BÀI GIẢNG mạng máy tính 2 (mai văn cường võ tâm vân)

Chương 01 GIỚI THIỆU MẠNG MÁY TÍNH 1 Trình bày Th S MAI VĂN CƯỜNG Giới thiệu về Mạng Máy Tính � Mạng máy tính là gì? � Chương 01. Giới thiệu mạng máy tính Chương 02. Đồ hình mạng Chương 03. Phương tiện truyền dẫn Chương 04. Cạc mạng các phương pháp mã hóa tín hiệu Chương 05. Kiến trúc mạng Chương 06. Mô hình OSI Chương 07. Các giao thức vận chuyển Chương 08. Các thiết bị mạng Các mô hình tính toán mạng � Các kiểu mạng Các dịch vụ mạng 2Người soạn Mai Văn C.

Chương 01

GIỚI THIỆU MẠNG MÁY TÍNH

Trình bày: Th.S MAI V Ă N C ƯỜ NG

Giới thiệu về Mạng Máy Tính

Mạng Máy Tính là gì?

M ạ ng máy tính: m ộ t nhóm các máy tính ñượ c

k ế t n ố i v ớ i nhau qua cáp d ẫ n ho ặ c các ph ươ ng

ti ệ n truy ề n d ẫ n khác nh ằ m cho phép chia s ẻ tài nguyên.

 Máy in (Printer) Máy Fax Electronic messages

 Files/documents Modem Data Messages

 Files/documents Modem Data Messages

computer

Peer: Máy tính ho ạ t ñộ ng nh ư m ộ t client và server

Media [ph ươ ng ti ệ n truy ề n d ẫ n]: K ế t n ố i v ậ t lý gi ữ a các thi ế t

b ị trên m ộ t m ạ ng: cáp, sóng vô tuy ế n,

4

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

b ị trên m ộ t m ạ ng: cáp, sóng vô tuy ế n,

Resources [tài nguyên]: Printers, data, fax devices, thông

tin, và các thi ế t b ị m ạ ng khác

User: ng ườ i s ử d ụ ng client ñể truy c ậ p các tài nguyên trên

m ạ ng.

Protocol [Giao th ứ c]: Các quy t ắ c truy ề n thông Protocol là

“ngôn ng ữ ” mà m ộ t thi ế t b ị m ạ ng dùng ñể giao ti ế p v ớ i m ộ t thi ế t b ị m ạ ng khác.

Mô hình tập trung

X ử lý và l ư u tr ữ d ữ li ệ u t ậ p trung ở m ộ t máy tính

có n ă ng l ự c x ử lý l ớ n Các tr ạ m ñầ u cu ố i (terminals) n ố i m ạ ng v ớ i máy tính trung tâm,cho phép NSD xem và nh ậ p li ệ u bàn phím Các tr ạ m

Mô hình tập trung (tt)

PrinterMainframe

TerminalTerminal

Mô hình phân bố

X ử lý và l ư u tr ữ d ữ li ệ u ñượ c th ự c hi ệ n t ạ i các máy tính n ố i m ạ ng

Mô hình phân bố (tt)

Computer Computer Computer

Các kiểu mạng máy tính

Có 2 ki ể u m ạ ng:

 server-based: M ỗ i máy tính trên m ạ ng,

ho ặ c là m ộ t client ho ặ c là m ộ t server Client yêu c ầ u/s ử d ụ ng d ị ch v ụ c ủ a

Client yêu c ầ u/s ử d ụ ng d ị ch v ụ c ủ a server; server ph ụ c v ụ các yêu c ầ u t ừ

client.

 peer-to-peer: M ộ t máy tính trong m ạ ng

S ố l ượ ng máy tính không nên v ượ t quá 10

Các H ð H: Windows 95, Windows for Workgroup, WinNT Workstation, Win2000 Professional, XP, …

PEER-TO-PEER (2/3)

Data

Dữ liệu ñược chia sẻ Máy in ñược chia sẻ

Data

Dữ liệu ñược chia sẻ

AppleTalk

SERVER-BASED (1/3)

M ộ t máy tính trong m ạ ng, ho ặ c là client ho ặ c là server Client yêu c ầ u/s ử d ụ ng d ị ch v ụ c ủ a server; server ph ụ c v ụ

các yêu c ầ u t ừ client.

Server th ườ ng là máy tính có c ấ u hình m ạ nh (x ử lý nhanh,

l ư u tr ữ l ớ n) ñượ c dành riêng ñể ph ụ c v ụ cho các yêu c ầ u

c ủ a client.

