạng cơ bản 11

Truyền thông modem dùng chuẩn V.90

Hình 11-4 Truyền thông modem sử dụng chuẩn V.90

Modem đồng bộ

 Sử dụng thời gian để xác định nơi nào dữ liệu bắt đầu

và kết thúc

 Sử dụng cặp bit synch để đồng bộ các modem

 Truyền dữ liệu theo từng Frame (gói tin), hình 11-5

 Nhanh hơn modem dị bộ và có nhiều chức năng như kiểm tra lỗi

Các khái niệm mạng cơ bản 13

Modem đồng bộ truyền đi các bit đồng

bộ, tuần hoàn

Hình 11-5 Modem đồng bộ truyền đi các bit dữ liệu đồng bộ tuần hoàn

Modem đồng bộ (tiếp)

 Có 3 giao thức đồng bộ

 Synchronous Data Link Control (SDLC): điều khiển

dữ liệu đồng bộ

 High-level Data Link Control (HDCL): điều khiển

tầng liên kết dữ liệu ở mức cao

 Binary Synchronous (bisync) Communications:

truyền thông đồng bộ nhị phân

 Dùng trên các đường dành riêng

Các khái niệm mạng cơ bản 15

Modem kỹ thuật số (modem số)

 Không hẳn là một từ ngữ chuyên môn; không làm nhiệm

vụ biến đổi từ tín hiện tương tự sang tín hiệu số

 Thường dùng để nói đến mạng dịch vụ tích hợp số

(Integrated Services Digital Network:ISDN)

 ISDN sử dụng 2 bộ điều hợp

 Thiết bị Network termination (NT)

 Thiết bị Terminal adapter (TA)

Modem kỹ thuật số (tiếp)

 Modem Cable dùng cáp truyền hình hữu tuyến có

đầu nối loại RJ-45

 Đa số là dùng tín hiệu số, một số ít dùng tín hiệu tương tự

 Tốc độ tối đa 1.5 Mbps

 Dùng phương tiện truy cập dùng chung

 Không giới hạn khoảng cách

 Khoá mã dùng 56 bit để đảm bảo tính riêng tư

Các khái niệm mạng cơ bản 17

Modem kỹ thuật số (tiếp)

 Đường thuê bao kỹ thuật số (DSL) làm việc với dây

điện thoại soắn đôi

 Kết nối không được chia sẻ

 Băng thông rộng, tối thiểu là 384 Kbps

 Khoảng cách giới hạn trong khoảng 17,500 feet (3.31 miles) đến 23,000 feet (4.36 miles)

Modem kỹ thuật số (tiếp)

 Có 2 loại DSL

 Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)-

đường thuê bao số dị bộ: download là 8 Mbps và

Upload là 1 Mbps

 Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL)-đường

thuê bao số đồng bộ: tốc độ download và upload

bằng nhau

 Modem DSL và cable luôn giữ tốc độ kết nối ổn định đến

Các khái niệm mạng cơ bản 19

Sóng mang (tiếp)

 4 lựa chọn sóng mang thông qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng - public switched telephone network (PSTN):

Các khái niệm mạng cơ bản 21

Sóng mang (tiếp)

 Dial-up rất chậm, tối đa 28.8 Kbps

 Các công nghệ mới cho phép nâng lên 56 Kbps trên một số dây, trên lý thuyết có thể lên đến 115 Kbps

 Chi phí từ $18-$35

 ISDN có 2 tuỳ chọn

 Basic Rate Interface (BRI): có 2 kênh 64-Kbps cho âm thanh

và dữ liệu gọi là B-channel và 1 kênh cho kiểm soát là

D-channel Chi phí từ $50-$70

 Primary Rate Interface (PRI) có 23 kênh loại B-channel à 1

kênh loại D-channel; chi phí từt $300 đến $1500

Các khái niệm mạng cơ bản 23

Truy cập mạng từ xa

 Windows 2000/2003 sử dụng tiện ích Routing and

Remote Access Service (RRAS)

 Bao gồm các dịch vụ định hướng cục bộ

 Hình 11-6

 Tối đa 256 kết nối truy cập từ xa

 Hỗ trợ mạng riêng ảo (VPN)

Windows 2000/2003 RRAS

Các khái niệm mạng cơ bản 25

Truy cập mạng từ xa (tiếp)

