Bài giảng nhập môn mạng máy tính

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

Add an image

Icon

CHƯƠNG

Internet là gì?

Mạng Máy Tính ?

Chia sẻ tài nguyên (ổ cứng, cơ sở dữ liệu, máy in,các phần mềm tiện ích.

INTERNET D

MAN B

LAN C

Tâ t ca ph́ ̉ ương a n trên đê u sai ́ ̀

Byte/phút D

Byte/s C

Bit/s B

Đơn vị đo t hông l ượ ng l à :

Bit/phút A

IP D

TCP_IP B

IPCONFIG C

Lệ nh nà o cho bi ế t đị a chỉ I P củ a má y t í nh:

FTP A

Tâ t ca ph́ ̉ ương a n đê u sai ́ ̀

Lênh Ping du ng đê la m gi  ? ̣ ̀ ̉ ̀ ̀

Kiêm tra ma y ti nh co  đi a c ng hay không ̉ ́ ́ ́ ̃ ứ

A

Internet là gì?

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)

 {=>Internet g m các m ng máy tính đ ồ ạ ượ c liên 

k t v i nhau.}  ế ớ

(Mang cua Mang Ma y Ti nh.) ̣ ̉ ̣ ́ ́

đ c th c hi n khi các thông ượ ự ệ

đi p đ c nh n, ho c các s  ệ ượ ậ ặ ự

 Là m t t p các đ c t  mà m i nhà s n xu t s n ph m m ng ộ ậ ặ ả ọ ả ấ ả ẩ ạ

ph i d a theo đ  thi t k  s n ph m c a mình.ả ự ể ế ế ả ẩ ủ

D

   Là c  ch  “b t tay ba l n” mà m i thi t b  m ng đ u ph i ơ ế ắ ầ ọ ế ị ạ ề ả

th c hi n khi kh i đ ng.ự ệ ở ộ

B

 Là m t t p các quy ộ ậ ước, tho  thu n mà các thi t b  trên m ng ả ậ ế ị ạ

ph i tuân theo đ  có th  liên l c đả ể ể ạ ược v i nhau.ớ

M t ấ L/R giây đ  truy n t i L­bit ể ề ả

packet trong đ ng link t i t c đ  R ườ ạ ố ộ

bps

store and forward:   toàn  b  packet  ộ

ph i  đ n b  đ nh tuy n tr c khi  ả ế ộ ị ế ướ

nó có th  đ c truy n t i ể ượ ề ả  trên 

đ ng link ti p theoườ ế

lan truy n (v i D1,D2 là đ  dài ề ớ ộ

đ ng link v t lí. c,d làn l t là  ườ ậ ượ

L bits

mỗi packet

R bps |D2

2L/R + D1/c +D2/d

Tài nguyên gi a 2 đi m cu i đ c phân b , ữ ể ố ượ ổ

đ c dành cho “cu c g i” gi a ngu n và đích:ượ ộ ọ ữ ồ

Trong s  đ , m i đ ng link có b n kênh. ơ ồ ỗ ườ ố

– Cu c g i dùng kênh th  2nd trong ộ ọ ứ

đ ng link trên cùng và  kênh th  ườ ứ

trong đ ng link bên ph i.ườ ả

Tài nguyên đ c dành riêng : không chia sượ ẽ

– circuit­like (đ c đ m b o) ượ ả ả

performance

M nh kênh đ c c p phát s  rãnh r i n u ả ượ ấ ẽ ỗ ế

không đ c s  d ng b i cu c g i ượ ử ụ ở ộ ọ (không chia 

Chuy n m ch kênh: FDM  ể ạ v i  ớ TDM

frequency

time

4 users

Ví dụ:

Bốn nguồn gây r a chậm t r ễ gói

xử lý tai nút xếp hàng

§ d: đ  dài c a đ ng link v t lýộ ủ ườ ậ

§ s: t c đ  lan truy n trong môi tr ng ố ộ ề ườ

(thi t b , dây d n) (~2x108 m/sec)ế ị ẫ

dnodal = dproc + dqueue + dtrans

Không đáp án nào đúng D

0.14ms C

1.2ms B

Gi  s  gói tin có kích th ả ử ướ c là 1500 bytes và t c đ  truy n là 10Mbps.Tính đ  tr  do  ố ộ ề ộ ễ truy n:  ề

0.15ms A

C n truy n gói tin kích thầ ề ước 1000 bytes t  Host A đ n Host B, trên ừ ế

đường truy n dài 2500 km, t c đ  lan truy n là 2.5 x 10^8 m/s, và t c đ  ề ố ộ ề ố ộtruy n (transmission rate) là 2 Mbps.Gi  s  r ng th i gian x  lí(nodal ề ả ử ằ ờ ử

processing) và th i gian ch  t i hàng đ i (queueing delay) không đáng ờ ờ ạ ợ

k Th i gian c n đ  truy n gói tin t  A đ n B là: ể ờ ầ ể ề ừ ế

Chậm trễ trong quá trình lan truyền D

Chậm trễ do nằm trong hàng đợi tại nút C

Chậm trễ trong quá trình Truyền gói tin từ hàng đợi ra đường truyền.

B

Trong b n ngu n gây ra ch m tr  gói tin trong quá trình truy n d   ố ồ ậ ễ ề ữ

li u, thì khái ni m “tr  do truy n “ là khái ni m nào sau đây? ệ ệ ễ ề ệ

Chậm trễ do xử lí tại nút (Kiểm tra lỗi bít,xác định cổng ra ) A

Đ  tr  và đ nh tuy n trên Internet “th c t ” ộ ễ ị ế ự ế

Gi i thi u ớ ệ

Đ  tr  và s  m t mát trên Internet “th c t ” trông  ộ ễ ự ấ ự ế

nh  th  nào ư ế

Ch ng trình ươ  traceroute : giúp đo l ng đ  tr  t   ườ ộ ễ ừ

ngu n t i thi t b  đ nh tuy n cái mà d c theo con  ồ ớ ế ị ị ế ọ

đ ng Internet t  đ u cu i này đ n đ u cu i kia  ườ ừ ầ ố ế ầ ố

route D

ping C

Ip-config B

Traceroute A

Trên Window, khi không k t n i đ ế ố ượ c đ n m t h  th ng  ế ộ ệ ố khác, ng ườ i qu n tr  dùng l nh gì dò đ ả ị ệ ườ ng đ  xác đ nh  ể ị

l i ? ỗ

* Không có phản hồi (thăm dò bị mất, router không trả lời)

trans-oceanic link

* Do some traceroutes from exotic countries at www.traceroute.org

Đ  tr  và đ nh tuy n trên Internet “th c  ộ ễ ị ế ự

t ” ế

presentation:  cho phép các  ng d ng gi i thích ý nghĩa c a d  li u, ứ ụ ả ủ ữ ệ

ví d  mã hóa, nén, nh ng quy  c chuyên bi tụ ữ ướ ệ

session:  s  đ ng b  hóa, kh  năng ch u l i, ph c h i s  trao đ i ự ồ ộ ả ị ỗ ụ ồ ự ổ

L p network cung c p k t n i lu n lí gi a các process, l p ớ ấ ế ố ậ ữ ớtransport cung c p k t n i lu n lí gi a các processấ ế ố ậ ữ

PORT MỘT SỐ GIAO THỨC

network link physical

link physical

Bộ Chuyển mạch

H t M

H n

frame

Tâ t ca đê u saí ̉ ̀

Thi t   b   Rout e r   t hông  t h ng  n m  ế ị ườ ằ

  t ng  nào  c a  mô  hì nh  OSI ?

Lớp 4 D

Lớp 1 C

Lớp 2 B

NIC la  thiê t bi hoat đông   l p na o   mô hi nh OSI ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ở ơ ́ ̀ ở ̀

Lớp 3 A

Data,Segment,Frame,Packet,Bit D

Data,Packet,Segment,Frame,Bit C

Data,Packet,Segment,Bit,Frame.