Tu ỳ theo ch ứ c n ă ng, server có th ể là: file server, print server, application server, mail server, communication server, …

server, …

 File server: Ph ụ c v ụ các yêu c ầ u t ậ p tin/th ư m ụ c trên m ạ ng.

 Print server: Ph ụ c v ụ các yêu c ầ u in ấ n trên m ạ ng

 Application server: Các ch ươ ng trình ứ ng d ụ ng ở client

c ầ n server này th ự c thi m ộ t s ố ch ươ ng trình ngay t ạ i máy server, k ế t qu ả th ự c thi ñượ c s ẽ ñượ c g ử i ng ượ c v ề ñể

client ti ế p t ụ c x ử lý.

SERVER-BASED (2/3)

Client Client File server

16

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

Client Mail server Novell NetWare

Banyan VINES

OpenVMS IBM OS/2 LAN Server Microsoft Windows NT Server

So sánh Peer-to-Peer & Server-based

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

An toàn An ninh ñượ c thi ế t l ậ p trên

t ừ ng máy tính – share level

An ninh ñượ c thi ế t l ậ p nh ấ t quán trên toàn m ạ ng – user level

Qu ả n tr ị T ừ ng NSD ch ị u trách nhi ệ m

vi ệ c qu ả n tr ị trên chính máy tính c ủ a h ọ ; không c ầ n ng ườ i

qu ả n tr ị m ạ ng chuyên nghi ệ p.

C ầ n ng ườ i qu ả n tr ị có k ỹ

n ă ng t ố t.

 ðặ c bi ệ t có ý ngh ĩ a khi truy ề n t ệ p ở kho ả ng cách xa.

 Các v ấ n ñề liên quan: ñộ tin c ậ y, ñộ an toàn.

File services

 L ư u tr ữ c ậ n tuy ế n: mu ố n truy xu ấ t tr ự c ti ế p d ữ li ệ u nh ư ng không

22

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

L ư u tr ữ c ậ n tuy ế n: mu ố n truy xu ấ t tr ự c ti ế p d ữ li ệ u nh ư ng không

ñủ kh ả n ă ng trang b ị ñĩ a c ứ ng ñắ t ti ề n – th ườ ng s ử d ụ ng jukebox

 Di trú t ệ p: quá trình di chuy ể n các t ệ p t ừ d ạ ng l ư u tr ữ này sang

d ạ ng l ư u tr ữ khác.

 Quá trình sao chép và l ư u gi ữ m ộ t “b ả n sao” d ữ li ệ u

t ừ thi ế t b ị l ư u tr ữ chính Khi thi ế t b ị l ư u tr ữ chính có s ự

c ố (vd h ỏ ng ñĩ a c ứ ng, …) => “b ả n sao” này s ẽ ñượ c dùng ñể ph ụ c h ồ i d ữ li ệ u.

và g ử i ra máy in m ạ ng.

Có th ể ấ n ñị nh m ứ c ñộ ư u tiên ( ñượ c

ph ụ c v ụ tru ớ c, …) cho các n ộ i dung in trên hàng ñợ i

Các máy tính dùng chung máy in

Dịch vụ thư tín (Email Services)

Là d ị ch v ụ cho phép nh ậ n/g ử i các th ư tín ñ i ệ n t ử

Chi phí th ấ p, nhanh chóng,

26

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

Chi phí th ấ p, nhanh chóng, phong phú.

Cho phép truy ề n ghép các t ệ p kèm th ư tín, phim ả nh, âm thanh, …

Dịch vụ thư mục (DIR Services)

D ị ch v ụ th ư m ụ c cho phép qu ả n lý thông tin t ấ t c ả

các ñố i t ượ ng trên m ạ ng, nh ờ ñ ó quá trình qu ả n lý

và chia s ẻ tài nguyên tr ở nên hi ệ u qu ả h ơ n.

Sự khác biệt: LAN, WAN, MAN

C ă n c ứ vào kích th ướ c m ạ ng, có 3 lo ạ i

m ạ ng:

 M ạ ng c ụ c b ộ (LAN – Local Area Network)

 M ạ ng ñộ th ị (MAN – Metropolean Area

Network)

M ạ ng di ệ n r ộ ng (WAN – Wide area Network)

 M ạ ng di ệ n r ộ ng (WAN – Wide area Network)

M ạ ng c ụ c b ộ (LAN)

 Có kích th ướ c nh ỏ (trong ph ạ m vi m ộ t toà

nhà, tr ườ ng h ọ c, xí ngh ệ p)

LAN, WAN, MAN (tt)

Mạng MAN

32

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

LAN, WAN, MAN (tt)

M ạ ng di ệ n r ộ ng (WAN)

 Nhi ề u m ạ ng c ụ c b ộ và m ạ ng di ệ n

r ộ ng n ố i v ớ i nhau trong ph ạ m vi qu ố c gia, châu l ụ c, th ế gi ớ i.

gia, châu l ụ c, th ế gi ớ i.

