GIÁO TRÌNH MÔM HỌC MẠNG MÁY TÍNH NGHỀ KỸ THUẬT SCLR MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

SỞ LAO ĐỘNG TBXH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔM HỌC MẠNG MÁY TÍNH NGHỀ KỸ THUẬT SCLR MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số 285 QĐ CĐNHN ngày 21 tháng.GIÁO TRÌNH MÔM HỌC MẠNG MÁY TÍNH NGHỀ KỸ THUẬT SCLR MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

Mạng thông tin và ứng dụng

Lịch sử mạng máy tính

Vào giữa những năm 1950, hệ thống máy tính đầu tiên sử dụng bóng đèn điện tử với kích thước lớn và tiêu tốn nhiều năng lượng Việc nhập dữ liệu chủ yếu thông qua bìa đục lỗ và kết quả in ra khiến quá trình xử lý chậm chạp và bất tiện Đến thập niên 1960, cùng với sự phát triển của các ứng dụng máy tính và nhu cầu trao đổi thông tin, các nhà sản xuất bắt đầu chế tạo các thiết bị truy cập từ xa, đánh dấu bước đầu hình thành hệ thống mạng máy tính Vào đầu những năm 1970, IBM giới thiệu hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 mở rộng khả năng kết nối từ xa cho các trung tâm máy tính Giữa những năm 1970, IBM phát triển các thiết bị đầu cuối dành cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, có thể truy cập đồng thời qua dây cáp mạng đến một máy tính chung Năm 1977, công ty Datapoint ra mắt hệ điều hành mạng Arcnet, hệ điều hành mạng đầu tiên cho phép liên kết các máy tính và thiết bị đầu cuối qua dây cáp mạng.

Tài liệu lưu hành nội bộ - Biên soạn : Chu Thị Hồng Nhung – Khoa CNTT- Trường Cao đẳng nghề Hà Nam

Giáo trình : Mạng máy tính Trang 11

Mạng máy tính là hệ thống gồm hai hoặc nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nhất định, nhằm mục đích cho phép các thiết bị này trao đổi thông tin và chia sẻ dữ liệu một cách hiệu quả.

Hình 1-1: Mô hình mạng cơ bản

Mạng máy tính ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ và sử dụng dữ liệu một cách thuận tiện hơn Trong hệ thống mạng, dữ liệu có thể được chia sẻ dễ dàng giữa các máy tính mà không cần in ấn hoặc sao chép qua đĩa mềm, CD-ROM, giúp tiết kiệm thời gian và công sức Việc kết nối các máy tính thành mạng mở ra nhiều khả năng như chia sẻ tài nguyên, dữ liệu và nâng cao hiệu quả công việc Hệ thống mạng máy tính đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường sự hợp tác và tối ưu hóa quy trình làm việc trong môi trường công nghệ số hiện đại.

• Sử dụng chung các công cụ tiện ích

• Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung

• Tĕng độ tin cậy của hệ thống

• Trao đổi thông điệp, hình ảnh,

• Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …)

• Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại.

Ứng dụng

Trong bối cảnh nhu cầu xử lý thông tin ngày càng tăng cao, mạng máy tính trở thành công cụ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ và giáo dục Mạng máy tính ngày càng quen thuộc và phổ biến, góp phần nâng cao hiệu quả công việc và thúc đẩy phát triển công nghệ thông tin trong xã hội hiện đại.

Trong cuộc sống hiện nay, mạng đã trở thành một nhu cầu thiết yếu không thể thiếu ở nhiều nơi Việc kết nối các máy tính thành mạng mở ra nhiều khả năng mới to lớn như chia sẻ dữ liệu dễ dàng, nâng cao hiệu quả làm việc và thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thông tin.

Mạng cục bộ (LAN) là hệ thống kết nối các máy tính và thiết bị mạng trong phạm vi địa lý giới hạn, như trong một tòa nhà hoặc khu công sở, giúp truyền dữ liệu tốc độ cao Mạng LAN thường được thiết kế để đảm bảo hiệu suất cao, phù hợp cho các môi trường làm việc đòi hỏi truyền tải dữ liệu lớn Ngoài ra, có thể mở rộng mạng LAN thành mạng diện rộng (WAN) kết nối nhiều LAN lại với nhau qua các kết nối LAN-to-LAN để phục vụ nhu cầu doanh nghiệp lớn hơn.