B

Data,Segment,Packet,Frame,Bit A

Th  t  đo ng go i d  liêu thông qua mô hi nh OSI ư ự ́ ́ ́ ư ̃ ̣ ̀

Tâ t ca đê u saí ̉ ̀

Khi gói d  li u di chuy n t  l p cao xuô ng  l p  ữ ệ ể ừ ớ ́ ớ

thâ p h n thì các ph n đ u (header) đ ́ ơ ầ ầ ượ c: 

  Loai bo dâ nA ̣ ̉ ̀

 Quá trình d  li u di chuy n t  h  th ng máy tính này  ữ ệ ể ừ ệ ố

sang h  th ng máy tính khác ph i tr i qua giai đo n  ệ ố ả ả ạ

nào?

Các   ki n  t r úc   ng  ế ứ

d ng ụ

• Client – Server

• Pear to Pear (P2P)

TCP  ­   UDP

Dịch vụ TCP:

Truyền tải có đảm bảo (reliable transport) giữa tiến

trình gửi và nhận

Điều khiển luồng thông tin (flow control): bên gửi sẽ

không gửi vượt khả năng bên nhận

Điều khiển tắc nghẽn (congestion control): điều tiết

bên gửi khi mạng quá tải

Không hỗ trợ: định thì, bảo đảm thông lượng tối

thiểu, bảo mật

Hướng kết nối (connectionoriented): yêu cầu thiết

lập kết nối giữa tiến trình máy khách và máy chủ

trước khi truyền

Nét đ c tr ng c   ặ ư ơ

b n  ả

S   khác   nhau  TCP­   UDP ự

Gi ng nhau :ố  đ u là các giao th c m ng TCP/IP, đ u có ch c năng k t n i các máy l i  ề ứ ạ ề ứ ế ố ạ

v i nhau, và có th  g i d  li u cho nhau ớ ể ử ữ ệ

Khác nhau (c  b n):ơ ả  

các header c a TCP và UDP khác nhau   kích th ủ ở ướ c (20 và 8 byte) nguyên nhân ch  y u  ủ ế

là do TCP ph i h  tr  nhi u ch c năng h u ích h n(nh  kh  năng khôi ph c l i). UDP  ả ộ ợ ề ứ ữ ơ ư ả ụ ỗ dùng ít byte h n cho ph n header và yêu c u x  lý t  host ít h n ơ ầ ầ ử ừ ơ

­ Th ườ ng dùng cho m ng LAN  ạ

­ Cho phép m t d  li u  ấ ữ ệ

­ Không đ m b o ả ả

­ T c đ  truy n cao, VolP truy n t t qua UDP ố ộ ề ề ố

HTTP  –  Th i   gi an  đáp  ờ

ng

ứ

HTTP/ 1 0  và  HTTP/ 1 1

Sự khác biệt lớn giữa HTTP/1.0 và HTTP/1.1 là HTTP/1.0 sử dụng một kết nối mới cho mỗi

Yêu cầu/Phản hồi trao đổi, trong khi đó kết nối trong HTTP/1.1 có thể được sử dụng cho một

hoặc nhiều Request/Response (Yêu cầu/Phản hồi)

FTP (File Transfer Protocol)

I MAP  và  POP3

Email có thể được để lại trên

Email với file đính kèm của nó

được kích hoạt

hiện bằng tay, trừ khi "để lại tin nhắn trên máy chủ"

thiết lập cho phép.

Tự động email sao lưu

bỏ nó vĩnh viễn "Thông điệp Purge Deleted"

(Domain Name

System)

Ví dụ về một gói tin SMTP

HELLO MAIL FROM RCPT TO DATA

QUIT

HELLO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT D

HELLO, DATA, MAIL FROM, QUIT, RCPT TO C

HELLO, MAIL FROM, RCPT TO,DATA, QUIT B

Cho m t phiên làm vi c c a SMTP, hãy s p x p trình t  giao ti p phía client cho  ộ ệ ủ ắ ế ự ế đúng.

