10/15/2015 1 GV ThS Vương Xuân Chí 1 Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Khoa Công nghệ thông tin GV ThS Vương Xuân Chí MÔN HỌC MẠNG MÁY TÍNH 2 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Thúc Hải, 1997, Mạng và hệ thố[.]
Trang 2GV: ThS Vương Xuân Chí 3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
Chương 2: KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG OSI
Chương 3: MẠNG CỤC BỘ - MẠNG LAN
Chương 5: NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH
Chương 4: TCP/IP VÀ INTERNET
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
Trang 3GV: ThS Vương Xuân Chí 5
Giới thiệu mạng máy tính?
- Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính độc lập được
nối kết với nhau sao cho chúng có thể trao đổi thông tin
với nhau
- Dựa trên khả năng truyền thông của các máy tính đã nối
mạng, con người có thể khai thác các ứng dụng
- Trao đổi thông tin (web, mail, ftp …), lưu trữ thông tin
- Quản lý hệ thống máy tính, người dùng
Trang 4GV: ThS Vương Xuân Chí 7
Xu hướng phát triển của mạng máy tính
- Cung cấp dịch vụ truy cập vào nguồn dữ liệu từ xa để
khai thác và xữ lý thông tin
- Phát triển dịch vụ tương tác giữa người với người trên
diện rộng Đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin đa dịch
vu, đa phương tiện: chữa bệnh từ xa, hội nghị tuyến, …
- Phát triển các dịch vụ giải trí trực tuyến: game, video,
nghe nhạc, …
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Môi trường truyền thông
Băng thông - Bandwidth
Băng tầng cơ sở - Baseband
Nhiễu xuyên âm - Crosstalk
Suy hao - Attenuation
Nhiễu điện từ - Electronmagnetic Interference
Trang 5GV: ThS Vương Xuân Chí 9
Môi trường truyền thông
Cáp đồng trục - Coaxial
Gồm một dây đồng ở trung tâm được bao bọc bởi
một vật liệu cách li là chất điện môi không dẫn điện,
xung quanh chất điện môi được quấn bằng dây bện
kim loại vừa dùng làm dây dẫn vừa bảo vệ khỏi sự
phát xạ nhiễm điện từ Ngoài cùng lại là một lớp vỏ
bọc làm bằng chất không dẫn điện(thường là
PVC,PE) Dây cáp đồng trục được thiết kế để truyền
tin cho bǎng tần cơ bản (Base Band) hoặc bǎng tần
Trang 6GV: ThS Vương Xuân Chí 11
Môi trường truyền thông
Cáp đồng trục - Coaxial
trung tâm và một dây bao
boc bên ngoài
Trang 7trục mỏng lại với nhau ta
dùng đầu nối chữ T và đầu
nối BNC
dày ta phải dùng một đầu
chuyển đổi transceiver và nối
kết vào máy tính thông qua
Chiều dài tối đa là 185m,
Khoảng cách tối thiểu giữa hai máy là 0.5m,
Tốc độ truyền dữliệu tối đa10Mbps,
Số repeater tối đa là 4
Trang 8GV: ThS Vương Xuân Chí 15
Cáp dày - 10BASE-5:
Có đường kính khoảng 13mm,
Chiều dài tối đa trên một phân đoạn là 500m,
Khoảng cách tối thiểu giữa hai máy là 2.5m,
Tốc độ truyền dữliệu tối đa là 10Mbps,
Số repeater tối đa là 4,
Thường được dùng trong một mạng máy tính nó tạo
thành các đường xương sống (backbone) trong hệ
thống mạng
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Các loại cáp đồng trục:
• RC-8; RCA-11: 50 Ohm dùng cho thicknet
• RC-58: 50 Ohm dùng cho thinnet
• RC-59: 75 Ohm dùng cho truyền hình
• RC-58: 93 Ohm dùng cho ARCnet
Trang 9GV: ThS Vương Xuân Chí 17
Môi trường truyền thông
Cáp sợi quang - Fiber optic
Dùng tín ánh sáng để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn
không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu
truyền,
Băng thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và
cho phép khoảng cách đi cáp khá xa do độ suy hao tín
hiệu trên cáp rất thấp,
Không thể bị phát hiện và thu trộm
Khó lắp đặt, giá thành cao
18
Môi trường truyền thông
Cáp sợi quang - Fiber optic
Cáp quang gồm các phần sau:
Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng
đi
Cladding: Vật chất quang bên ngoài bọc lõi và phản
xạánh sáng trở lại vào lõi
Buffer coating: Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệsợi 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
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 10GV: ThS Vương Xuân Chí 19
Môi trường truyền thông
Cáp sợi quang - Fiber optic
Cáp xoán đôi
nhau nhằm giảm nhiễu điện
từ
Twisted Pair)
Twisted Pair) kém hơn cáp
STP về khả năng chống nhiễu
và suy hao
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 11GV: ThS Vương Xuân Chí 21
Cat 1 : truyền dữ liệu 2Mb/s
Cat 2 : truyền dữ liệu 4Mb/s
Cat 3 : truyền dữ liệu 16Mb/s, chuẩn của mạng điện
thoại
Cat 4 : dùng cho đường truyền 20Mb/s
Cat 5 : dùng cho đường truyền 100Mb/s
Cat 6 : dùng cho đường truyền 300Mb/s
Cáp xoán đôi
22
Cáp xoán đôi
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 12GV: ThS Vương Xuân Chí 23
Cáp xoán đôi
Môi trường truyền thông
Thông số cơ bản các loại cáp
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 13GV: ThS Vương Xuân Chí 25
Môi trường truyền thông
Wireless
dựa trên sóng vô
Trang 14GV: ThS Vương Xuân Chí 27
Thiết bị kết nối mạng
Repeater
ban đầu để mở rộng khoảng cách hoạt động Loại bỏ nhiễu,
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 15GV: ThS Vương Xuân Chí 29
Thiết bị kết nối mạng
Bridge
Dùng để nối 2 mạng có giao thức giống hoặc khác nhau.