 Ch ậ m, nhi ề u l ỗ i và chi phí cao h ơ n nhi ề u so v ớ i m ạ ng c ụ c b ộ và m ạ ng

Mạng WAN

34

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

 Cung c ấ p nhi ề u d ị ch v ụ : web, email, chat, …

Các ứ ng d ụ ng ñ a d ạ ng trên Internet làm thay ñổ i

sinh ho ạ t xã h ộ i.

 Th ươ ng m ạ i ñ i ệ n t ử

Intranet: M ạ ng riêng c ủ a 1 t ổ ch ứ c, s ử d ụ ng

k ỹ thu ậ t Internet, cho phép thành viên c ủ a t ổ

ch ứ c truy c ậ p, dùng ñể chia s ẻ tài nguyên.

Extranet: Xem nh ư m ộ t ph ầ n c ủ a Intranet

36

Ng ườ i so ạ n: Mai V ă n C ườ ng - Võ Tâm Vân

Extranet: Xem nh ư m ộ t ph ầ n c ủ a Intranet

c ủ a 1 t ổ ch ứ c, m ở r ộ ng cho ng ườ i ngoài t ổ

ch ứ c.

 ð òi h ỏ i m ứ c ñộ an ninh cao

 K ỹ thu ậ t: Firewall, Digital certificates, Encryption, Virtual Private Network (VPN)

Ch ươ ng 02

ðỒ HÌNH M Ạ NG

ðỒ HÌNH M Ạ NG

• ðồ hình logic: Mô t ả con ñườ ng mà d ữ li ệ u th ậ t

• ðồ hình logic: Mô t ả con ñườ ng mà d ữ li ệ u th ậ t

s ự di chuy ể n.

• Các ki ể u ñồ hình m ạ ng:

– Bus: các thi ế t b ị n ố i tr ự c ti ế p vào m ộ t ñườ ng m ạ ng chung

Truy ề n thông trên m ạ ng Bus

• G ử i tín hi ệ u (Sending the signal)

• Ph ả n h ồ i tín hi ệ u (Signal bounce)

• Terminator

ch ấ p nh ậ n b ở i các máy tính

có ñị a ch ỉ kh ớ p v ớ i ñị a ch ỉ

ñ ã mã hóa trên tín hi ệ u M ỗ i

th ờ i ñ i ể m ch ỉ có m ộ t máy tính có th ể g ử i tín hi ệ u

Terminator ( c01dem05 & c01dem06 )

Truy ề n thông khi ñứ t m ạ ng

( c01demo08.asf )

Khi ñứ t m ạ ng, tín hi ệ u

s ẽ d ộ i ng ượ c ở ñ i ể m

ñứ t làm m ạ ng không

M ở r ộ ng m ạ ng (Network Expansion)

Người soạn: Mai Văn Cường - Võ Tâm Vân

Star

( 09 , 10 , 11 )

Người soạn: Mai Văn Cường - Võ Tâm Vân

Chuy ể n th ẻ bài-Token Passing

Th ẻ bài (Token) truy ề n

t ừ máy này sang máy khác trên vòng cho ñế n khi g ặ p máy c ầ n g ử i d ữ

• Active Hubs

• Passive Hubs

• Hybrid Hubs

Hybrid Hub

Người soạn: Mai Văn Cường - Võ Tâm Vân

Hub Considerations ( c01dem017 )

• Wiring systems can

be changed or expanded as needed

• Different ports can be used to accommodate

used to accommodate

a variety of cabling types

• Monitoring of network

Star bus ( c01dem018 , c01dem19 ,

c01dem20 )

Người soạn: Mai Văn Cường - Võ Tâm Vân

Bus Use of cable is economical Media

is inexpensive & easy to work with.

System is simple and reliable.

Bus is easy to extend.

Network can slow down in heavy traffic

Problems are difficult to isolate.

Cable break can affect many users

Star System provides equal access for

all computers Performance is even despite many users.

Failure of one computer can impact the rest of the network Problems are hard to isolate Network

reconfiguration disrupts operation.