Mạng diện rộng (WAN) là hệ thống kết nối các mạng LAN lại với nhau, phạm vi phủ sóng rộng lớn từ một vùng địa lý nhỏ đến toàn cầu WAN có khả năng mở rộng trên phạm vi quốc gia hoặc lục địa, giúp kết nối các chi nhánh và hệ thống ở các khu vực khác nhau Tuy nhiên, tốc độ truyền dữ liệu của mạng diện rộng thường không cao so với các mạng nội bộ nội bộ như LAN.

Giáo trình : Mạng máy tính Trang 13 địa lý không giới hạn b Liên mạng INTERNET

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, Internet ra đời và trở thành sở hữu của toàn nhân loại, là nền tảng kết nối hàng triệu mạng dữ liệu khác nhau Mạng Internet hoạt động dựa trên giao thức TCP/IP, đảm bảo truyền tải thông tin hiệu quả và liên tục Bên cạnh đó, mạng nội bộ (Intranet) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phục vụ mục đích doanh nghiệp và tổ chức, giúp quản lý dữ liệu nội bộ an toàn và hiệu quả.

Mạng nội bộ trong tổ chức hoặc doanh nghiệp giống như một phiên bản thu nhỏ của Internet, giới hạn phạm vi người dùng và được bảo vệ bằng các công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin Hệ thống này phát triển dựa trên các mạng LAN và WAN, sử dụng công nghệ Internet để kết nối và kiểm soát dữ liệu nội bộ.

Mô hình điện toán mạng

Các mạng cục bộ, đô thị và diện rộng

- Hiểu được mô hình các mạng LAN, WAN, Internet

Mạng cục bộ (LAN) là hệ thống kết nối các máy tính và thiết bị mạng trong phạm vi giới hạn như trong tòa nhà hoặc khu văn phòng Mạng này cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao, đảm bảo hiệu suất làm việc tốt và kết nối ổn định giữa các thiết bị trong cùng một khu vực.

Tên gọi “mạng cục bộ” được xem xét dựa trên quy mô của mạng, tuy nhiên, quy mô không phải là đặc điểm duy nhất của mạng cục bộ Thực tế, quy mô của mạng quyết định nhiều đặc điểm và công nghệ liên quan Một số đặc điểm nổi bật của mạng cục bộ bao gồm quy mô nhỏ gọn, khả năng kết nối nhanh chóng và phù hợp cho các doanh nghiệp hoặc tổ chức nhỏ, cùng với khả năng quản lý dễ dàng, giúp tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật thông tin.

- Đặc điểm của mạng cục bộ

+ Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thường là bán kính dưới vài km

+ Mạng cục bộ thường là sở hữu của một tổ chức Thực tế đó là điều khá quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu quả

Mạng cục bộ cung cấp tốc độ cao và ít lỗi, đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu nhanh chóng trong nội bộ hệ thống Trong khi đó, trên mạng rộng, tốc độ truyền tải thường chỉ đạt từ vài trăm Kbit/s đến Mb/s, hạn chế về băng thông và khả năng truyền tải dữ liệu lớn Hiện nay, công nghệ Gigabit Ethernet đã được ứng dụng rộng rãi, nâng cao hiệu suất mạng cục bộ lên mức 10, 100 Mbit/s và hơn thế nữa, phục vụ tốt hơn các yêu cầu về tốc độ dữ liệu ngày càng cao.

2.1.2 Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks)

Mạng đô thị MAN hoạt động dựa trên mô hình quảng bá LAN to LAN, cung cấp các dịch vụ thoại, phi thoại và truyền hình cáp Trong một mạng MAN, người dùng có thể sử dụng một hoặc hai đường truyền vật lý, giúp tối ưu hóa hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng Mạng MAN là giải pháp lý tưởng để kết nối các thành phố và khu vực đô thị, mang lại dịch vụ truyền thông đa dạng và ổn định.