HELLO, RCPT TO, DATA, QUIT, MAIL FROM A

4 thành phần:

1) Dòng đầu cookie

(cookie header line)

chứa của thông điệp

ph n h i ả ồ HTTP

2) Cookie header line

chứa trong thông điệp

yêu c u ầ HTTP kế tiếp

3) Tập tin cookie được

lưu trữ trên máy

người dùng, được

quản lý bởi trình

duyệt của người dùng

4) Cở sở dữ liệu tại Web

• Giảm thời gian đáp ứng cho yêu cầu của máy khách

• Giảm lưu lượng trên đường liên kết truy cập ra Internet của một tổ

chức

• Internet có rất nhiều đệm: cho phép những nhà cung cấp nội dung với lượng tài nguyên “nghèo nàn” vẫn cung cấp nội dung một cách hiệu quả (chia sẻ tập tin P2P cũng vậy)

Máy chủ được hỏi sẽ trả lời với tên của máy chủ quản lý vùng liên

Trình duyệt dùng kết nối thường trực (persitent) và URL đầy đủ của trang web được

yêu cầu là: www-net.cs.umass.edu

D

Trình duyệt dùng kết nối thường trực (persitent) và URL đầy đủ của trang web được

yêu cầu là: www-net.cs.umass.edu/index.html

C

Trình duyệt dùng kết nối thường trực (persitent) và URL đầy đủ của trang web được

yêu cầu là: www-net.cs.umass.edu/docs/index.html

B

Phân tích m t ph n gói tin HTTP request t  trình duy t g i lên Web Server nh  sau: ộ ầ ừ ệ ử ư

GET /docs/index.html HTTP/1.1\r\n

Host: www­net.cs.umass.edu\r\n

    Ta bi t đế ượ c m t s  thông tin v  trình duy t là: ộ ố ề ệ

Trình duyệt dùng kết nối không thường trực (non-persitent) và URL đầy đủ của trang

web được yêu cầu là: www-net.cs.umass.edu/docs/index.html

A

Trong m t trang web có tham chi u đ n 10 file. N u s  d ng d ch v  ộ ế ế ế ử ụ ị ụ

HTTP không b n v ng (non­persitent), thì chúng ta c n bao nhiêu RTT đ  ề ữ ầ ểhoàn thành công vi c trên ?ệ

Dòng header Set­cookie: c a thông đi p ph n h i HTTPủ ệ ả ồ

D

T p tin cookie đậ ượ ưc l u tr  trên máy tính ngữ ười dung, 

được qu n lý b i trình duy t c a ngả ở ệ ủ ười dùng

Truy vấn liên tục D

Truy vấn tuần tự B

Truy vấn đệ quy C

Tr ong  quá  t r ì nh  phân 

Điều khiễn nghẽn D

Truyền tin cậy C

Đảm báo hiệu suất tối thiểu B

Tí nh chất nào sau đây không được cung cấp bởi TCP ser vi ce ?