Ring Modifying system and adding new

computers is easy Centralized

If the centralized point fails, the network fails

computers is easy Centralized monitoring and management are possible Failure of one computer does not affect the rest of the network.

network fails

H ế t

Người soạn: Mai Văn Cường - Võ Tâm Vân

Chương 03 PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN

Nội dung

• Giới thiệu các tần số truyền thông

• Các ñặc trưng của phương tiện truyền dẫn

• Giới thiệu các loại ñường truyền hữu tuyến

• Giới thiệu các loại ñường truyền vô tuyến

• Giới thiệu các loại ñường truyền vô tuyến

Extremely High Frequency (EHF)

Super High Frequency (SHF)

TetraHertz

MicroWaves

Ultra High Frequency (UHF)

Very High Frequency (VHF)

Phương tiện truyền dẫn

• Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và thiết

bị là các dạng sóng ñiện từ, trải dài từ tần số radio ñến tần số hồng ngoại

• Sóng tần số radio thường ñược dùng ở các mạng cục bộ (cáp xoắn ñôi, cáp ñồng trục)

cục bộ (cáp xoắn ñôi, cáp ñồng trục)

• Vi sóng [MicroWaves] thường dùng truyền thông

giữa trạm mặt ñất và vệ tinh, mạng ñiện thoại

cellular.

• Tia hồng ngoại [infrared] có thể dùng ñể truyền

thôngvô tuyến ở khoảng cách ngắn, cáp quang

Các ñặc trưng của phương tiện

truyền dẫn

• Chi phí

• Yêu cầu cài ñặt

• Băng thông [bandwidth]: cho biết khả năng tải dữ liệu của phương tiện truyền dẫn VD cáp ñồng trục có băng thông 10 Mbps.

thông 10 Mbps.

• Baseband / Broadband

• ðộ suy dần [attenuation]: ñộ ño sự yếu ñi của tín hiệu khi di chuyển trên một phương tiện truyền dẫn.

truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thông) – analog liên tục

– Chi phí phương tiện truyền dẫn cao

– Chi phí phương tiện truyền dẫn cao

– Thừa băng thông

– Khi có nhiều dữ liệu phải truyền trong một kênh có băng thông thấp

• Demultiplexing: dồn kênh, ngược với

Hai kĩ thuật phân kênh - dồn kênh

Cáp ñồng trục – Cấu tạo (1/2)

Outer shield

Insulation (PVC,Teflon)

Conducting core Copper wire mesh

Cáp ñồng trục – Cấu tạo (2/2)

• Hai dây dẫn quấn quanh một trục chung

• Dây dẫn trung tâm: dây ñồng hoặc dây ñồng

bện

• Dây dẫn ngoài: bao quanh dây dẫn trung tâm

• Dây dẫn ngoài: bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây ñồng bện hoặc lá Dây này có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu ñiện

từ và ñược nối ñất ñể thoát nhiễu.

• Giữa 2 dây dẫn là một lớp vỏ cách ñiện

• Ngoài cùng là lớp vỏ plastic bảo vệ cáp

Cáp ñồng trục – Phân loại

• Có 2 loại cáp ñồng trục

– Cáp mỏng (thin cable/ ThinNet)

– Cáp dày (thick cable/ ThickNet)

• Cáp mỏng: Có ñường kính khoảng 6mm,

• Cáp mỏng: Có ñường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài ñường chạy tối

ña là 185m

• Cáp dày: Có ñường kính khoảng 13mm,

Cáp ñồng trục – Cài ñặt (THINNET)

Cáp ñồng trục – Cài ñặt (THINNET)

Cáp ñồng trục – Cài ñặt

(THICKNET)

Cáp ñồng trục – ñặc ñiểm

• Chi phí: cáp ñồng trục ThinNet rẻ nhất,

cáp ñồng trục ThickNet ñắt hơn

• Tốc ñộ: Mạng Ethernet sử dụng cáp

ThinNet có tốc ñộ tối ña 10 Mbps và mạng

ThinNet có tốc ñộ tối ña 10 Mbps và mạng ARCNet có tốc ñộ tối ña 2.5Mbps

• EMI: chịu nhiễu ñiện từ dù ñã có lớp

chống nhiễu – có thể bị nghe trộm.

Cáp xoắn ñôi

• Cáp xoắn ñôi gồm nhiều cặp dây ñồng

xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ

nhiễu ñiện từ.

Cáp xoắn ñôi – Phân loại

• Có 2 loại cáp xoắn ñôi ñược sử dụng trong LAN: có vỏ bọc chống nhiễu (STP) và

không có vỏ bọc chống nhiễu (UTP).