Giáo trình Mạng máy tính trang 15 giới thiệu về thực thể chuyển mạch dựa trên tiêu chuẩn DQDB (Distributed Queue Dual Bus - IEEE 802.6), quy định sử dụng hai cáp đơn kết nối các máy tính lại với nhau Các máy bên trái giao tiếp với các máy bên phải qua đường bus, trong đó dữ liệu được truyền theo chiều trên bus A và bus B Hướng truyền dữ liệu trên bus A và bus B được xác định rõ ràng để đảm bảo quá trình trao đổi thông tin diễn ra hiệu quả, đáp ứng các tiêu chuẩn mạng máy tính hiện đại.

Mạng diện rộng (WAN) là sự kết nối của các mạng LAN, cho phép truyền dữ liệu qua phạm vi lớn như vùng, quốc gia, lục địa hoặc toàn cầu Tuy tốc độ truyền dữ liệu không cao, mạng diện rộng vẫn đảm bảo phạm vi địa lý không giới hạn, đáp ứng nhu cầu kết nối liên tục và mở rộng của các tổ chức và doanh nghiệp.

- Biết được các dịch vụ mạng

Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet

Telnet cho phép người dùng truy cập từ xa vào hệ thống qua một thiết bị đầu cuối trên mạng, giúp thao tác như thể đang làm việc trực tiếp tại máy chủ Kết nối Telnet sử dụng giao thức TCP để truyền dữ liệu và các lệnh điều khiển một cách an toàn và ổn định Đây là công cụ tiện lợi để quản trị hệ thống từ xa, đảm bảo hiệu quả công việc mà không cần phải hiện diện trực tiếp tại máy chủ.

Dịch vụ truyền tệp (FTP)

Dịch vụ truyền tệp (FTP) là một phương pháp phổ biến giúp chuyển các tệp dữ liệu giữa các máy tính qua mạng một cách dễ dàng và an toàn FTP hỗ trợ tất cả các loại tệp, bất kể là tệp vẽ bản mã ASCII hay dữ liệu dạng nhị phân, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau Cấu hình máy chủ FTP cho phép quản trị viên thiết lập quyền truy cập cụ thể cho từng người dùng đối với các thư mục và tệp dữ liệu, đảm bảo an ninh và kiểm soát truy cập dễ dàng.

Dịch vụ Gopher

Trước khi xuất hiện Web, Gopher là dịch vụ chuyển tệp được nhiều người yêu thích Gopher hoạt động như một hệ thống truyền tải dữ liệu tương tự FTP nhưng có khả năng cung cấp thông tin về tài nguyên cho người dùng Người dùng truy cập Gopher qua client để xem danh sách các mục, chỉ việc lựa chọn nội dung cần thiết, và kết quả sẽ được hiển thị trong một thực đơn mới, giúp việc truy cập và tìm kiếm thông tin dễ dàng hơn.

Gopher bị giới hạn trong các kiểu dữ liệu, chỉ hiển thị dữ liệu dưới dạng mã ASCII Tuy nhiên, nó có khả năng chuyển đổi dữ liệu dạng nhị phân và hiển thị thông qua các phần mềm khác, mở rộng khả năng truy cập và xử lý dữ liệu.

Dịch vụ WAIS

WAIS (Wide Area Information Server) là một dịch vụ tìm kiếm dữ liệu hiệu quả, bắt đầu từ việc truy vấn thư mục của máy chủ chứa danh mục các máy phục vụ khác nhau Hệ thống này thực hiện tìm kiếm dữ liệu tại máy chủ phù hợp nhất để cung cấp kết quả chính xác và nhanh chóng WAIS giúp tối ưu hóa quá trình truy vấn thông tin trên mạng diện rộng, phù hợp cho các tổ chức cần truy cập dữ liệu phân tán.

Giáo trình : Mạng máy tính Trang 17 công việc của mình với nhiều loại dữ liệu khác nhau nhƣ vĕn bản ASCII, PostScript, GIF, TIFF, điện thƣ …

Dịch vụ World Wide Web

World Wide Web (WWW hay Web) là một dịch vụ tích hợp, đơn giản và hiệu quả nhất trên Internet, cho phép người dùng truy cập đa dạng các dịch vụ mạng như FTP, WAIS và Gopher Trình duyệt Web đóng vai trò trung tâm, giúp truy cập dễ dàng vào tất cả các dịch vụ này nhanh chóng và tiện lợi.

