ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Mạng Căn Bản NGHỀ LẬP TRÌNH MÁY TÍNH, TIN HỌC ỨNG DỤNG, KỸ THUẬT SỬA CHỮA LẮP RÁP MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP (Ban hành[.]
Giới thiệu chung về mạng
Phân lo ạ i m ạ ng máy tính
II ĐỊNH NGHĨA MẠNG MÁY TÍNH
Mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý, nhằm chia sẻ dữ liệu và tài nguyên hiệu quả Đây là hệ thống các thiết bị liên kết theo các quy ước truyền thông nhất định để đảm bảo hoạt động thông suốt Mạng máy tính giúp tối ưu hóa công việc, nâng cao hiệu suất và mở rộng khả năng trao đổi thông tin giữa các máy chủ và thiết bị người dùng.
Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác)
Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến).
Các quy ước truyền thông đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo các máy tính có thể "nói chuyện" hiệu quả với nhau Đây là nền tảng quan trọng hàng đầu trong công nghệ mạng máy tính, giúp các thiết bị truyền dữ liệu một cách rõ ràng, chính xác và liên tục Việc thiết lập các quy ước truyền thông chính là chìa khóa để xây dựng mạng lưới liên kết mạnh mẽ và tin cậy giữa các thiết bị trong hệ thống mạng.
III PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH
1 Phân loại theo khoảng cách địa lý a) Mạng cục bộ (LAN):
Mạng LAN (Local Area Network) là tập hợp các máy tính và thiết bị truyền thông mạng được kết nối với nhau trong phạm vi nhỏ như tòa nhà cao ốc, khuôn viên trường học hoặc khu giải trí Đặc điểm nổi bật của mạng LAN là tốc độ truyền dữ liệu cao, chi phí triển khai hợp lý và dễ quản lý Mạng LAN thường được sử dụng để chia sẻ tài nguyên, dữ liệu và kết nối internet trong một khu vực giới hạn, mang lại hiệu suất làm việc tối ưu và thuận tiện cho người dùng.
- Băng thông lớn, có khả năng chạy các ứng dụng trực tuyến như xem phim, hội thảo qua mạng
- Kích thước mạng bị giới hạn bởi các thiết bị
- Chi phí các thiết bị mạng LAN tương đối rẻ
- Quản trị đơn giản. b) Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network)
Mạng MAN (Metropolitan Area Network) là mạng diện rộng có phạm vi giới hạn trong một thành phố hoặc quốc gia, giúp kết nối các mạng LAN lại với nhau Mạng MAN sử dụng nhiều phương tiện truyền dẫn khác nhau như cáp quang, cáp đồng trục, sóng vô tuyến để truyền dữ liệu hiệu quả Đây là giải pháp mạng giúp mở rộng phạm vi kết nối mạng trong khu vực đô thị hoặc quốc gia Các đặc điểm của mạng MAN bao gồm khả năng truyền dữ liệu nhanh, ổn định và linh hoạt trong việc tích hợp nhiều công nghệ truyền thông khác nhau.
Băng thông mức trung bình đủ để phục vụ các ứng dụng cấp thành phố hoặc quốc gia, bao gồm chính phủ điện tử, thương mại điện tử và các dịch vụ ngân hàng nội địa, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả cho các hệ thống quan trọng này.
- Do MAN nối kết nhiều LAN với nhau nên độ phức tạp cũng tăng, công tác quản trị sẽ khó khăn hơn
- Chi phí các thiết bị mạng MAN tương đối đắt tiền c) Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network)
Mạng WAN (Mạng diện rộng) kết nối các mạng LAN phạm vi rộng lớn có thể bao gồm toàn quốc gia, lục địa hoặc toàn cầu Thường được sử dụng bởi các công ty đa quốc gia hoặc tổ chức toàn cầu, ví dụ điển hình là Internet Vì phạm vi phủ sóng rộng, mạng WAN thường là tập hợp của nhiều mạng LAN nhỏ hơn để đảm bảo kết nối toàn bộ hệ thống.
LAN, MAN nối lại với nhau bằng các phương tiện như: vệ tinh, sóng viba, cáp quang, cáp điện thoại Đặc điểm của mạng WAN:
- Băng thông thấp, dễ mất kết nối, thường chỉ phù hợp với các ứng dụng offline như e-mail, web, ftp
- Phạm vi hoạt động rộng lớn không giới hạn
Mạng kết nối của nhiều LAN và MAN tạo thành mạng phức tạp có tính toàn cầu, đòi hỏi sự quản lý của các tổ chức quốc tế để duy trì hoạt động hiệu quả và an toàn.
- Chi phí cho các thiết bị và các công nghệ mạng WAN rất đắt tiền. d) Mạng Internet
Mạng Internet là một trường hợp đặc biệt của mạng WAN, cung cấp các dịch vụ toàn cầu như email, web, chat, FTP một cách miễn phí cho mọi người Internet kết nối người dùng trên toàn thế giới, thúc đẩy giao lưu thông tin nhanh chóng và thuận tiện Nhờ mạng Internet, các dịch vụ truyền thông như email, trình duyệt web hay chat trở nên dễ dàng tiếp cận và phổ biến rộng rãi Đây là nền tảng quan trọng giúp thúc đẩy truyền thông và trao đổi dữ liệu toàn cầu một cách hiệu quả.
Các loại mạng máy tính được phân loại dựa trên yếu tố khoảng cách địa lý, bao gồm mạng cục bộ (LAN), mạng đô thị (MAN), mạng diện rộng (WAN) và mạng toàn cầu Trong đó, mạng LAN thường kết nối các thiết bị trong phạm vi nhỏ như văn phòng hoặc nhà ở, còn mạng MAN phục vụ khu vực đô thị rộng lớn hơn Mạng WAN có khả năng kết nối các mạng LAN ở nhiều khu vực khác nhau, và mạng toàn cầu liên kết toàn bộ các mạng trên thế giới để truyền dữ liệu toàn diện.
2 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng
Kiến trúc của mạng bao gồm hai vấn đề: hình trạng mạng (Network topology) và giao thức mạng (Network protocol)
- Hình trạng mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là tô pô của mạng
Giao thức mạng là tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thể truyền thông trong mạng Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự liên lạc chính xác và hiệu quả giữa các thiết bị Khi phân loại theo topology, mạng được chia thành các loại như mạng hình sao, mạng hình tròn, mạng tuyến tính, giúp hiểu rõ cách các thiết bị kết nối và truyền dữ liệu Các kiến thức về topology mạng sẽ được học trong các chương sau để nắm vững cấu trúc và chức năng của từng loại mạng.
Phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng người ta phân loại thành mạng: TCP/IP, mạng NETBIOS
Tuy nhiên các cách phân loại trên không phổ biến và chỉ áp dụng cho các mạng cục bộ
3 Phân loại theo hệđiều hành mạng
Phân loại hệ điều hành mạng dựa trên mô hình mạng bao gồm mạng ngang hàng, mạng khách/chủ, hoặc phân loại theo tên hệ điều hành như Windows NT, Unix, và Novell Các mô hình này giúp xác định cách các thiết bị kết nối và chia sẻ tài nguyên trong mạng Việc hiểu rõ các loại hệ điều hành mạng này đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và quản lý hệ thống mạng hiệu quả.
IV GIỚI THIỆU CÁC MẠNG MÁY TÍNH THÔNG DỤNG NHẤT
Một mạng cục bộ (LAN) là sự kết nối của một nhóm máy tính và thiết bị mạng trong phạm vi địa lý hạn chế như tòa nhà hoặc khu công sở Mạng LAN giúp chia sẻ dữ liệu, tài nguyên một cách nhanh chóng và hiệu quả Với tốc độ truyền dữ liệu cao, mạng cục bộ tối ưu hóa hoạt động của các doanh nghiệp và tổ chức.
2 Mạng diện rộng với kết nối Lan To Lan
Mạng diện rộng (WAN) là sự kết nối của các mạng LAN, mở rộng phạm vi hoạt động từ một vùng nhỏ đến quốc gia, lục địa hoặc toàn cầu Nó cho phép truyền dữ liệu qua các khoảng cách lớn với tốc độ không cao nhưng có phạm vi địa lý rộng lớn, đáp ứng nhu cầu liên lạc giữa các vùng miền khác nhau.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, liên mạng Internet ra đời và trở thành tài sản chung của nhân loại Internet là mạng lưới kết hợp của nhiều mạng dữ liệu khác nhau, hoạt động dựa trên nền tảng giao thức TCP/IP, giúp kết nối toàn cầu và thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực kinh tế, giáo dục và giải trí.
Mạng WAN hoạt động như một phiên bản thu nhỏ của Internet trong phạm vi cơ quan, công ty hoặc tổ chức, giới hạn quyền truy cập của người dùng Nó sử dụng các công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin để bảo vệ dữ liệu Được phát triển dựa trên nền tảng mạng LAN, mạng WAN sử dụng công nghệ Internet để kết nối các mạng cục bộ rộng lớn hơn, đảm bảo sự liên kết an toàn và hiệu quả giữa các cơ sở dữ liệu và hệ thống nội bộ.