 Windows XP, 2000, NT, ME, và 9x gồm các phần mềm

Dial-up Networking (DUN) để phục vụ kết nối từ xa

 2 giao thức

 Serial Line Internet Protocol (SLIP): giao thức

Internet đơn tuyến

 Point-to-Point Protocol (PPP): giao thức liên kết

điểm-điểm

Giao thức Internet đơn tuyến (SLIP)

 Là giao thức cổ trong tầng vật lý

 Hỗ trợ giao thức IP

 Dùng modem để kết nối PC với Internet

 Không kiểm tra lỗi

 Không nén dữ liệu bằng chuẩn SLIP

 Chỉ giao thức Compressed SLIP (CSLIP) hỗ trợ

nén dữ liệu

 Ngày nay rất ít dùng

Các khái niệm mạng cơ bản 27

Giao thức liên kết điểm-điểm (PPP)

 Cung cấp dịch vụ cho tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu

 Hỗ trợ nhiều giao thức, IP, IPX, và NetBEUI

 Hỗ trợ nén và kiểm tra lỗi

 Nhanh hơn và tin cậy hơn SLIP

 Hỗ trợ địa chỉ IP động

 Là giao thức trong các hệ thống TCP/IP

Các khái niệm mạng cơ bản 29

VPNs trong môi trường Windows

 Windows hỗ trợ dịch vụ quay số ảo (PPTP)

 Windows NT dùng Remote Access Service

(RAS) cho phép người dùng quay số đến máy chủ

 Windows 2000/2003 dùng Routing and Remote

Access Service (RRAS)

VPNs trong môi trường Windows (ti ếp )

 Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) là giao thức an toàn

hơn giao thức VPN, được giới thiệu trong Windows 2000

 Hỗ trợ xác thực và mã hoá cao cấp

 Yêu cầu 2 đầu kết nối phải sử dụng Windows

Các khái niệm mạng cơ bản 31

VPNs trong các môi trường hệ điều hành

VPN trong các môi trường hệ điều hành

 Máy chủ Mac OS cung cấp một dịch vụ VPN cho phép các máy trạm dùng Mac OS, Windows, và Linux/Unix kết

Các khái niệm mạng cơ bản 33

VPNs trong các môi trường khác

 Bộ định tuyến có thể cung cấp các tạo ra các kết nối

VPN

 Liên kết các bộ định tuyến trong VPN cho phép kết nối

từ xa đến cơ quan tổng sử dụng Internet

 Các kết nối mạng LAN mở rộng có thể được tạo nên bởi nhiều mạng LAN liên kết

Hoạt động và các lợi ích của VPN

 Tách biệt chức năng riêng tư và mã hoá ra khỏi hoạt động của mạng

 Các thông tin vào, ra mạng đều phải được mã hoá

 Sử dụng Internet như là một dịch vụ quay số riêng cho từng người

 Có thể liên kết nhiều LAN

Các khái niệm mạng cơ bản 35

Hoạt động và các lợi ích của VPN

 2 ưu điểm của việc quay số:

 Tiết kiệm tiền cho phần cứng và hệ thống quản lý

bằng cách lược bỏ các nhu cầu cần nhiều modem

trên máy chủ RAS

 Tiết kiệm chi phí cho các cuộc điện thoại đường dài vì người dùng xa có thể truy cập vào máy chủ RAS

bằng các cuộc nội hạt

 Lợi ích lớn nhất của VPN mở rộng phạm vi của các

mạng riêng dễ dàng và trong suốt với người dùng

Các khái niệm mạng cơ bản 37

Bộ lặp

 Khi tín hiệu truyền trên đường dài, có thể bị suy giảm

nhiều và gây méo

 Bộ lặp tái tạo lại tín hiệu và mở rộng phạm vi mạng

Các khái niệm mạng cơ bản 39

Bộ lặp tái tạo tín hiệu

Hình 11-8 Bộ lặp tái tạo tín hiệu

Tín hiệu đến Bộ lặp Tín hiệu ra được khôi phục

Bộ lặp (tiếp)