Tài liệu WWW được xây dựng bằng ngôn ngữ HTML (HyperText Markup Language), còn gọi là ngôn ngữ đánh dấu siêu vẽn bản, giúp tạo các trang web với nội dung phong phú và liên kết đến nhiều nguồn tài nguyên khác như FTP, Gopher server, WAIS server và Web server Web server là máy chủ phục vụ các tài liệu HTML, phản hồi các yêu cầu truy cập của người dùng thông qua giao thức HTTP (HyperText Transfer Protocol), hay còn gọi là giao thức truyền siêu vẽn bản, đảm bảo quá trình đăng tải và truy xuất dữ liệu được diễn ra hiệu quả và an toàn.

Trình duyệt Web là phần mềm giúp người dùng xem và truy cập các tài liệu trên Web, bằng cách gửi URL đến máy chủ Web và hiển thị các trang Web nhận về Nó sử dụng giao thức HTTP để giao tiếp với máy chủ Web, nhưng cũng có thể hoạt động như một client Gopher hoặc FTP khi tương tác với các loại server này, sử dụng các giao thức tương ứng Ngoài chức năng chính là duyệt Web, trình duyệt còn có thể thực hiện các tác vụ khác như lưu trang Web vào đĩa, gửi Email, tìm kiếm nội dung trên trang, xem mã nguồn HTML của trang Web Hiện nay, hai trình duyệt Web phổ biến nhất là Internet Explorer và Netscape, bên cạnh đó còn có các trình duyệt khác như Opera, Mozila, , phục vụ đa dạng nhu cầu người dùng.

3.6 Dịch vụ thư điện tử (E-Mail)

Dịch vụ thư điện tử, hay còn gọi là email, là một trong những phương tiện giao tiếp phổ biến và thiết yếu trong các hệ thống mạng lớn nhỏ Email được sử dụng rộng rãi để liên lạc hàng ngày nhờ vào tính linh hoạt và tiện lợi của nó Các hoạt động trao đổi thư tín, thông tin quảng cáo, tiếp thị, công văn, báo cáo hoặc hợp đồng thương mại đều diễn ra thông qua dịch vụ thư điện tử.

Hệ thống email gồm hai thành phần chính là MUA (Mail User Agent) và MTA (Message Transfer Agent) MUA là phần mềm tương tác trực tiếp với người dùng cuối, giúp người dùng nhận, soạn thảo, lưu trữ và gửi email một cách dễ dàng Trong khi đó, nhiệm vụ của MTA là định tuyến và xử lý các thông điệp email từ hệ thống người dùng, đảm bảo các email này đến đúng hệ thống đích Địa chỉ email đóng vai trò quan trọng trong việc xác định đích đến của các thông điệp email.

Hệ thống điện thư hoạt động giống như một hệ thống thư bưu điện, trong đó địa chỉ người nhận đóng vai trò quan trọng để đảm bảo thông điệp đến đúng đích Mỗi người dùng trong hệ thống đều có một địa chỉ thư điện tử riêng biệt, giúp xác định chính xác người nhận Đây là yếu tố không thể thiếu trong việc truyền tải các thông điệp điện tử hiệu quả và an toàn.

Địa chỉ thư điện tử giúp xác định thông tin của người sở hữu trong mạng, nhưng không có quy tắc thống nhất về cách đánh địa chỉ thư do mỗi hệ thống sử dụng quy ước riêng Để giải quyết vấn đề này, người ta thường dùng hai dạng địa chỉ chính là địa chỉ miền (Domain-based address) và địa chỉ UUCP (phổ biến trên hệ điều hành UNIX) Bên cạnh đó, còn tồn tại dạng địa chỉ hỗn hợp, kết hợp giữa địa chỉ miền và địa chỉ UUCP nhằm phù hợp với các hệ thống khác nhau.