Cáp xoắn ñôi có vỏ bọc chống

nhiễu (STP) (2/2)

• Chi phí: ðắt tiền hơn ThinNet và UTP, nhưng lại

rẻ tiền hơn ThickNet và cáp quang

• Tốc ñộ: tối ña theo lí thuyết 500 Mbps, thực tế khoảng 155 Mbps với ñường chạy 100 m Tốc

khoảng 155 Mbps với ñường chạy 100 m Tốc

ñộ phổ biến 16 Mbps (Token Ring)

• ðộ suy dần ( attenuation) : ðộ suy dần cao => ñường chạy < 100m

Cáp xoắn ñôi không có vỏ bọc

chống nhiễu (UTP) (1/3)

• UTP – Unshielded Twisted-Pair

• Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP, nhưng

không có lớp vỏ ñồng chống nhiễu.

UTP – Phân loại (2/3)

• UTP có các loại

– Loại 1 & loại 2: Truyền âm thanh, tốc ñộ < 4Mbps

– Loại 3: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 10 Mbps

– Loại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 16 Mbps

– Loại 4: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 16 Mbps

– Loại 5: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 100 Mbps – Loại 5E: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 350Mbps – Loại 6 và loại 6E: truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn, tốc ñộ 550Mbps-1000Mbps

Cáp xoắn ñôi không có vỏ bọc

chống nhiễu (UTP) (3/3)

• Chi phí: rẻ nhất

• ðộ suy dần: ñộ suy dần lớn => chiều dài tối ña một ñường chạy 100m

• EMI: nhạy với EMI do không có lớp vỏ bọc

• EMI: nhạy với EMI do không có lớp vỏ bọc chống nhiễu.

• ðầu nối: RJ-45

ðầu nối RJ45

Bấm cáp UTP với ñầu nối RJ-45

Cáp quang – Fiber optic

• Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là Sợi

thủy tinh hoặc plastic ñã ñược tinh chế nhằm cho phép truyền ñi tối ña các tín hiệu ánh sáng Sợi quang ñược tráng một lớp lót nhằm phản chiếu các tín hiệu.

Protect outer sheath

Glass cladding

Optical fiber core

Cáp quang

Ớ Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tắn hiệu ựiện) => nhanh và không bị nhiễu, nghe trộm.

Ớ Nguồn sáng: lasers, diode phát xạ ánh sáng

Ớ Chi phắ: cáp quang và các thiết bị ựi kèm rất ựắt tiền so với các loại cáp ựồng.

với các loại cáp ựồng.

Ớ Cài ựặt: đòi hỏi phải có kĩ năng cài ựặt nhất ựịnh

Ớ Băng thông: cho phép 2Gbps.

Ớ độ suy dần: thấp hơn các loại cáp ựồng, ựường chạy

cáp quang có thể tải tắn hiệu xa vài Km

Ớ Cáp quang miễn hoàn toàn với EMI và không bức xạ

nhiễu ựiện từ

ðường truyền vô tuyến

• Là loại ñường truyền sử dụng không khí làm vật mang tín hiệu thay cho cáp.

• Các loại ñường truyền vô tuyến:

Các lí do sử dụng ñường truyền vô

tuyến

• Không thể ñi cáp qua những ñịa hình

phức tạp

• Sử dụng các máy tính di ñộng

• Thiết lập ñường truyền tạm thời

• Thiết lập ñường truyền tạm thời

Tóm lược

Review

1 feet = 0.3m

Question:

• The consulting firm has recommended

that you implement 10BaseT Category 5 UTP wire for your company's network

Based on this information, answer the

Based on this information, answer the

following questions:

– Where does this recommendation violate the UTP and 10BaseT specifications?

Chương 04 CẠC MẠNG & CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ

HÓA TÍN HIỆU

Nội dung

• Vai trò của card giao tiếp mạng

• Hoạt ñộng

• Cài ñặt và cấu hình card giao tiếp mạng

• Các phương pháp mã hóa tín hiệu

• Các phương pháp mã hóa tín hiệu

• Mạng không dây

Cạc giao tiếp mạng (1/2)

Ch.4: Cạc mạng Người soạn: Mai Văn Cường – Võ Tâm Vân 3

Cạc giao tiếp mạng (2/2)

• NIC – Network Interface Card: cạc giao

tiếp mạng, gọi tắt là cạc mạng

• Cạc mạng là thiết bị chịu trách nhiệm:

– Chuyển ñổi các tín hiệu máy tính ra các tín

– Chuyển ñổi các tín hiệu máy tính ra các tín

hiệu trên phương tiện truyền dẫn và ngược lại.

– Gửi/nhận và kiểm soát luồng dữ liệu ñược