Các d ị ch v ụ m ạ ng
1 Giới thiệu các loại hệđiều hành mạng
Hệ điều hành mạng (NOS) hay còn gọi là Network Operating System, là phần mềm quản lý và điều phối các tài nguyên mạng máy tính để đáp ứng nhu cầu lớn của các máy trạm Để xử lý khối lượng yêu cầu lớn, NOS cần có tốc độ cao và khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ đồng thời (multitasking), cho phép CPU chia sẻ thời gian xử lý các tiến trình khác nhau một cách nhanh chóng, tạo cảm giác các tiến trình chạy song song Kỹ thuật đa xử lý (multiprocessing) sử dụng nhiều CPU để nâng cao hiệu suất xử lý các tiến trình phức tạp, trong đó NOS phân chia nhiệm vụ cho từng CPU và quản lý quá trình thực thi của chúng Ngoài ra, hệ điều hành mạng còn hỗ trợ đa người dùng (multiuser), cho phép nhiều người truy cập và sử dụng hệ thống cùng lúc mà không gây gián đoạn Các hệ điều hành mạng phổ biến hiện nay bao gồm Microsoft Windows (như Windows NT 3.51, NT 4.0, 2000, XP, 2003, NET), Novell NetWare (NetWare 3.12, IntraNetWare 4.11, NetWare 5.0, 5.1), Linux (Red Hat, Caldera, SuSE, Debian, Slackware), và UNIX (HP-UX, Sun Solaris, BSD, SCO, AIX).
2 Giới thiệu các dịch vụ mạng
Dịch vụ tệp (File services) cho phép chia sẻ tài nguyên thông tin chung, chuyển giao dữ liệu giữa các máy tính, đồng thời hỗ trợ tìm kiếm thông tin và kiểm soát quyền truy cập hiệu quả Trong khi đó, dịch vụ thư điện tử (E-Mail) cung cấp phương tiện liên lạc nhanh chóng, an toàn, chi phí thấp và có khả năng tích hợp nhiều loại dữ liệu khác nhau, giúp người dùng dễ dàng trao đổi và tranh luận qua email một cách thuận tiện và hiệu quả.
Dịch vụ in ấn cho phép sử dụng chung các máy in đắt tiền qua mạng, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu quả công việc Hệ thống in ấn hỗ trợ đa truy cập, phục vụ nhiều nhu cầu in khác nhau một cách linh hoạt Ngoài ra, dịch vụ còn cung cấp các giải pháp Fax và quản lý thiết bị in chuyên dụng nhằm đảm bảo hoạt động của hệ thống in ấn luôn diễn ra trơn tru và hiệu quả.
Các dịch vụ ứng dụng hướng đối tượng sử dụng các dịch vụ thông điệp (Message) làm trung gian để tác động đến các đối tượng truyền thông Đối tượng chỉ cần bàn giao dữ liệu cho tác nhân (Agent), và tác nhân sẽ chịu trách nhiệm truyền dữ liệu này đến đối tượng đích một cách hiệu quả và linh hoạt.
Các dịch vụ ứng dụng quản trị luồng công việc trong nhóm giúp định tuyến các tài liệu điện tử giữa các thành viên, nâng cao hiệu quả chung Khi chữ ký điện tử được xác nhận trong các phiên giao dịch, quá trình làm việc trở nên nhanh chóng và thay thế các bước thủ công truyền thống, tối ưu hóa quy trình công việc nhóm.
Dịch vụ cơ sở dữ liệu là một dịch vụ phổ biến trong lĩnh vực ứng dụng, hoạt động theo mô hình Client/Server để đảm bảo hiệu quả và phù hợp với nhiều nhu cầu của người dùng Dịch vụ này xử lý và lưu trữ dữ liệu phân tán trên mạng, giúp người dùng truy cập dễ dàng, liên tục và an toàn Với tính năng phân tán và quản lý dữ liệu hiệu quả, dịch vụ cơ sở dữ liệu đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu truy cập và xử lý thông tin của người dùng.
1 Hãy trình bày mục tiêu và ứng dụng mạng máy tính
2 Hãy phát biểu các lợi ích khi nối máy tính thành mạng
3 Trình bày các đặc trưng cơ bản của mạng cục bộ LAN (Local Area Networks), WAN (Wide Area Networks), MAN (Metropolitan Area Networks) và mạng Internet.
Mô hình OSI
Ch ức năng củ a các t ầ ng (l ớ p) trong mô hình tham chi ế u OSI
1 Giới thiệu mô hình OSI
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng (lớp), mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau.
- Application Layer: cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng
Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng
- Presentation Layer (lớp trình bày): thoả thuận khuôn dạng trao đổi dữ liệu.
- Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các kết nối.
- Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống
- Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng.
Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer) chịu trách nhiệm xác định cách truy cập và truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng Trong khi đó, lớp vật lý (Physical Layer) chuyển đổi dữ liệu thành các tín hiệu nhị phân (bit) để truyền đi qua các phương tiện truyền dẫn Cả hai lớp này phối hợp cùng nhau để đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra hiệu quả và chính xác trong mạng máy tính.
2 Nêu chức năng của các tầng trong mô hình OSI
- Tầng 1: Tầng vật lý (Physical
Layer): Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý
Tầng truyền dẫn chịu trách nhiệm định nghĩa các tín hiệu điện và trạng thái đường truyền để đảm bảo dữ liệu được truyền tải chính xác Nó sử dụng các phương pháp mã hóa dữ liệu phù hợp nhằm tăng độ tin cậy trong quá trình truyền thông Đồng thời, tầng này cũng xác định các loại đầu nối phù hợp để kết nối mạng một cách tối ưu Các dữ liệu được chuyển đổi thành các bit nhờ vào tầng này trước khi được truyền đi, đảm bảo quá trình liên lạc diễn ra hiệu quả và ổn định.
- Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu
(Tầng kết nối dữ liệu) (Data-Link
Tầng liên kết dữ liệu đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy tính một cách chính xác và ổn định Nó cũng cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận để đảm bảo dữ liệu không bị mất hoặc hỏng trong quá trình truyền tải Ngoài ra, tầng này xác định cách truy xuất đến các thiết bị mạng, giúp duy trì kết nối ổn định giữa các thiết bị trong hệ thống mạng.
Tầng 3 của mô hình OSI, còn gọi là Tầng Mạng (Network Layer), đảm bảo các gói dữ liệu có thể truyền từ máy tính này sang máy tính khác ngay cả khi không có kết nối vật lý trực tiếp Tầng mạng chịu trách nhiệm tìm đường đi tối ưu cho dữ liệu, giúp các gói tin đến đích đúng cách và hiệu quả.
Mô Hình OSI các đích khác nhau trong mạng.Tầng này định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng.
Tầng 4, còn gọi là Tầng vận chuyển hoặc Tầng chuyển tải, đảm bảo truyền dữ liệu giữa các quá trình một cách chính xác và an toàn, không lỗi, theo đúng thứ tự, không mất mát hay trùng lặp Đặc biệt, tầng này phân chia các gói tin lớn thành các phần nhỏ trước khi gửi đi và hợp nhất chúng khi nhận về, đảm bảo quá trình truyền thông giữa hai hệ thống diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.
Tầng 5, còn gọi là Tầng Giao Dịch hoặc Tầng Phiên Làm Việc, cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênh giao tiếp giữa chúng thông qua các giao dịch Nó cung cấp cơ chế nhận biết tên và các chức năng bảo mật thông tin khi truyền dữ liệu qua mạng, đồng thời cho phép người dùng thiết lập các kết nối một cách hiệu quả và an toàn.
Tầng trình bày (Presentation Layer) đảm bảo các máy tính với kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin hiệu quả Thường thì các thiết bị thống nhất với nhau về một kiểu định dạng trung gian để truyền dữ liệu qua lại Khi gửi dữ liệu, tầng trình bày chuyển dữ liệu thành định dạng trung gian trước khi truyền qua mạng, còn khi nhận dữ liệu từ mạng, nó sẽ chuyển đổi dữ liệu sang định dạng phù hợp của máy tính đó Tầng này chịu trách nhiệm thoả thuận về khuôn dạng trao đổi dữ liệu để đảm bảo tính liên kết giữa các hệ thống.
The application layer (Layer 7) is the topmost layer that provides user-facing network services, including web browsers like Netscape Navigator and Internet Explorer, email clients such as Outlook Express and Netscape Messenger, and server programs like Web Servers (Netscape Enterprise, IIS, Apache), FTP Servers, and Mail Servers (Sendmail, MDaemon) Users interact directly with this layer to access various network applications and services.
Trong nguyên tắc hoạt động của mạng, mỗi tầng n của hệ thống chỉ giao tiếp và trao đổi thông tin với tầng n của hệ thống khác, đảm bảo sự phân đoạn và tổ chức dữ liệu rõ ràng Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng biệt, phù hợp với chức năng và nhiệm vụ của từng lớp trong mô hình mạng, từ đó tối ưu hóa quá trình truyền tải thông tin.