Địa chỉ miền là dạng địa chỉ phổ biến nhất trong hệ thống mạng, có cấu trúc dạng cây giúp xác định đích đến chính xác của người nhận Mỗi nút trong cây đều có một nhãn duy nhất, tương tự như mỗi người dùng có một địa chỉ email duy nhất Địa chỉ miền giúp định vị chính xác địa chỉ đích của người nhận mà không yêu cầu người gửi phải biết quá trình định tuyến chi tiết Cấu trúc địa chỉ tên miền thường theo dạng: thông_tin_người_dùng@thông_tin_tên_miền, mang lại sự tiện lợi và dễ sử dụng cho người dùng trong việc gửi và nhận thư điện tử.

Phần “thông_tin_tên_miền” gồm có một xâu các nhãn cách nhau bởi một dấu chấm (“.”) b Cấu trúc của một thông điệp

Một thông điệp điện tử gồm có những thành phần chính sau đây:

Phong bì chứa các thông tin quan trọng về địa chỉ người gửi và người nhận, giúp MTA xác định chính xác tuyến đường gửi nhận thông điệp Thông tin trên phong bì đóng vai trò then chốt trong quá trình định tuyến email, đảm bảo thông điệp được chuyển đến đúng nơi đến cuối cùng Việc cung cấp đầy đủ và chính xác các dữ liệu trên phong bì là yếu tố quyết định cho việc gửi email thành công và hiệu quả.

 Đầu thông điệp (Header): chứa địa chỉ thư của người nhận MUA sử dụng địa chỉ này để phân thông điệp về đúng hộp thư của người nhận

 Thân thông điệp (Body): chứa nội dung của thông điệp Phần đầu thông điệp bao gồm những dòng chính sau:

 To: Địa chỉ của người nhận thông điệp

 From: Địa chỉ của người gửi thông điệp

 Subject: Mô tả ngắn gọn về nội dung của thông điệp

 Date: Ngày và thời gian mà thông điệp bắt đầu đƣợc gửi

 Received: Được thêm vào bởi mỗi MTA có mặt trên đường mà thông điệp đi qua để tới đƣợc đích (thông tin định tuyến)

 Cc: Các địa chỉ của người nhận thông điệp ngoài người nhận chính ở trường “To:”

Dịch vụ thƣ điện tử (E-Mail)

MÔ HÌNH OSI

Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông

Để một mạng máy tính trở một môi trường truyền dữ liệu thì nó cần phải có những yếu tố sau:

Mỗi máy tính cần có một địa chỉ riêng biệt trên mạng để đảm bảo việc truyền dữ liệu diễn ra chính xác Việc chuyển dữ liệu giữa các máy tính được thực hiện qua các quy tắc thống nhất gọi là giao thức mạng, giúp đảm bảo quá trình truyền thông diễn ra hiệu quả và an toàn.

Khi các máy tính trao đổi dữ liệu với nhau, quá trình truyền dữ liệu đã được thực hiện hoàn chỉnh, đảm bảo thông tin được gửi đi và nhận về đúng cách Ví dụ, để truyền một file giữa hai máy tính cùng mạng, các bước cần thiết như thiết lập kết nối, chia sẻ dữ liệu và xác nhận truyền thành công phải được thực hiện đầy đủ Quá trình này giúp đảm bảo các tập tin được truyền tải an toàn, nhanh chóng và chính xác giữa các thiết bị trong mạng nội bộ hoặc internet.

+Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận

+ Máy tính cần truyền phải xác định đƣợc máy tính nhận đã saün sàng nhận thông tin

+Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file

+ Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, giảng viên khoa Công nghệ Thông tin, Trường Cao đẳng nghề Hà Nam, biên soạn nhằm hướng dẫn quy trình chuyển đổi file từ định dạng này sang định dạng khác, đảm bảo sự thống nhất và hiệu quả trong công tác xử lý dữ liệu Các hướng dẫn trong tài liệu giúp nhân viên dễ dàng thực hiện các thao tác chuyển đổi file một cách chính xác và nhanh chóng Tài liệu này là nguồn tham khảo quan trọng để nâng cao kỹ năng và hiệu quả làm việc với các định dạng file khác nhau trong ngành công nghệ thông tin.