Điều khiển dòng A

Server đang sử dụng HTTP phiên bản 1.1 D

Server trả về một nội dung có chiều dài là 530 bytes B

Server trả về thành công một trang web C

transport

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical

network data link physical network

data link physical

network data link physical

logical end­end transport

vTruy n tin c y trên UDP: ề ậ

§ Thêm đ  tin c y t i t ng ộ ậ ạ ầ

application

§ Ph c h i l i t i các  ng ụ ồ ỗ ạ ứ

d ng c  th !ụ ụ ể

Đ n gi n: không tr ng thái k t n i ơ ả ạ ế ố

t i n i g i và nh nạ ơ ử ậ

Kích th c header nhướ ỏ

Không đi u khi n t t ngh n: UDP ề ể ắ ẽ

có th  g i d  li u nhanh nh  mong ể ử ữ ệ ư

mu nố

T i sao có UDP?ạ

Bên g i đ t giá tr  checksum ử ặ ị

vào tr ng checksum UDP ườ

bên nh n:ậ

Tính toán checksum c a segment đã ủ

nh nậ

Ki m tra giá tr  trên có b ng v i giá tr  ể ị ằ ớ ị

trong tr ng checksum hay không:ườ

– NO – có l i xãy ra ỗ

– YES – không có l i.  ỗ

Nh ng có th  còn l i  ư ể ỗ khác n a không? ữ  Xem 

ph n sau…. ầ

M c tiêu: ụ  dò tìm “các l i” (các bit c  đ c b t) trong các ỗ ờ ượ ậ

segment đã đ c truy nượ ề

RARP D

ARP C

UDP B

Gi ao t hức nào dưới đây không đảm bảo dữ l i ệu

gửi đi có t ới máy nhận

0111110110110100 D

0111110110110011 C

1000001001001011 B

T ng Transport ầ 3­89

rdt1.0:  truy n tin c y trên 1 kênh tin c y ề ậ ậ

Kênh c  b n tin c y hoàn toàn (underlying channel perfectly reliable)ơ ả ậ

– không có bit l i ỗ

– không m t mát gói ấ

Các FSMs riêng bi t cho bên g i và nh n:ệ ử ậ

– Bên g i g i d  li u vào kênh c  b n (underlying  ử ử ữ ệ ơ ả

chờ gọi

từ tầng dưới

rdt_rcv(packet)

Làm thế nào để con người phục hồi

“lỗi” trong cuộc trò chuyện?

T ng Transport ầ 3­91

Kênh c  b n có th  đ o các bit trong packetơ ả ể ả

– checksum đ  ki m tra các l i ể ể ỗ

Câu h i ỏ : làm sao khôi ph c các l i:ụ ỗ

– acknowledgements (ACKs):  bên nh n thông  ậ

báo rõ ràng cho bên g i r ng packet đ c  ử ằ ượ

– Ph n h i: các thông đi p đi u khi n  ả ồ ệ ề ể

(ACK,NAK) t  bên nh n đ n bên g i ừ ậ ế ử

rdt2.0: kênh v i các l i ớ ỗ

T ng Transport ầ 3­92

rdt2.0 có l  h ng nghiêm tr ng! ỗ ỏ ọ

Đi u gì x y ra n u ACK/NAK b  h ng?ề ả ế ị ỏ

Bên g i s  không bi t đi u gì ử ẽ ế ề

T ng Transport ầ 3­93

rdt2.1: bên g i, x  lý các ACK/NAK ử ử

 b  h ng ị ỏ

Wait for call 0 from above

sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) udt_send(sndpkt)

rdt_send(data)

Wait for ACK or NAK 0 udt_send(sndpkt)

Wait for ACK or NAK 1

Λ Λ

Vấn đề là khi gói tin phải hồi ACK/NAK bị lỗi, máy gởi không biết chính xác dữ liệu đã

truyền đến máy nhận có bị lỗi không.

D

Vấn đề là khi gói tin phải hồi ACK/NAK bị lỗi, máy gởi không biết chính xác dữ liệu đã

truyền đến máy nhận có bị lỗi không.

C

Vấn đề là khi gói tin phải hồi ACK/NAK bị lỗi, máy gởi không biết chính xác dữ liệu đã

truyền đến máy nhận có bị lỗi không.

B

Vấn đề là khi gói tin phải hồi ACK/NAK bị lỗi, máy gởi không biết chính xác dữ liệu đã

truyền đến máy nhận có bị lỗi không.

A

Để t hự c hi ệ n t r uyề n nhậ n dữ l i ệ u t i n cậ y t r ên

đường t r uyền có l ỗ i ở cấ p độ bi t , hai cơ chế đượ c

sử dụ ng l à : CheckSum để phá t hi ệ n l ỗ i ở cấ p độ

bi t , và Phả n hồ i t ừ má y nhậ n ( ACK: Má y nhậ n gử i

ACK để nó i r ằ ng đã nhậ n gó i t i n dữ l i ệ u không bị

l ỗ i , NAK: Má y nhậ n gử i NAK để nó i r ằ ng đã nhậ n

gó i t i n dữ l i ệ u bị l ỗ i ) Hã y nêu vấ n đề củ a gi ả i phá p t r ên?