• Tầng liên kết dữ liệu: Khung (Frame)
• Tầng Mạng: Gói tin (Packet)
• Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment)
II QUÁ TRÌNH ĐÓNG GÓI DỮ LIỆU (TẠI MÁY GỬI) Đóng gói dữ liệu là quá trình đặt dữ liệu nhận được vào sau header (và trước trailer) trên mỗi lớp Lớp Physical không đóng gói dữ liệu vì nó không dùng header và trailer Việc đóng gói dữ liệu không nhất thiết phải xảy ra trong mỗi lần truyền dữ liệu của trình ứng dụng.Các lớp 5, 6, 7 sử dụng header trong quá trình khởi động, nhưng trong phần lớn các lần truyền thì không có header của lớp 5, 6, 7 lý do là không có thông tin mới để trao đổi.
Các dữ liệu tại máy gửi được xử lý theo trình tự như sau:
Người dùng sử dụng lớp Application để nhập thông tin vào máy tính, bao gồm nhiều dạng dữ liệu khác nhau như hình ảnh, âm thanh và văn bản Việc này giúp cung cấp dữ liệu đa dạng, phong phú để phục vụ các mục đích khác nhau trong quá trình sử dụng máy tính Applications đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và xử lý các loại dữ liệu này một cách tiện lợi và hiệu quả.
- Tiếp theo các thông tin đó được chuyển xuống lớp Presentation để chuyển thành dạng chung, rồi mã hoá và nén dữ liệu
- Tiếp đó dữ liệu được chuyển xuống lớp Session để bổ sung các thông tin về phiên giao dịch này
Dữ liệu được chuyển xuống lớp Transport, nơi dữ liệu được cắt thành nhiều Segment nhỏ để quản lý tốt hơn và tăng tính linh hoạt trong truyền tải Trong quá trình này, lớp Transport cũng bổ sung các thông tin về phương thức vận chuyển dữ liệu nhằm đảm bảo độ tin cậy cao trong quá trình truyền tải Điều này giúp giảm thiểu rủi ro mất mát dữ liệu và cải thiện hiệu suất truyền thông mạng.
- Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Network, tại lớp này mỗi Segment được cắt ra thành nhiều Packet và bổ sung thêm các thông tin định tuyến
Dữ liệu sau đó được chuyển xuống lớp Data Link, nơi mỗi Packet sẽ được phân nhỏ thành các Frame để truyền tải hiệu quả hơn Tại lớp này, các Frame còn được bổ sung thêm các thông tin kiểm tra dữ liệu, nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của gói tin khi đến nơi nhận.
Mỗi Frame cuối cùng sẽ được tầng Vật Lý chuyển thành một chuỗi các bit để truyền tải dữ liệu Quá trình này giúp đảm bảo dữ liệu được mã hóa chính xác trước khi gửi qua các phương tiện truyền dẫn Các bit này sau đó sẽ được đẩy lên các kênh truyền dẫn để truyền đến các thiết bị khác trong hệ thống mạng Việc này đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền dữ liệu số, đảm bảo tốc độ và độ tin cậy của truyền thông.
Quá trình truy ề n d ữ li ệ u t ừ máy g ửi đế n máy nh ậ n
Bước 1 trong quá trình truyền dữ liệu là trình ứng dụng trên máy gửi tạo ra dữ liệu và các chương trình phần cứng, phần mềm cần thiết Trong quá trình này, mỗi lớp bổ sung phần header và trailer để đóng gói dữ liệu, đảm bảo dữ liệu được truyền đi an toàn và chính xác.
- Bước 2: Lớp Physical (trên máy gửi) phát sinh tín hiệu lên môi trường truyền để truyền dữ liệu
- Bước 3: Lớp Physical (trên máy nhận) nhận dữ liệu
Trong bước 4, các chương trình phần cứng và phần mềm trên máy nhận sẽ tiến hành gỡ bỏ header và trailer của dữ liệu, đồng thời xử lý phần dữ liệu để đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác của quá trình truyền tải Quá trình này giúp chuẩn bị dữ liệu cho các bước tiếp theo trong hệ thống xử lý dữ liệu một cách hiệu quả và an toàn.
Giữa bước 1 và bước 2 trong quá trình truyền dữ liệu là quá trình xác định đường đi của gói tin Thường thì máy gửi đã biết địa chỉ IP của máy nhận, giúp dễ dàng xác định tuyến đường truyền dữ liệu Sau khi nhận biết địa chỉ IP của máy nhận, lớp mạng của máy gửi sẽ so sánh địa chỉ IP này với địa chỉ IP của chính nó để quyết định hướng đi phù hợp cho gói tin.
Khi máy gửi cùng địa chỉ mạng với máy nhận, nó sẽ tra cứu trong bảng MAC Table để tìm địa chỉ MAC của máy nhận Nếu không có, máy sẽ sử dụng giao thức ARP để truy tìm địa chỉ MAC chính xác Sau khi xác định được địa chỉ MAC, máy gửi sẽ lưu vào bảng MAC Table để sử dụng cho các lần truyền dữ liệu sau, giúp quá trình gửi tin diễn ra nhanh và hiệu quả hơn Cuối cùng, khi đã có địa chỉ MAC, máy gửi sẽ gửi gói tin đến đúng địa chỉ đó để đảm bảo dữ liệu được truyền tải chính xác.
- Nếu khác địa chỉ mạng thì máy gửi sẽ kiểm tra xem máy có được khai báo Default Gateway hay không
+ Nếu có khai báo Default Gateway thì máy gửi sẽ gởi gói tin thông qua Default Gateway
+ Nếu không có khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ loại bỏ gói tin và thông báo "Destination host Unreachable"
Chi ti ế t quá trình x ử lý t ạ i máy nh ậ n
Bước 1 trong quá trình truyền dữ liệu là Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và đặt chuỗi bit nhận được vào vùng đệm Sau đó, lớp này sẽ thông báo cho lớp Data Link rằng dữ liệu đã được nhận thành công, đảm bảo quá trình truyền thông tin diễn ra chính xác và liên tục.
Lớp Data Link kiểm tra lỗi của frame và loại bỏ những frame bị lỗi Sau đó, nó xác thực địa chỉ MAC của frame để đảm bảo đúng với địa chỉ của máy nhận Nếu địa chỉ MAC trùng khớp, phần dữ liệu sau khi loại bỏ header và trailer sẽ được chuyển tiếp lên lớp Network, đảm bảo quá trình truyền dữ liệu chính xác và hiệu quả.
Trong bước 3 của quá trình kiểm tra, địa chỉ lớp Network phải được xác nhận là địa chỉ IP của máy nhận hay không Nếu đúng, dữ liệu sẽ được chuyển lên lớp Transport để tiếp tục xử lý Việc xác định chính xác địa chỉ IP đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra chính xác và an toàn.
Bước 4 trong quá trình truyền dữ liệu liên quan đến việc xử lý các phân đoạn khi giao thức lớp Transport hỗ trợ chức năng phục hồi lỗi Sau khi các phân đoạn gặp lỗi được phục hồi thành công và sắp xếp đúng thứ tự, dữ liệu mới được chuyển lên lớp Session để tiếp tục quá trình truyền thông tin Quá trình này giúp đảm bảo dữ liệu được truyền chính xác và liên tục trong mạng máy tính.
Bước 5 trong quá trình truyền thông dữ liệu là lớp Session đảm bảo rằng các thông điệp được truyền đi một cách hoàn chỉnh và xuyên suốt Sau khi các luồng dữ liệu đã hoàn tất, lớp Session sẽ chuyển tiếp dữ liệu đã xử lý cho lớp Presentation để tiếp tục xử lý và hiển thị thông tin Điều này đảm bảo tính liên tục và chính xác trong quá trình truyền tải dữ liệu giữa các lớp trong mô hình OSI.
- Bước 6: Dữ liệu sẽ được lớp Presentation xử lý bằng cách chuyển đổi dạng thức dữ liệu Sau đó kết quả chuyển lên cho lớp Application.
Trong bước 7, lớp Application xử lý header cuối cùng chứa các tham số thỏa thuận giữa hai trình ứng dụng, giúp thiết lập các quy tắc giao tiếp Tham số này thường được trao đổi duy nhất trong quá trình khởi động của quá trình truyền thông giữa hai trình ứng dụng, đảm bảo sự đồng bộ và thống nhất trong quá trình truyền dữ liệu.
1 Trình bày chức năng cơ bản củacác tầng trong mô hình OSI
2 Nêu đơn vị dữ liệu của mỗi tầng.
3 Trình bày quá trình xử lý và vận chuyển của một gói dữ liệu
- Quá trình đóng gói dữ liệu tại máy gửi
- Quá trình truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận
- Quá trình xử lý tại máy nhận
Quá trình xử lý và và vận chuyển một gói dữ liệu
Phương tiện truyền dẫn và các thiết bị mạng
Gi ớ i thi ệ u v ề môi trườ ng truy ề n d ẫ n
1 Khái niệm môi trường truyền dẫn
Là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị.
Hai loại phương tiện truyền dẫn chính:
Trong mạng cục bộ, có hai phương thức truyền tín hiệu chính là sử dụng băng tần cơ sở (baseband) và băng tần rộng (broadband) Băng tần cơ sở chỉ cho phép truyền một kênh dữ liệu duy nhất, trong khi băng tần rộng có khả năng đồng thời chia sẻ nhiều kênh truyền thông trên cùng một đường truyền Sự khác biệt chủ yếu giữa hai phương thức này nằm ở khả năng chia sẻ và phân chia giải thông của đường truyền, giúp tối ưu hóa tốc độ và hiệu quả truyền tải dữ liệu trong mạng cục bộ.