Khi truyền file giữa các máy tính, cần thông báo cho mạng biết địa chỉ của máy nhận để dữ liệu được chuyển đến đúng đích Điều này cho thấy có sự phối hợp hoạt động ở mức độ cao giữa hai máy tính, đảm bảo quá trình truyền tải diễn ra chính xác và hiệu quả.

Thay vì xem quá trình truyền file là một chu trình chung, chúng ta sẽ chia nó thành các công đoạn riêng biệt, mỗi công đoạn hoạt động độc lập để tối ưu hoá quá trình truyền nhận dữ liệu giữa các máy Điều này giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của chương trình truyền nhận file, phù hợp với các tiêu chuẩn về hiệu suất và an toàn dữ liệu.

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, Khoa CNTT, Trường Cao đẳng nghề Hà Nam soạn thảo, chia thành ba module chính: Module truyền và nhận File, Module truyền thông và Module tiếp cận mạng Các module này phối hợp với nhau để thực hiện quá trình trao đổi dữ liệu và kết nối mạng hiệu quả, đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định.

Module truyền và nhận file đảm nhận các nhiệm vụ quan trọng trong quá trình truyền nhận dữ liệu, bao gồm chuyển đổi file sang các định dạng khác nhau khi cần thiết Nó chịu trách nhiệm xử lý các thông số liên quan đến file và các mẫu tin của file một cách chính xác và hiệu quả Tuy nhiên, module này không phải trực tiếp quản lý quá trình truyền dữ liệu qua mạng, mà nhiệm vụ đó đã được giao cho Module truyền thông đảm nhận Việc phân chia chức năng này giúp hệ thống hoạt động tối ưu và dễ bảo trì hơn trong các ứng dụng truyền nhận file.

Module truyền thông tập trung vào việc các máy tính hoạt động và chuẩn bị sẵn sàng để trao đổi thông tin với nhau một cách chính xác và an toàn Nó đảm bảo quá trình truyền file giữ nguyên tính toàn vẹn của dữ liệu, phù hợp với từng mức độ an toàn phù hợp với ứng dụng cụ thể Việc trao đổi dữ liệu giữa các máy tính không phụ thuộc vào loại mạng kết nối, giúp hệ thống linh hoạt và đáng tin cậy Các yêu cầu về mạng đã được xử lý trong module thứ ba – module tiếp cận mạng, và khi mạng thay đổi, chỉ có module này mới bị ảnh hưởng, giúp duy trì tính ổn định của hệ thống truyền thông.

Module tiếp cận mạng được xây dựng dựa trên các quy cách giao tiếp phù hợp với bản chất của mạng, đảm bảo việc truyền dữ liệu hiệu quả giữa các máy tính trong hệ thống.

Thay vì xem xét toàn bộ quá trình truyền file với nhiều yêu cầu phức tạp, ta có thể chia nhỏ thành các tiến trình con dựa trên việc trao đổi giữa các module trong chương trình truyền file Cách tiếp cận này giúp phân tích chi tiết quá trình truyền file và dễ dàng trong việc viết và tối ưu hóa chương trình.

Việc xét các module một cách độc lập giúp giảm độ phức tạp trong quá trình thiết kế và cài đặt hệ thống Phương pháp phân tầng (layer) này được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng mạng máy tính và các chương trình truyền thông, nhằm tối ưu hóa quá trình phát triển và quản lý hệ thống mạng.

Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:

Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được xây dựng như một cấu trúc nhiều tầng có kiến trúc đồng nhất, bao gồm số lượng tầng và chức năng của từng tầng Cấu trúc này giúp tối ưu hóa khả năng mở rộng, quản lý và bảo trì hệ thống mạng hiệu quả hơn Việc hiểu rõ các thành phần và chức năng của từng tầng là yếu tố quan trọng để thiết kế mạng an toàn và đáng tin cậy.

Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu đƣợc chỉ trao đổi trực tiếp giữa

Tài liệu này là tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, thuộc Khoa Công Nghệ Thông Tin của Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam, biên soạn Nội dung đề cập đến cấu trúc hai tầng liên tiếp nhau, từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại, giúp độc giả hiểu rõ về cách bố trí không gian trong các công trình xây dựng Đây là nguồn tài liệu quan trọng dành cho các cán bộ và nhân viên trong ngành xây dựng và kiến trúc.