 Không thể nối các loại mạng (cấu trúc) khác nhau

 Có thể liên kết các phương tiện truyền khác nhau, hình 11-9

 Chuyển tiếp dữ liệu ở cùng tốc độ với nhận dữ liệu

 Thời gian trễ, còn gọi là độ trễ chuẩn bị, trong quá trình tái tạo tín hiệu

 Số lượng bộ lặp trong mạng bị giới hạn

 Mạng 10Base2 có tối đa 4 bộ lặp kết nối 5 đoạn mạng

Các khái niệm mạng cơ bản 41

Bộ lặp có thể kết nối các phương tiện

truyền khác nhau

Hình 11-9 Bộ lặp có thể kết nối các phương tiện truyền khác nhau

Cáp quang

Mạng Ethernet với cáp UTP

Mạng Ethernet với cáp UTP

Cầu nối

 Liên kết 2 đoạn mạng

 Hỗ trợ kết nối các phương tiện liên kết

 Giảm thông lượng mạng và hiện tượng thắt cổ chai

 Có thể liên kết nhiều kiến trúc mạng khác nhau

 Làm việc tại tầng liên kết dữ liệu

 Đọc địa chỉ MAC để định hướng truyền dữ liệu

Các khái niệm mạng cơ bản 43

Cầu nối (tiếp)

 Không giảm lưu lượng truyền vì sử dụng truyền

Các khái niệm mạng cơ bản 45

Switch (ti ếp )

 Lợi ích: mỗi cổng kết nối dùng băng thông riêng

 Cho phép truyền thông song đôi

 Có thể phân đoạn mạng thành mạng riêng ảo

 Mỗi mạng riêng ảo có số hiệu riêng

Bộ định tuyến

 Là thiết bị cao cấp, cho phép kết nối các mạng riêng lẻ thành mạng phức tạp liên thông

 Mỗi bộ định tuyến có chức năng riêng

 Internet là mạng liên thông lớn nhất

 Có rất nhiều đường nối giữa các đoạn mạng

 Mỗi đoạn mạng gọi là một mạng con, chúng đều có

số hiệu riêng

 Xem hình 11-11

Các khái niệm mạng cơ bản 47

Bộ định tuyến liên kết các mạng con

Hình 11-11 Bộ định tuyến liên kết các mạng con

 Bộ định tuyến tập trung sử dụng giao thức Giao thức

thông tin tìm đường (Routing Information Protocol

-RIP)

Các khái niệm mạng cơ bản 49

Bảng định tuyến

 Lưu địa chỉ mạng

 Có 2 loại bộ định tuyến xét trên bảng định tuyến

 Định tuyến tĩnh – quản trị mạng thường xuyên cập

nhật nội dung bảng định tuyến

 Định tuyến động – tự biết về các bộ định tuyến có

trong mạng; dễ bảo trì và giúp định tuyến tốt hơn

Giao thức định tuyến được và không

 NetBEUI

 DLC (sử dụng trong máy in HP

và máy chủ lớn IBM)

 LAT (Local Area Transport, một

phần trong cấu trúc DECNet)

 Xem bảng 11-5 để biết về các ưu và nhược

Các khái niệm mạng cơ bản 51

Ưu điểm và nhược điểm của bộ định

tuyến

Ưu điểm Nhược điểm

Liên kết các mạng có cấu trúc và phương

tiện truyền khác nhau Đắt, phức tạp hơn cầu nối hoặc bộ lặp

Chọn tuyến “đường” để truyền gói tin trên

liên mạng

Chỉ làm việc với các giao thức định hướng; cập nhật tuyến động, tạo ra lưu lượng lớn trong mạng

Không sử dụng truyền broadcast hoặc bom

tin để giảm lưu lượng Chậm hơn cầu nối bởi vì bộ định tuyến phải thực hiện các tính toán phức tạp trên gói tin

Bảng 11-5

Cầu định tuyến

 Kết hợp các tính năng của cầu nối và bộ định tuyến

 Chọn đường (giống bộ định tuyến)

 Chuyển gói tin dựa vào địa chỉ vật lý (giống cầu nối)

 Duy trì đồng thời bảng địa chỉ vật lý phần cứng và

Các khái niệm mạng cơ bản 53

Cổng nối

 Liên kết hai kiến trúc mạng khác nhau hoặc 2 gói tin có định dạng khác nhau

 Có thể thay đổi định dạng thật của dữ liệu

 Làm việc tại các tầng phía trên trong mô hình OSI

 Sử dụng phần mềm để lược bỏ các phần thông tin được gắn vào gói tin; chuyển đổi dữ liệu sang định dạng mới, về với mô hình OSI

 Bộ lặp tái tạo tín hiệu và giúp mở rộng mạng

 Cầu nối được đặt giữa 2 đoạn mạng, xác định địa chỉ

phần cứng để truyền tin

Các khái niệm mạng cơ bản 55