Hầu hết các mạng cục bộ sử dụng phương thức băng tần cơ sở để truyền tín hiệu, có thể hoạt động ở dạng tương tự (analog) hoặc số (digital) Phương thức truyền băng tần rộng chia giải thông của đường truyền thành nhiều dải tần con, mỗi dải cung cấp một kênh truyền dữ liệu riêng biệt nhờ vào bộ giải/điều biến RF Kỹ thuật ghép kênh được sử dụng để biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự dưới dạng tần số vô tuyến (RF), giúp tối ưu hóa việc truyền dữ liệu trong các mạng cục bộ và nâng cao hiệu quả truyền thông.
3 Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn
Băng thông (Bandwidth) của một đường truyền là phạm vi tần số giới hạn thấp và cao mà đường truyền đó có thể truyền tải dữ liệu hiệu quả Ví dụ, băng thông của cáp thoại từ 400 đến 4000 Hz cho biết nó có khả năng truyền các tín hiệu có tần số trong khoảng này, tương đương 400 đến 4000 chu kỳ/giây Băng thông của cáp phụ thuộc vào chiều dài của nó, với cáp ngắn có băng thông cao hơn và ngược lại Do đó, khi thiết kế và lắp đặt cáp, cần chú ý không vượt quá giới hạn băng thông để tránh xảy ra lỗi trong quá trình truyền dữ liệu.
Thông lượng (Throughput) của đường truyền là số lượng bit được truyền đi trong một giây, thể hiện tốc độ của đường truyền dẫn Thông lượng được ký hiệu là bit/s hoặc bps và phụ thuộc vào băng thông cùng độ dài của dây dẫn Ví dụ, một mạng LAN Ethernet có tốc độ truyền là 10 Mbps và băng thông là 10 Mbps, đảm bảo khả năng truyền dữ liệu ổn định và nhanh chóng.
Suy hao (Attenuation) là độ đo sự suy yếu của tín hiệu trên đường truyền, phản ánh mức độ giảm cường độ tín hiệu khi đi qua cáp Suy hao phụ thuộc vào độ dài của cáp, trong đó cáp càng dài thì mức suy hao càng cao, gây ảnh hưởng đến chất lượng truyền tải dữ liệu Khi thiết kế hệ thống cáp quang hoặc cáp mạng, việc quan tâm đến giới hạn chiều dài cho phép của từng loại cáp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ ổn định của tín hiệu.
Phân lo ạ i cáp m ạ ng
1 Cáp đồng trục băng tần cơ sở
Dây cáp hai lõi có cấu trúc lồng nhau, trong đó lõi ngoài là lưới kim loại giúp chống nhiễu hiệu quả, cho phép sử dụng với chiều dài từ vài trăm mét đến vài km Các loại cáp phổ biến nhất hiện nay gồm có trở kháng 50 ohm và các loại có trở kháng khác phù hợp với từng ứng dụng viễn thông và truyền tín hiệu.
Dãi thông của cáp phụ thuộc vào chiều dài của cáp, với khoảng cách 1 km có thể đạt tốc độ truyền từ 1–2 Gbps Cáp đồng trục băng tần cơ sở thường được sử dụng cho mạng cục bộ, dễ dàng kết nối bằng các đầu nối theo chuẩn BNC hình chữ T Ở Việt Nam, người ta thường gọi loại cáp này là "cáp gầy" do dịch từ cụm từ tiếng Anh là "Thin Ethernet".
Cáp Thick Ethernet, còn gọi là cáp béo, thường có màu vàng và khác biệt so với cáp mềm ở cách kết nối Thay vì sử dụng các đầu nối chữ T như cáp gầy, cáp béo được nối bằng kẹp bấm trực tiếp vào dây, giúp đảm bảo độ chắc chắn và độ bền cao hơn Trên cổng cáp, mỗi 2.5 mét đều có đánh dấu để dễ dàng nối dây chính xác theo chiều dài mong muốn Từ các kẹp này, người dùng có thể gắn các tranceiver để chuyển đổi tín hiệu và kết nối trực tiếp vào máy tính hoặc các thiết bị mạng khác, đảm bảo hiệu quả và ổn định trong truyền tải dữ liệu.
Cáp đồng trục băng rộng là loại cáp tiêu chuẩn trong truyền hình, có khả năng truyền dữ liệu từ 4 – 300 KHz trên chiều dài 100 km Thuật ngữ “băng rộng” xuất phát từ ngành truyền hình, nhưng trong ngành truyền số liệu, nó chỉ đề cập đến khả năng truyền thông tin analog Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng có thể truyền song song nhiều kênh, giúp đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu đa dạng và hiệu quả.
Việc khuyếch đại tín hiệu chống suy hao có thể thực hiện theo phương pháp khuyếch đại tín hiệu tương tự (analog) Để truyền dữ liệu hiệu quả cho máy tính, cần chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự, đảm bảo quá trình truyền tải diễn ra liên tục và chính xác Khuyếch đại tín hiệu analog giúp duy trì chất lượng truyền tải, giảm thiểu mất mát thông tin trong quá trình truyền dẫn.
Cáp xoắn đôi là loại cáp được cấu tạo từ nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm giảm thiểu nhiễu điện từ, giúp cải thiện chất lượng truyền tín hiệu Nhờ vào mức giá thành thấp, cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống mạng LAN Có hai loại cáp xoắn đôi phổ biến trong ứng dụng mạng là: loại có vỏ bọc chống nhiễu để bảo vệ tín hiệu tốt hơn và loại không có vỏ bọc chống nhiễu phù hợp với các nhu cầu sử dụng đơn giản hơn.
Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded Twisted- Pair):
Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện, có tác dụng chống nhiễu EMI từ bên ngoài và ngăn phát xạ nhiễu bên trong Lớp vỏ chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu hiệu quả, giúp bảo vệ tín hiệu Nhờ lớp vỏ bọc chống nhiễu, cáp xoắn đôi ít bị tác động bởi nhiễu điện và có khả năng truyền tín hiệu xa hơn so với cáp xoắn đôi trần.
- Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang
- Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường chạy 100m; tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring)
- Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường chiều dài cáp nên ngắn hơn 100m.
- Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9)
Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded Twisted- Pair)
Cáp UTP gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu, thường sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT Nhờ giá thành rẻ, cáp UTP nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ phổ biến nhất, với chiều dài tối đa 100 mét Tuy không có vỏ chống nhiễu, nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị khác, thường được sử dụng để đi dây trong nhà Đầu nối của cáp UTP là đầu RJ-45, phù hợp cho các mạng LAN trong gia đình hoặc văn phòng nhỏ.
Cáp UTP có năm loại:
- Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps
- Loại 2: cáp này gồm bốn dây xoắn đôi, tốc độ
- Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10
Mbps Cáp này gồm bốn dây xoắn đôi với ba mắt xoắn trên mỗi foot ( foot là đơn vị đo chiều dài, 1 foot = 0.3048 mét)
- Loại 4: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độđạt được 16 Mbps
- Loại 5: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbps
HƯỚNG DẪN CÁCH BẤM DÂY MẠNG
- Đoạn dây cáp mạng (độ dài tùy theo nhu cầu sử dụng của )
Hiện nay có hai chuẩn bấm cáp là T568A nối 2 máy vi tính với nhau và T568B nối máy vi tính với hub hai chuẩn bấm cáp này gồm :
- B ấ m Th ẳ ng : Kiểu này dùng để nối 2 thiết bị khác loại lại với nhau VD:
RJ-45 JACK TIA/EIA 568A STANDARD được gọi là chuẩn A)
T568A: 1 Trắng xanh lá 2 Xanh lá 3 Trắng cam 4 Xanh dương 5 Trắng xanh dương 6 Cam 7 Trắng nâu 8 Nâu
- B ấ m Chéo : Kiểu này dùng để nối 2 thiết bị cùng loại lại với nhau VD: PC-PC, PC-Router
RJ-45 JACK TIA/EIA 568B STANDARD được gọi là chuẩn B)
T568B: 1 Trắng cam 2 Cam 3 Trắng xanh lá 4 Xanh dương 5 Trắng xanh dương 6 Xanh lá 7 Trắng nâu 8 Nâu
Dây cáp chuẩn gồm tám sợi dây đồng, được chia thành bốn cặp xoắn theo tiêu chuẩn màu sắc: nâu - trắng nâu, cam - trắng cam, xanh lá - trắng xanh lá, xanh dương - trắng xanh dương Trong đó, một sợi dây kẽm đảm nhận vai trò gia cố độ bền của toàn bộ dây cáp Khi kết nối với đầu RJ45, các sợi đồng sẽ được cắm chính xác vào các điểm tiếp xúc kim loại trong đầu cắm để đảm bảo truyền tải dữ liệu ổn định.