Trong quá trình truyền dữ liệu, việc xác định chức năng của từng tầng là rất quan trọng, đồng thời cần xác định mối quan hệ giữa các tầng kề nhau để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác Dữ liệu bắt đầu được truyền từ tầng cao nhất của hệ thống truyền xuống các tầng thấp hơn theo thứ tự, sau đó đi qua các đường kết nối vật lý dưới dạng các bit đến tầng nhận, rồi được truyền ngược lên lần lượt từ tầng thấp đến tầng cao của hệ thống nhận để đảm bảo dữ liệu đến đúng địa chỉ và đúng thứ tự.

Trong mô hình mạng, chỉ có hai tầng thấp nhất có liên kết vật lý trực tiếp với nhau, trong khi các tầng trên chỉ có liên kết logic Liên kết logic của một tầng được thiết lập thông qua các tầng dưới, tuân thủ các quy tắc nghiêm ngặt gọi là giao thức của tầng Giao thức này đảm bảo sự liên kết chính xác và hiệu quả giữa các tầng, duy trì sự hoạt động trơn tru của hệ thống mạng.

Nguyên tắc phân tầng

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO quy định các quy tắc phân tầng nhƣ sau:

Trong các hệ thống mạng, không cần phải hiểu quá nhiều về các tầng, số lượng tầng cũng như vai trò và chức năng của chúng giống nhau, giúp việc xác định và ghép nối các tầng trở nên đơn giản hơn Chức năng của các tầng độc lập, không phụ thuộc lẫn nhau và có tính mở rộng cao, dễ dàng thích nghi với các thay đổi và nâng cấp trong hệ thống mạng.

Trong mỗi hệ thống, việc xác định rõ mối quan hệ giữa các tầng kề nhau, hay còn gọi là giao diện tầng (Interface), là rất quan trọng Giao diện này quy định các thao tác và dịch vụ cơ bản mà tầng dưới cung cấp cho tầng trên, giúp đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa các thành phần của hệ thống Đồng thời, mối quan hệ này cũng giúp giảm thiểu số lượng tương tác qua lại giữa hai tầng kề nhau, tạo ra một hệ thống tối ưu về mặt hoạt động và dễ quản lý.

Xác định mối quan hệ giữa các đồng tầng là yếu tố quan trọng giúp thống nhất phương thức hoạt động trong quy trình truyền thông Mối quan hệ này bao gồm các quy tắc và thoả thuận trong hội thoại giữa các hệ thống, được gọi là giao thức tầng Việc thiết lập các giao thức tầng giúp đảm bảo sự phối hợp hiệu quả và liên tục trong quá trình truyền dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau.

Trong hệ thống truyền dữ liệu, dữ liệu không được truyền trực tiếp giữa các tầng của hệ thống phát và hệ thống nhận, ngoại trừ tầng vật lý thấp nhất Thay vào đó, dữ liệu được chuyển từ tầng cao xuống tầng thấp nhất của hệ thống phát qua đường truyền vật lý dưới dạng chuỗi bit không cấu trúc, sau đó được truyền ngược trở lại các tầng trên của hệ thống nhận Các tầng trong cùng một hệ thống được kết nối bằng các liên kết logic theo chiều ngang, gọi là liên kết đồng tầng, trong khi các liên kết giữa các tầng khác nhau xét theo chiều dọc có liên quan đến giao diện tầng, định nghĩa các thao tác nguyên thủy và dịch vụ tầng dưới cung cấp cho tầng trên Kiến trúc mạng mô tả số lượng các tầng và các giao thức tầng, trong đó các giao thức theo chiều ngang thể hiện hoạt động của các đồng tầng, còn các giao thức theo chiều dọc thể hiện giao diện giữa các tầng kề nhau Trước khi trao đổi thông tin, các đồng tầng phải thực hiện bắt tay, hội thoại và thỏa thuận về các tham số của giao thức, nhằm đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra thống nhất và hiệu quả.