T ng Transport ầ 3­95

rdt2.2: m t giao th c không c n NAK ộ ứ ầ

Ch c năng gi ng nh  rdt2.1, ch  dùng các ACKứ ố ư ỉ

Thay cho NAK, bên nh n g i ACK cho gói cu i cùng đ c nh n thành côngậ ở ố ượ ậ

– Bên nh n ph i rõ ràng chèn s  th  t  c a  ậ ả ố ứ ự ủ

gói v a đ c ACK ừ ượ

ACK b  trùng t i bên g i d n t i k t qu  gi ng nh  hành đ ng c a NAK: ị ạ ử ẫ ớ ế ả ố ư ộ ủ truy n l i gói v a r i ề ạ ừ ồ

gói v a g i ACK ừ ử

Yêu c u b  đ nh thì đ m lùiầ ộ ị ế

thông s  nào sau đây là c n thi t:  ố ầ ế

Timeout/delayed ACK D

Mất ACK C

Mất gói tin dữ liệu B

Xem hình và cho bi t đây là hành đ ng nào c a rdt 3.0?  ế ộ ủ

Không mất mát A

Tất cả các đáp án trên D

Rtd2.2 C

Rtd3.0 B

Trong giao th c truy n tin c y (rtd),giao th c nào sau đây x  lí đ ứ ề ậ ứ ử ượ c tr ườ ng h p m t  ợ ấ gói tin ACK: 

Rtd2.1 A

T ng Transport ầ 3­102

Các giao th c Pipelined ứ

pipelining:  bên g i cho phép g i nhi u gói đ ng th i, không c n ch  báo nh n đ cử ử ề ồ ờ ầ ờ ậ ượ

– Nhóm các s  th  t  ph i đ c tăng d n ố ứ ự ả ượ ầ

– Ph i có b  nh  đêm t i n i g i và/ho c  ả ộ ớ ạ ơ ử ặ

nh n ậ

hai d ng ph  bi n c a các giao th c pipelined : ạ ổ ế ủ ứ go­Back­N, l p có l a ch n ặ ự ọ

30.008 =  0.00081

3L / R RTT + L / R = 

T ng Transport ầ 3­104

Pipelined protocols: t ng quan ổ

Go­back­N:

Bên g i có th  có đ n N packet không ử ể ế

c n ACK trong đ ng  ng ầ ườ ố ( pipeline)

Bên nh n ch  g i ậ ỉ ở cumulative ack

Bên g i có th  có đ n N packet ử ể ế

không c n ACK trong đ ng  ng ầ ườ ố

(pipeline) Bên nh n g i rcvr ack rieeng bi t ậ ử ệ

( individual ack)  cho m i packetỗ

Bên nh n duy trì b  đ nh thì cho ậ ộ ị

m i packet không đ c ACKỗ ượ

vtimeout(n): truy n l i packet n và t t c  các packet có s  th  t  cao ề ạ ấ ả ố ứ ự

h n trong c a s  (window)ơ ử ổ

T ng Transport ầ 3­106

Ho t đ ng GBN ạ ộ

send  pkt0 send  pkt1 send  pkt2 send  pkt3

(wait)

bên g i ử bên nh n ậ

receive pkt0, send ack0 receive pkt1, send ack1  

receive pkt3, discard,         (re)send ack1

rcv ack0, send pkt4 rcv ack1, send pkt5

pkt 2 timeout

send  pkt2 send  pkt3 send  pkt4 send  pkt5

Xloss

receive pkt4, discard,         (re)send ack1 receive pkt5, discard,         (re)send ack1

rcv pkt2, deliver, send ack2 rcv pkt3, deliver, send ack3 rcv pkt4, deliver, send ack4 rcv pkt5, deliver, send ack5