TIẾN HÀNH BẤM DÂY MẠNG
Bước 1 Các dùng kìm hoặc kéo cắt vỏ đầu cáp cứ cắt dài thêm chút ít xếp màu cho dễ khoảng 4 cm là được
Bước 2 Gỡ các đầu xoắn và xếp theo thứ tự: Màu trắng xếp trước - Cam - Xanh da trời - Xanh lá - Nâu
Bước 3 Đổi chỗ màu trắng của xanh lá cây và màu trắng của xanh da trời cho nhau
Bước 4 Xếp các dây lại sát nhau và dùng kìm cắt cho bằng
Bước 5 Các tiến hành đút dâyvào đầu cáp thật sâu đểcác đầu dây chạm lõi đồng
Bước 6 Sau đó nhét vào kìm và bấm thật mạnh và đứt khoát 1 cái
Bước 7 Quan sát xem các dây đồng của dây và lá đồng trong đâu RJ 45 đã kít chưa)
Bước 8 Cuối cùng cắm 1 đâu vừa làm xong vào máy tính Còn đầu kia thì tiến hành làm tương tự
Cắt vỏ dây cáp và xếp dây theo thứ tự là 1 >2 >3 >5 >6 >4 >7 >8
Xếp sát lại và cắt cho bằng lại chừa lại 1 đoạn vừa đủ với đầu RJ45
Sau đó các bước còn lại làm tương tựnhư bấm cáp chéo
Bài viết này hướng dẫn chi tiết các bước bấm dây mạng, giúp bạn tự thực hiện mà không cần đến trung tâm bảo dưỡng máy tính Bạn có thể áp dụng các thao tác này để thiết lập kết nối mạng Ethernet một cách dễ dàng và nhanh chóng tại nhà Ngoài ra, nội dung còn cung cấp cách sửa lỗi WiFi chấm than khi gặp phải sự cố kết nối, kể cả khi cắm dây mạng hoặc khi bắt WiFi, giúp người dùng khắc phục hiệu quả các vấn đề phổ biến về mạng.
Cáp quang có cấu tạo chính là dây dẫn trung tâm làm bằng sợi thủy tinh hoặc nhựa đã qua xử lý để tối ưu hóa khả năng truyền tải tín hiệu ánh sáng Sợi quang được bao phủ bởi lớp phủ nhằm phản chiếu và bảo vệ các tín hiệu ánh sáng trong quá trình truyền Chính vì vậy, cáp quang chỉ hoạt động dựa trên việc truyền sóng ánh sáng, mang lại tốc độ truyền dữ liệu cực kỳ nhanh và ổn định.
Cáp truyền tín hiệu sử dụng nguồn sáng laser hoặc diode phát xạ ánh sáng với băng thông rất cao, giúp tránh các sự cố nhiễu sóng hoặc nghe trộm hiệu quả Nhờ đó, hệ thống truyền dẫn đảm bảo chất lượng và độ an toàn cao, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ lớn và bảo mật cao.
Cáp quang có độ bền cao và khả năng giảm tín hiệu rất thấp, cho phép sử dụng đoạn cáp dài đến vài km, phù hợp cho các hệ thống kết nối xa Với băng thông lên đến 2Gbps, cáp quang cung cấp tốc độ truyền dữ liệu vượt trội, đáp ứng nhu cầu của các mạng lớn Tuy nhiên, nhược điểm của cáp quang là giá thành cao và quá trình lắp đặt phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn Các loại cáp quang phổ biến hiện nay bao gồm nhiều dạng đa dạng, phù hợp với từng mục đích sử dụng khác nhau.
- Loại lõi 8.3 micron, lớp lót 125 micron, chế độđơn
- Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125 micron, đa chếđộ
- Loại lõi 50 micron, lớp lót 125 micron, đa chếđộ
- Loại lõi 100 micron, lớp lót 140 micron, đa chếđộ
Hộp đấu nối cáp quang: do cáp quang không thể bẻ cong nên khi nối cáp quang vào các thiết bị khác phải thông qua hộp đấu nối
Sợi quang là những dây nhỏ, dẻo, chuyên truyền các ánh sáng nhìn thấy được và tia hồng ngoại, giúp truyền dữ liệu nhanh chóng và ổn định Các sợi quang gồm 3 lớp chính: lõi (core) là phần trung tâm tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, áo (cladding) bao quanh lõi giúp duy trì tín hiệu và giảm mất mát, cùng với vỏ bọc (jacket) bảo vệ sợi quang khỏi tác động bên ngoài, đảm bảo độ bền và hiệu suất truyền tải tối ưu.
III ĐƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN
Radio: Quang phổ của điện từ nằm trong khoảng 10 KHz đến 1GHz Có nhiều giải tần: Sóng ngắn (Short Wave), VHF (VeryHightFrequency)-Tivi&Radio
FM và UHF (Ultra High Frequency) có đặc điểm truyền tín hiệu bằng tần số đơn và công suất thấp, không phù hợp để hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao cho các mạng LAN cục bộ Trong khi đó, các loại thiết bị sử dụng tần số đơn, công suất cao dễ dàng cài đặt và cung cấp băng thông từ 1 đến 10 Mbps với khả năng suy hao tín hiệu chậm, ít nhiễu và bảo mật kém Ngược lại, radio quang phổ trải (Spread Spectrum) có độ tin cậy cao, khả năng bảo mật dữ liệu tốt và băng thông cao, cho phép tốc độ truyền phù hợp theo yêu cầu của các mạng LAN cục bộ Giá thành của các thiết bị này trung bình cao hơn, phản ánh chất lượng và hiệu suất vượt trội so với các phương thức truyền thống.
Các thi ế t b ị m ạ ng
Card giao tiếp mạng, hay còn gọi là card mạng, là thiết bị phần cứng giúp kết nối máy tính với mạng Công việc chính của card mạng là kết nối vật lý máy tính để tham gia hoạt động truyền thông trong mạng LAN hoặc internet Để hoạt động hiệu quả, card mạng cần được ghép nối phù hợp với kiểu cáp sử dụng trên mạng, đảm bảo truyền dữ liệu ổn định và nhanh chóng.
Trước khi xây dựng mạng và mua các thiết bị như card mạng, dây cáp, cần quyết định sử dụng tiêu chuẩn mạng phù hợp như Ethernet, Ethernet đồng trục, Token Ring hay Arcnet, mỗi tiêu chuẩn đều có đặc điểm và hạn chế riêng Việc lựa chọn tiêu chuẩn mạng phù hợp với tổ chức là yếu tố vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động Hiện nay, hầu hết các doanh nghiệp vừa và nhỏ chỉ còn sử dụng Ethernet dây nối vì tính linh hoạt, giá thành và hiệu quả cao.
Các mạng Ethernet hiện đại sử dụng cáp đôi xoắn vòng 8 dây được sắp xếp theo thứ tự chuẩn, giúp đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu ổn định Đầu nối RJ-45 thường được gắn vào cuối cáp, có hình dạng giống bộ kết nối của dây điện thoại nhưng lớn hơn Trong khi dây điện thoại dùng bộ kết nối RJ-11 thì bộ kết nối RJ-45 đặc trưng cho các cáp Ethernet, phù hợp với yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao Ví dụ minh họa là cáp Ethernet với đầu nối RJ-45, thể hiện rõ cấu trúc và cách kết nối chuyên nghiệp.
Cáp Ethernet với một đầu kết nối RJ-45
Repeater là thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị mạng, hoạt động tại tầng vật lý của mô hình OSI Chức năng chính của Repeater là nhận tín hiệu từ một phía của mạng và truyền lại tiếp vào phía kia, giúp mở rộng vùng phủ sóng và duy trì chất lượng tín hiệu trong mạng LAN.
Mô hình liên kết mạng sử dụng Repeater
Repeater không xử lý tín hiệu, mà chỉ loại bỏ méo, nhiễu và khôi phục lại tín hiệu ban đầu bằng cách khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao do truyền qua khoảng cách xa Việc sử dụng Repeater giúp tăng chiều dài của mạng truyền dẫn, mở rộng phạm vi hoạt động hiệu quả hơn Hiện nay, có hai loại Repeater phổ biến là Repeater điện và Repeater điện quang, phù hợp với nhiều ứng dụng mạng khác nhau.
Repeater điện là thiết bị dùng để nối các phần của mạng điện, nhận tín hiệu từ một phía và phát lại về phía kia, giúp mở rộng khoảng cách của mạng Tuy nhiên, khoảng cách tối đa giữa các repeater bị giới hạn bởi độ trễ của tín hiệu, do đó không thể mở rộng quá mức cho phép Việc sử dụng repeater điện hiệu quả giúp cải thiện kết nối và đảm bảo tín hiệu truyền tải ổn định trong hệ thống mạng.
Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater
Repeater điện quang là thiết bị kết nối giữa một đầu cáp quang và một đầu cáp điện, giúp chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang và ngược lại, đảm bảo truyền tải dữ liệu liên tục Việc sử dụng Repeater điện quang không chỉ mở rộng khoảng cách truyền tải mà còn tăng độ ổn định của mạng Thiết bị này là giải pháp tối ưu cho các hệ thống mạng đòi hỏi khả năng truyền xa và ổn định cao.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Modem là thiết bị dùng để kết nối hai máy tính hoặc các thiết bị từ xa qua mạng điện thoại, giúp truyền dữ liệu thuận tiện Hiện nay, modem có hai loại chính: modem internal (gắn trong máy tính qua khe ISA hoặc PCI) và modem external (đặt bên ngoài CPU, kết nối qua cổng COM theo chuẩn RS-232) Cả hai loại modem đều trang bị cổng RJ11 để kết nối với dây điện thoại, đảm bảo truyền dữ liệu ổn định qua mạng điện thoại.