Chia mạng thành nhiều phân đoạn nhằm giảm lưu lượng trên mạng.
Hoạt động ở lớp Data Link với 2 chức năng chính là lọc và chuyển vận.
Dựa trên bảng địa chỉ MAC lưu trữ, Brigde kiểm tra các gói tin và xử lý
chúng trước khi có quyết định chuyển đi hay không.
30
Thiết bị kết nối mạng
Switch
liệu này làm giảm đụng độ trên mạng
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 16GV: ThS Vương Xuân Chí 31
Thiết bị kết nối mạng
Router
ngoài
Thiết bị kết nối mạng
Router
Một số giao thức hoạt động chính của Router:
RIP (Routing Information Protocol) được phát triển
bởi Xerox Network system và sửdụng SPX/IPX và
TCP/IP RIP hoạt động theo phương thức véctơ
khoảng cách
1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 17GV: ThS Vương Xuân Chí 33
Thiết bị kết nối mạng
Router
Một số giao thức hoạt động chính của Router:
Novell dùng để thay thế RIP hoạt động theo phương thức
véctơ khoảng cách, mỗi Router được biết cấu trúc của mạng và
việc truyền các bảng chỉ đường giảm đi,
phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá
đường truyền, mật độ truyền thông,
34
Thiết bị kết nối mạng
Layer 3 Switch
tính năng cho router
Layer 3 LAN Switch1.2 CÁC YẾU TỐ HỆ THỐNG MẠNG
Trang 18GV: ThS Vương Xuân Chí 35
Giao thức mạng
TCP/IP
Là chuẩn Internet toàn cầu
NetBEUI
Được cung cấp theo các sản phẩm của IBM, Microsoft
Không hỗ trợ định tuyến, chỉ sử dụng dựa vào mạng
Trang 19GV: ThS Vương Xuân Chí 37
Theo khoảng cách địa lý
GAN - Global Area Network: kết nối giữa các châu lục
WAN - Wide Area Network: kết nối trong nội bộ các quốc
gia hay giữa các quốc gia trong cùng châu lục
MAN - Metropolitan Area Network: kết nối trong phạm vi
thành phố
LAN (Local Area Network) : kết nối trong vòng bán kính
hẹp vài trăm mét, sử dụng đường truyền tốc độ cao
Trang 20GV: ThS Vương Xuân Chí 39
Theo kiến trúc mạng - Topology
Hệ thống được thiết kế để kết nối các máy tính thiết bị
khác nhau cùng hoạt động trong một khu vực địa lý nhỏ
Các dạng kiến trúc mạng:
Dạng hình sao - Star Topology
Dạng bus - Bus Topology
Dạng vòng - Ring Topology
Dạng kết hợp - Mesh Topology
Theo kiến trúc mạng - Topology
Dạng bus - Bus Topology
- Hoạt động theo dạng quảng bá (Broadcast)
- Tất cả các node sử dụng chung một đường truyền có đầu
cuối (Terminal)
1.3 PHÂN LOẠI MẠNG
Trang 21GV: ThS Vương Xuân Chí 41
Theo kiến trúc mạng - Topology
Dạng bus - Bus Topology
Ưu điểm : Ít cáp, dễ lắp đặt, giá thành rẻ
Nhược điểm :
Ùn tắc lưu lượng chuyển trong mạng lớn (Broadcast)
Khó phát hiện hư hỏng, muốn sửa phải ngưng toàn bộ hệ
Single point of failure
Khoảng cách từ mỗi máy đến trung
tâm ngắn (100m)
1.3 PHÂN LOẠI MẠNG
Trang 22- Trạm kết nối trung tâm có chức năng tái tạo tín hiệu.