Modem có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự để truyền dữ liệu qua dây điện thoại, giúp kết nối các mạng LAN xa thành mạng WAN một cách dễ dàng Tại đầu nhận, modem chuyển đổi tín hiệu tương tự trở lại thành tín hiệu số để máy tính có thể hiểu và xử lý dữ liệu Thiết bị này có mức giá khá phải chăng nhưng mang lại hiệu quả lớn trong việc kết nối mạng nội bộ của doanh nghiệp Nhờ đó, người dùng có thể hòa nhập vào mạng nội bộ của công ty dù đang ở bất cứ đâu.
Router là thiết bị hoạt động trên tầng mạng, có khả năng tìm đường đi tối ưu cho các gói tin qua nhiều kết nối để truyền từ mạng nguồn đến mạng đích Khác biệt với Bridge hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu, Router có địa chỉ riêng biệt và chỉ xử lý các gói tin gửi đến nó, giúp thúc đẩy quá trình chuyển tiếp dữ liệu hiệu quả hơn Khi một trạm gửi gói tin qua Router, nó phải gửi gói tin đến địa chỉ của Router kèm theo thông tin đích đến; sau đó, Router xử lý và chuyển tiếp gói tin tới đích cuối cùng một cách chính xác và nhanh chóng.
Khi xử lý một gói tin, Router phải xác định đường đi tối ưu qua mạng để đảm bảo dữ liệu được truyền chính xác và nhanh chóng Để thực hiện điều này, Router sử dụng bảng chỉ đường (Routing table) - một bảng chứa thông tin về các mạng và các Router lân cận Router dựa trên dữ liệu từ các Router gần đó và các mạng trong liên mạng để tính toán và cập nhật bảng chỉ đường tối ưu, sử dụng các thuật toán xác định trước nhằm chọn tuyến đường tốt nhất cho gói tin Việc duy trì và cập nhật chính xác Routing table giúp Router định tuyến hiệu quả, giảm thiểu độ trễ và tối ưu hóa hiệu suất mạng.
Router được chia thành hai loại chính dựa trên phương thức xử lý gói tin là Router có phụ thuộc giao thức (protocol-dependent routers) và Router không phụ thuộc vào giao thức (protocol-independent routers) Trong đó, Router có phụ thuộc giao thức sử dụng các phương pháp xử lý dựa trên giao thức mạng để định tuyến dữ liệu, còn Router không phụ thuộc giao thức hoạt động linh hoạt hơn, xử lý gói tin bất kể loại giao thức nào Việc hiểu rõ sự khác biệt này giúp tối ưu hóa quá trình thiết lập mạng và nâng cao hiệu suất truyền dữ liệu trong hệ thống mạng.
Tô pô m ạ ng
Định nghĩa tô pô m ạ ng
Mạng (Network topology) là sơ đồ biểu diễn cách các máy tính sắp xếp, bố trí vật lý của các thiết bị như máy tính, dây cáp và thành phần khác trên mạng Tố pô mạng giúp hình dung rõ cách các thiết bị kết nối với nhau về mặt hình học Có hai kiểu nối mạng chính thường được sử dụng trong thực tế, giúp tối ưu hóa hiệu suất và quản lý hệ thống mạng.
- Nối kiểu điểm - điểm (point - to - point): các đường truyền nối từng cặp nút với nhau, mỗi nút “lưu và chuyển tiếp” dữ liệu
Trong mạng truyền thông, phương pháp nối kiểu điểm - nhiều điểm (point-to-multipoint hay broadcast) cho phép tất cả các nút chia sẻ một đường truyền vật lý để gửi dữ liệu cùng lúc đến nhiều nút khác nhau Thông qua kỹ thuật này, dữ liệu được truyền đến các thiết bị đích cùng một lúc, giúp tối ưu hóa băng thông và giảm thiểu thời gian truyền tải Hệ thống kiểm tra gói tin dựa trên địa chỉ để đảm bảo dữ liệu đến đúng đích, nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của mạng.
- Phân biệt kiểu tô pôcủa mạng cục bộ và kiểu tô pô của mạng rộng:
Tô pô của mạng diện rộng thường đề cập đến sự liên kết giữa các mạng cục bộ thông qua các bộ định tuyến và kênh viễn thông, giúp kết nối các hệ thống mạng khác nhau một cách hiệu quả Trong khi đó, tô pô của mạng cục bộ tập trung vào việc liên kết các máy tính trong cùng một mạng nội bộ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chia sẻ dữ liệu và tài nguyên nội bộ Việc hiểu rõ các thành phần này giúp tối ưu hóa hạ tầng mạng, nâng cao hiệu suất và đảm bảo an toàn thông tin cho hệ thống mạng của tổ chức.
Các ki ể u ki ế n trúc m ạ ng chính
Kiến trúc Bus là hệ thống cho phép kết nối các máy tính đơn giản qua một đoạn cáp chung, tạo thành một mạng liền mạch Khi một máy tính gửi dữ liệu dưới dạng tín hiệu điện, tín hiệu này lan truyền trên dây cáp tới tất cả các thiết bị trong mạng, nhưng chỉ máy tính có địa chỉ phù hợp mới chấp nhận dữ liệu đó Mỗi thời điểm chỉ có một máy tính được phép gửi dữ liệu, do đó, khi số lượng máy tính trên bus tăng lên, hiệu suất mạng sẽ giảm sút đáng kể.
Hiện tượng dội tín hiệu xảy ra khi dữ liệu được gửi lên mạng và liên tục phản hồi gây ra tình trạng tín hiệu đi từ đầu cáp này sang đầu cáp kia, khiến dữ liệu không thể đi qua và làm gián đoạn truyền thông giữa các thiết bị Để khắc phục hiện tượng này, người ta sử dụng thiết bị terminator (điện trở cuối) đặt tại mỗi đầu cáp nhằm hấp thụ các tín hiệu điện tự do, giúp duy trì dòng dữ liệu ổn định và tránh tình trạng phản hồi gây nhiễu mạng.
Kiến trúc này có nhiều ưu điểm như sử dụng ít cáp, dễ dàng lắp đặt và có chi phí phù hợp Khi mở rộng mạng, quá trình triển khai khá đơn giản, và nếu khoảng cách giữa các kết nối xa, bạn có thể sử dụng repeater để khuếch đại tín hiệu, đảm bảo mạng vận hành ổn định và hiệu quả hơn.
Khuyết điểm của hệ thống mạng là khi đoạn cáp đứt đôi hoặc các đầu nối bị hở, sẽ gây ra mất kết nối tín hiệu và làm hệ thống ngưng hoạt động Những lỗi này rất khó phát hiện vì không rõ vị trí hỏng, gây khó khăn trong quản trị, đặc biệt đối với mạng lớn có nhiều thiết bị và quy mô rộng.
- Trong kiến trúc này, các máy tính được nối vào một thiết bị đấu nối trung tâm (Hub hoặc Switch)
Tín hiệu được truyền từ máy tính gởi dữ liệu qua hub tín hiệu được khuếch đại và truyền đến tất cả các máy tính khác trên mạng.
Kiến trúc Star mang lại nhiều ưu điểm vượt trội như cung cấp tài nguyên hiệu quả và chế độ quản lý tập trung, giúp dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp mạng theo nhu cầu Khi một đoạn cáp bị hỏng, chỉ ảnh hưởng đến máy sử dụng đoạn cáp đó, đảm bảo mạng vẫn vận hành bình thường và không làm gián đoạn toàn bộ hệ thống Nhờ vào thiết kế này, mạng LAN dựa trên kiến trúc Star đặc biệt linh hoạt và dễ dàng mở rộng hoặc thu nhỏ phù hợp với quy mô doanh nghiệp.
Hạn chế của kiến trúc mạng này là mỗi máy tính cần kết nối với một trung tâm, gây ra sự phức tạp về cáp và yêu cầu tính toán vị trí đặt thiết bị trung tâm phù hợp Ngoài ra, nếu thiết bị trung tâm gặp sự cố hoặc hỏng hóc, toàn bộ hệ thống mạng sẽ ngưng hoạt động, ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và khả năng duy trì kết nối.
Trong mạng ring, các máy tính và thiết bị được kết nối với nhau thành một vòng khép kín, tạo thành một kiến trúc mạng đặc trưng Tín hiệu truyền đi theo một chiều qua nhiều thiết bị khác nhau, đảm bảo ổn định và tránh xung đột dữ liệu Phương pháp chuyển thẻ bài (token passing) được sử dụng để truyền dữ liệu quanh mạng một cách hiệu quả, giúp kiểm soát quyền truy cập và đảm bảo dữ liệu được truyền đúng thứ tự Đây là kiến trúc mạng phù hợp cho các hệ thống yêu cầu độ tin cậy cao và kiểm soát truy cập chặt chẽ.
Phương pháp chuyển thẻ bài là quy trình dùng thẻ bài để truyền dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi dữ liệu được chuyển đến đúng máy tính đích mong muốn Đây là một phương pháp dễ dàng và hiệu quả để chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị máy tính.
Máy này sẽ giữ thẻ bài và bắt đầu gửi dữ liệu qua mạng Dữ liệu được chuyển qua nhiều máy tính để tìm ra địa chỉ phù hợp, đảm bảo quá trình truyền tải hiệu quả Máy tính đầu nhận sẽ gửi phản hồi xác nhận đã nhận dữ liệu thành công Sau khi xác nhận, máy tính gửi tạo thẻ bài mới và thả lên mạng, với tốc độ gần bằng ánh sáng, giúp truyền dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả.
Mạng lưới theo chuẩn 802.16 là hệ thống liên kết vô tuyến dạng mạng lưới rộng lớn với nhiều điểm truy cập (APs) phân bố khắp các khu vực địa lý rộng lớn Mỗi thiết bị đầu cuối sử dụng công nghệ không dây (WTs) sẽ kết nối với một điểm truy cập tại điểm nối của mạng Các điểm truy cập này sẽ gửi lưu lượng dữ liệu từ thiết bị đầu cuối qua các nút mạng (nodes) của hệ thống, đảm bảo truyền tải thông tin hiệu quả trên toàn mạng lưới.
POP là nơi kết nối mesh network với Internet Từ đó chỉ cần một luồng Internet tốc độ cao đã sử dụng được cho nhiều APs.
Mạng lưới mesh truyền thông tin giữa các nút, có khả năng tự tìm đường đi mới tại những khu vực bị che chắn hoặc gặp sự cố, giúp duy trì liên lạc ổn định ngay cả khi có nút bị lỗi hoặc chất lượng kết nối kém.
Các ki ể u ki ế n trúc m ạ ng k ế t h ợ p
Star bus là mô hình mạng kết hợp giữa kiến trúc sao (star) và bus, trong đó các mạng dạng sao được kết nối với trục cáp chính (bus) Trong kiến trúc này, nếu một máy tính gặp sự cố hoặc bị hỏng, thì sẽ không ảnh hưởng đến các phần còn lại của mạng, đảm bảo tính ổn định và dễ dàng mở rộng mạng lưới.
Nếu một Hub bị hỏng thì toàn bộ các máy tính trên Hub đó sẽ không thể giao tiếp được)
Mạng Star Ring tương tự như mạng Star
Bus Các Hub trong kiến trúc Star Bus đều được nối với nhau bằng trục cáp thẳng (bus) trong khi
Hub trong cấu hình Star Ring được nối theo dạng hình Star với một Hub chính
1 Trình bày khái niệm mạng dạng sao (Star) Vẽ hình minh họa) Nêu các ưu, nhược điểm của mạng dạng sao.
2 Trình bày khái niệm mạng dạng Bus Vẽ hình minh họa) Nêu các ưu, nhược điểm của mạng dạng Bus.
3 Một công ty chuyên thiết kế Web, với sơ đồ bố trí như sau:
Dưới đây là những câu chính mô tả nội dung của bài viết, đảm bảo tính liên kết và tối ưu cho SEO:1 Bài viết mô tả về số lượng máy tính tại các phòng ban, bao gồm PM1 với 40 máy, PM2 có 35 máy, Văn phòng đại diện với 5 máy, cùng với GĐ điều hành và kế toán tổng cộng 9 máy cộng thêm 1 máy chủ không chuyên dụng để quản lý hệ thống mạng.2 Diện tích của các phòng PM1, PM2, GĐ điều hành và kế toán đều có chiều dài 10m, chiều rộng 8m, và mỗi tầng có chiều cao 4m, đảm bảo không gian làm việc phù hợp.3 Văn phòng đại diện có kích thước tương tự với chiều dài 10m, nhưng chiều rộng gấp đôi các phòng khác, nhằm tối ưu không gian và công năng sử dụng.4 Khoảng cách giữa khu A và khu B là 20m, thuận tiện cho việc di chuyển và kết nối giữa các khu vực trong toàn bộ doanh nghiệp.
GĐ điều hành ,Kế toán
Công ty muốn thực hiện nối mạng Lan cho tất cả các máy tính trong công ty theo sơ đồ bố trí như hình trên.
Dưới đây là danh sách các thiết bị cần thiết để lắp đặt hệ thống mạng cho công ty, đảm bảo tối ưu về chi phí và đáp ứng nhu cầu sử dụng, bao gồm các router, switch, thiết bị phát Wi-Fi, cáp mạng và các phụ kiện cần thiết Kiến trúc hệ thống mạng nên được xây dựng dựa trên việc lựa chọn thiết bị phù hợp với quy mô công ty, thiết kế mạng LAN hiệu quả, tránh lãng phí và giảm thiểu chi phí không cần thiết Đồng thời, cần dự trù số lượng dây cáp và các thiết bị mạng phù hợp để đảm bảo khả năng mở rộng trong tương lai Trong quá trình triển khai, các phần mềm quản lý mạng, phần mềm cấu hình thiết bị, phần mềm bảo mật mạng và phần mềm giám sát hệ thống sẽ được cài đặt để đảm bảo hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả cho hệ thống mạng của công ty.
Các b ộ giao th ứ c
Tổng quan về giao thức
1 Định nghĩa giao thức (protocol) mạng
Các thực thể mạng cần hợp tác để trao đổi thông tin hiệu quả bằng cách thống nhất các thủ tục và quy tắc chung Việc này đòi hỏi chúng phải “nói chung một ngôn ngữ”, gọi là giao thức mạng (Protocols) Các thành phần chính của một giao thức mạng bao gồm các quy tắc và hướng dẫn để các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp và hoạt động một cách phối hợp.
- Cú pháp: định dạng dữ liệu, phương thức mã hoá và các mức tín hiệu
- Ngữ nghĩa: thông tin điều khiển, điều khiển lưu lượng và xử lý lỗi
Trao đổi thông tin giữa hai thực thể có thể diễn ra trực tiếp hoặc gián tiếp, tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống Trong các hệ thống kết nối điểm - điểm, các thực thể có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp mà không cần sự can thiệp của các thực thể trung gian, đảm bảo truyền tải nhanh chóng và hiệu quả Ngược lại, trong cấu trúc quảng bá, hai thực thể cần thông qua các thực thể trung gian để trao đổi dữ liệu, phù hợp với các mạng phức tạp hơn Khi các thực thể không nằm trên cùng một mạng chuyển mạch, việc kết nối gián tiếp càng trở nên phức tạp hơn do phải qua nhiều mạng con trung gian.
2 Giao thức hướng kết nối và giao thức không kết nối
Trao đổi thông tin giữa các thực thể có thể theo phương thức hướng kết nối hoặc không kết nối, ảnh hưởng đến mức độ tin cậy và chất lượng dịch vụ Truyền không kết nối không yêu cầu độ tin cậy cao, xác nhận hoặc chất lượng dịch vụ, phù hợp cho các ứng dụng không yêu cầu sự đảm bảo tuyệt đối Trong khi đó, truyền theo phương thức hướng kết nối yêu cầu độ tin cậy cao, đảm bảo chất lượng dịch vụ, và có xác nhận xác thực thông tin trước và sau quá trình truyền dữ liệu Trước khi trao đổi thông tin, một kết nối được thiết lập giữa các thực thể, và sau khi xong, kết nối này sẽ được giải phóng, giúp quản lý hiệu quả quá trình truyền dữ liệu.
3 Giao thức có khả năng định tuyến và giao thức không có khả năng định tuyến.
Trong mạng lớn như Internet có nhiều router, việc cập nhật bảng định tuyến bằng tay là không khả thi Chính vì vậy, cần có các giao thức định tuyến để tự động quản lý và duy trì bảng định tuyến Giao thức định tuyến đảm nhiệm việc gửi và nhận thông tin về mạng, xác định tuyến đường tối ưu, cũng như cập nhật các thay đổi trong mạng để đảm bảo dữ liệu truyền đi hiệu quả và ổn định Những giao thức này giúp giảm thiểu sự can thiệp thủ công, nâng cao độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống mạng.
- Chọn đường dẫn tốt nhất cho các gói tin
- Cung cấp các tiến trình để chia sẻ thông tin định tuyến
- Cho phép Router liên lạc với các router khác để update và duy trì bảng định tuyến
Phân lớp các giao thức định tuyến
Có hai họ giao thức định tuyến là
IGP: Trao đổi các tuyến đường bên trong một hệ thống mạng tự trị.
EGP: Trao đổi các tuyến đường giữa các hệ thống mạng tự trị.
Bộ giao thức TCP/IP
1 Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP
- Ưu thế chính của bộ giao thức này là khả năng liên kết hoạt động của nhiều loại máy tính khác nhau
TCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho kết nối liên mạng cũng như kết nối Internet toàn cầu
TCP/IP được thiết kế độc lập với phương pháp truy cập mạng, cấu trúc gói dữ liệu và môi trường truyền, cho phép liên kết linh hoạt các dạng mạng khác nhau như LAN Ethernet, LAN Token Ring và các WAN như Frame Relay, X.25.