Theo kiến trúc mạng - Topology
Dạng vòng - Ring Topology
- Là mạng quảng bá Broadcast
- Tất cả các node truy cập chung trên một đường truyền vật lý
- Tín hiệu được truyền theo một chiều duy nhất theo liên kết
điểm-điểm
- Mỗi điểm là một repeater
1.3 PHÂN LOẠI MẠNG
Trang 23 Mọi thiết bị đều có liên kết
điểm - điểm đến các thiết bị
khác
Đảm bảo QoS, security, dễ
phát hiện và cô lập lỗi
Nhược điểm :
Đắt tiền, khó cài đặt
1.3 PHÂN LOẠI MẠNG
Trang 24hiện và cô lập lỗi
Trang 25GV: ThS Vương Xuân Chí 49
Theo kỹ thuật chuyển mạch
Chuyển mạch kênh - Circuit switch networks
Khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa
chúng sẽ được thiết lập một “kênh” cố định và được duy trì
cho đến khi một trong hai bên ngắt kết nối
Dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định này Kỹ
thuật chuyển mạch kênh được sử ụng trong các kết nối
ATM (Asynchronous Transfer Mode) và Dial-up ISDN
(Integrated Services Digital Networks).
50
Theo kỹ thuật chuyển mạch
Chuyển mạch thông báo - Message Circuit switch networks
Chuyển mạch thông báo không thiết lập liên kết dành riêng
giữa hai trạm giao tiếp mà thay vào đó mỗi thông báo được
xem như một khối độc lập bao gồm cả địa chỉ nguồn và địa
chỉ đích Mỗi thông báo sẽ được truyền qua các trạm trong
mạng cho đến khi nó đến được địa chỉ đích, mỗi trạm trung
gian sẽ nhận và lưu trữ thông báo cho đến khi trạm trung
gian kế tiếp sẵn sàng để nhận thông báo sau đó nó chuyển
tiếp thông báo đến trạm kế tiếp, chính vì lý do này mà
mạng chuyển mạch thông báo còn có thể được gọi là mạng
lưu và chuyển tiếp (Store and Forward Network).
1.3 PHÂN LOẠI MẠNG
Trang 26GV: ThS Vương Xuân Chí 51
Theo kỹ thuật chuyển mạch
Chuyển mạch gói - Packet switch networks
Kỹ thuật này được đưa ra nhằm tận dụng các ưu điểm và
khác phục những nhược điểm của hai kỹ thuật trên, đối với
kỹ thuật này các thông báo được chia thành các gói tin
(packet) có kích thước thay đổi, mỗi gói tin bao gồm dữ liệu,
địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và các thông tin về địa chỉ các
trạm trung gian Các gói tin riêng biệt không phải luôn luôn
đi theo một con đường duy nhất, điều này được gọi là chọn
đường độc lập (independent routing).
1.4 CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG MẠNG
Mô hình mạng ngang hàng (Peer to Peer Network)
Đơn giản của các mạng LAN
Chúng cho phép mọi nút mạng vừa đóng vai trò là thực thể yêu
cầu các dịch vụ mạng (client), vừa là các thực thể cung cấp các
dịch vụ mạng (server)
Người dùng trên từng máy tính chịu trách nhiệm điều hành và
chia sẻ tài nguyên của máy tính mình
Mô hình này chỉ phù hợp với các tổ chức nhỏ và không quan
tâm đến vấn đề bảo mật
Số lượng máy tính trong mạng nhỏ
Trang 27GV: ThS Vương Xuân Chí 53
Mô hình mạng khách chủ (Client - Server Netwrok)
Mạng khách/chủ liên quan đến việc xác
định vai trò của các máy tính trong
mạng
Mạng này xác định máy tính nào có thể
tạo ra các yêu cầu dịch vụ và máy tính
nào có thể phục vụ các yêu cầu đó
Các máy thường gặp: Domain
controller, File server, Print server, Mail
server, Web sever, Database server, …
1.5 HỆ ĐIỀU HÀNH MẠNG
54
Hệ điều hành mạng (Network Operating Sytem - NOS):
là phần mềm được cài lên máy chủ hoặc máy trạm có chức
năng quản lý toàn bộ hoạt động mạng Có các dạng hệ điều hành
mạng như sau:
Hệ điều hành mạng ngang hàng
Hệ điều hành mạng máy chủ/khách
Trang 28GV: ThS Vương Xuân Chí 55