Ngày nay, TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng như trên mạng Internet toàn cầu
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng như sau:
- Tầng liên kết mạng (Network Access Layer hoặc Network Interface and Hardware )
- Tầng vận chuyển (Host-to-Host Transport Layer)
- Tầng ứng dụng (Application Layer)
2 Chức năng chính về các tầng trong bộ giao thức TCP/IP
Tầng liên kết, còn gọi là tầng liên kết dữ liệu hoặc tầng giao tiếp mạng, là lớp thấp nhất trong mô hình TCP/IP, đảm nhiệm việc kết nối giữa các thiết bị mạng Nó cung cấp các thông tin cần thiết để thiết bị giao tiếp trong mạng hoạt động chính xác và ổn định Đồng thời, tầng này cũng hỗ trợ truy cập đường truyền vật lý qua các thiết bị mạng giao tiếp, đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra liên tục và an toàn.
The Internet Layer, also known as the Network Layer, is responsible for handling the transmission of data packets across networks Key protocols within this layer include IP (Internet Protocol), which manages addressing and routing; ICMP (Internet Control Message Protocol), used for network diagnostics and error messages; and IGMP (Internet Group Management Protocol), enabling efficient management of multicast group memberships These protocols work together to ensure reliable delivery and proper handling of data across the internet.
Tầng vận chuyển có nhiệm vụ quản lý luồng dữ liệu giữa hai trạm, thực hiện các ứng dụng của tầng trên Trong đó, giao thức TCP cung cấp một luồng dữ liệu đáng tin cậy bằng các cơ chế chia nhỏ gói tin, xác nhận nhận dữ liệu và đặt hạn chế thời gian timeout để đảm bảo các gói tin đã gửi được nhận thành công Do tính chất đảm bảo độ tin cậy của TCP, các tầng trên không cần quan tâm đến việc kiểm soát này nữa Trong khi đó, UDP cung cấp dịch vụ đơn giản hơn, gửi các gói dữ liệu mà không đảm bảo các gói tin đến đích, do đó các cơ chế đảm bảo độ tin cậy phải do các tầng trên thực hiện.
Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP, cung cấp các tiến trình và ứng dụng hỗ trợ người dùng truy cập mạng Các dịch vụ phổ biến trong tầng này bao gồm Telnet để truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol) cho truyền tệp, Email phục vụ gửi và nhận thư điện tử, và World Wide Web (WWW) để truy cập thông tin trên Internet.
3 Quá trình đóng/mở góidữ liệu trong TCP/IP
Trong mô hình OSI, quá trình truyền dữ liệu bắt đầu từ tầng trên xuống tầng dưới, mỗi tầng đều thêm phần header chứa thông tin điều khiển, giúp quản lý dữ liệu hiệu quả Khi nhận dữ liệu, quá trình diễn ra ngược lại, dữ liệu truyền từ tầng dưới lên và mỗi tầng sẽ loại bỏ phần header tương ứng cho đến khi đến tầng trên cùng, dữ liệu không còn phần header nữa Hình vẽ minh họa rõ ràng quá trình truyền dữ liệu qua các tầng, đồng thời cho thấy dữ liệu được đặt tên khác nhau tại từng tầng để phù hợp với chức năng của từng lớp trong mô hình OSI.
- Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream
- Trong tầng vận chuyển, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dưới gọi là TCP segment
- Trong tầng mạng, dữ liệu mà IP gửi tới tầng dưới được gọi là IP datagram
- Trong tầng liên kết, dữ liệu được truyền đi gọi là frame
TCP/IP với OSI: mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều tầng của OSI
Bảng sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong mô hình TCP/IP với OSI
Sự khác nhau giữa TCP/IP và OSI chỉ là:
- Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả 3 tầng trên của mô hình OSI
Tầng vận chuyển trong mô hình TCP/IP không luôn đảm bảo độ tin cậy của việc truyền tin như trong mô hình OSI, mà còn cung cấp một lựa chọn khác là UDP để phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tốc độ truyền nhanh và dung lượng thấp UDP (User Datagram Protocol) giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền dữ liệu mà không cần đảm bảo độ tin cậy, phù hợp với các dịch vụ thời gian thực như truyền hình trực tuyến hay chơi game trực tuyến Khi so sánh với tầng vận chuyển của mô hình OSI, TCP/IP linh hoạt hơn khi hỗ trợ cả phương thức đáng tin cậy và không đáng tin cậy, phục vụ đa dạng các nhu cầu của mạng Internet hiện đại.
Chức năng chính của liên mạng IP
Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạngđể truyền dữ liệu IP cung cấp các chức năng chính sau:
- Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên Internet
- Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP
- Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng
- Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng
- Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (fragmentation -reassembly) các gói dữ liệu và nhúng / tách chúng trong các gói dữ liệu ở tầng liên kết
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN:
Network_id là giá trị dùng để xác định đường mạng, trong đó một phần các bit của địa chỉ IP 32-bit được sử dụng để phân biệt các mạng khác nhau, giúp xác định chính xác đường mạng Host_id là phần giá trị dùng để xác định thiết bị hoặc host trong cùng một mạng, với các bit cuối cùng của địa chỉ IP đảm nhận vai trò này Việc phân chia rõ ràng giữa Network_id và Host_id giúp quản lý địa chỉ IP hiệu quả hơn trong hệ thống mạng.
Địa chỉ host là địa chỉ IP dùng để định danh các interface của các host trong mạng Hai host nằm trong cùng một mạng sẽ có cùng network_id nhưng khác host_id, giúp phân biệt các thiết bị trong cùng mạng Mạng (network) là nhóm các host kết nối trực tiếp với nhau mà không qua thiết bị Layer 3, còn các mạng khác sẽ được kết nối với nhau bằng các thiết bị Layer 3 để đảm bảo liên lạc và truyền tải dữ liệu hiệu quả.
Địa chỉ mạng (network address) là địa chỉ IP được dùng để xác định các mạng, trong đó phần host_id chứa toàn bộ các bit 0, ví dụ như địa chỉ 172.29.0.0 Không thể sử dụng địa chỉ mạng để gán cho một interface hoặc thiết bị mạng Đây là con số đặc trưng để phân biệt các mạng khác nhau trong hệ thống mạng IP, giúp tối ưu hóa quá trình quản lý và phân phối địa chỉ IP hiệu quả.
Địa chỉ mạng con (địa chỉ đường mạng) bao gồm phần network_id và subnet_id, trong đó phần host_id chỉ chứa các bit 0 Ví dụ, các địa chỉ mạng con điển hình như 150.150.1.0, 150.150.2.0, thể hiện rõ ràng việc phân chia mạng theo subnet, giúp quản lý địa chỉ IP hiệu quả hơn trên mạng lớn.
Ví dụ sau minh hoạ phép AND giữađịa chỉ 172.29.14.10 và mask
Địa chỉ broadcast là địa chỉ IP dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng, giúp gửi dữ liệu đến toàn bộ các thiết bị trong mạng đó Địa chỉ này có phần host_id chỉ chứa toàn bộ các bit là 1, ví dụ như 172.29.255.255, là một địa chỉ broadcast hợp lệ Tuy nhiên, địa chỉ broadcast không thể được dùng để gán cho bất kỳ host nào trong mạng, vì mục đích chính của nó là phân phối dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong mạng.
Mặt nạ mạng (network mask) là một chuỗi số dài 32 bit giúp thiết bị xác định địa chỉ mạng của một địa chỉ IP thông qua phép toán AND giữa địa chỉ IP và mặt nạ mạng Công cụ này đóng vai trò quan trọng trong việc phân chia địa chỉ IP thành các phần mạng và phần host, hỗ trợ quản lý và kết nối mạng hiệu quả Sử dụng mặt nạ mạng đúng cách đảm bảo hệ thống mạng hoạt động ổn định và bảo mật hơn.
Mặt nạ mạng (Subnet Mask) được sử dụng trong công việc định tuyến (routing) để xác định phần địa chỉ IP dành cho mạng và phần dành cho host Mặt nạ mạng cho biết số bit trong phần host_id, được xây dựng bằng cách bật các bit tương ứng với phần mạng (network_id) thành 1 và tắt các bit tương ứng với phần host (host_id) thành 0, giúp phân chia địa chỉ IP thành các phần khác nhau cho mục đích quản lý mạng hiệu quả.
Mặt nạ mặc định của lớp A: sử dụng cho các địa chỉ lớp A khi không chia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.0.0.0.
Mặt nạ mặc định của lớp B: sử dụng cho các địa chỉ lớp B khi không chia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.255.0.0.
Mặt nạ mặc định của lớp C: sử dụng cho các địa chỉ lớp C khi không chia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.255.255.0
- DNS Server: là địa chỉ của máy server nhà cung cấp Ví dụ: máy server của Viettel là: 203.162.4.190; 203.162.4.191
Default gateway là địa chỉ mặt trong của máy chủ mạng, dùng để chuyển tiếp dữ liệu ra khỏi mạng nội bộ Địa chỉ IP (IPv4) có độ dài 32 bit, được chia thành 4 phần (mỗi phần 1 byte) và thể hiện bằng các số thập phân phân cách bằng dấu chấm, ví dụ như 203.162.7.92 Địa chỉ IPv4 được phân chia thành 5 lớp: A, B, C, D và E, trong đó lớp A, B và C là các lớp địa chỉ phổ biến sử dụng trong mạng hiện nay.
C được dùng để cấp phát Các lớp này được phân biệt bởi các bit đầu tiên trong địa chỉ
Lớp A (0) cho phép định danh tới 126 mạng với tối đa 16 triệu trạm trên mỗi mạng