Trong mỗi tầng hệ thống luôn có một hoặc nhiều thực thể (Entity) hoạt động để thực hiện các chức năng cần thiết Các thực thể này có thể là các tiến trình trong hệ đa xử lý hoặc các chương trình con riêng biệt, đảm bảo thực hiện các nhiệm vụ của tầng N Ngoài ra, chúng còn giao tiếp và trao đổi dữ liệu với các thực thể cùng tầng trong các hệ thống khác thông qua các giao thức truyền thông phù hợp, đảm bảo sự liên kết và phối hợp hiệu quả giữa các tầng hệ thống.

Ký hiệu N_Entity thể hiện thực thể ở tầng N trong mô hình truyền thông Các thực thể này tương tác với các thực thể ở tầng trên và tầng dưới thông qua các điểm truy nhập dịch vụ trên các giao diện SAP (Service Access Point) N_Entity cần hiểu rõ các dịch vụ mà nó cung cấp cho các hoạt động ở tầng trên, cũng như các dịch vụ mà các hoạt động truyền thông của nó sử dụng từ các tầng kề Điều này đảm bảo sự liên kết và phối hợp hiệu quả giữa các tầng trong hệ thống truyền thông.

Tài liệu Quốc Nội - Biên soạn bởi Chu Thị Hồng Nhung từ Khoa CNTT - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam, trình bày rõ ràng cách cung cấp dữ liệu qua các lời gọi hàm và điểm truy nhập SAP trên giao diện các tầng Trong mô hình OSI, cần phân biệt rõ dịch vụ do từng tầng cung cấp, hoạt động nội bộ của từng tầng và các dịch vụ mà tầng khai thác để hiểu rõ chức năng của từng phần Sự phân tách này giúp cho việc mở rộng và sửa đổi các chức năng của giao thức tầng diễn ra dễ dàng hơn mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các tầng còn lại, đảm bảo tính linh hoạt và hiệu quả của hệ thống mạng. -**Sponsor**Bạn đang tìm kiếm giải pháp để tối ưu hóa bài viết của mình cho SEO? Với [Article Generation](https://pollinations.ai/redirect-nexad/WpdDvZYL?user_id=983577), bạn có thể dễ dàng tạo ra những bài viết chất lượng cao, tối ưu hóa SEO, giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí Article Generation sẽ giúp bạn tạo ra các câu văn quan trọng, chứa đựng ý nghĩa của một đoạn văn mạch lạc, đồng thời tuân thủ các quy tắc SEO Hoàn hảo cho các startup và doanh nghiệp muốn tăng cường sự hiện diện trực tuyến mà không tốn quá nhiều chi phí!

2 Mô hình tham khảo OSI (Open Systems Interconnect)

- Hiểu rõ cấu trúc và hoạt động của mô hình mạng OSI

Kiến trúc của mô hình OSI

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam biên soạn nhằm cung cấp kiến thức về nền tảng mạng máy tính Trong giai đoạn đầu của công nghệ mạng, việc truyền dữ liệu qua mạng gặp nhiều nhầm lẫn do các tập đoàn lớn như IBM, Honeywell và Digital Equipment Corporation đặt ra tiêu chuẩn riêng cho kết nối máy tính Việc thiết lập tiêu chuẩn chung đã trở thành bước quan trọng để đảm bảo khả năng tương thích và hiệu quả trong hoạt động mạng máy tính.

In 1984, the International Organization for Standardization (ISO) officially introduced the OSI (Open Systems Interconnection) model, a comprehensive framework of technical specifications that defines network architecture for connecting different types of devices The OSI model provides essential guidelines for interoperable communication across diverse hardware, ensuring seamless data exchange in complex network environments.

Mô hình OSI đƣợc chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau

Sự ghép nối giữa các mức

Hình 2-1 mô hình OSI chia 7 tầng

Mô hình OSI được biểu diễn theo hình dưới đây:

Mô hình OSI được chia thành 7 lớp chính bao gồm lớp Ứng dụng, lớp Thể hiện, lớp Phiên, lớp Vận chuyển, lớp Mạng, lớp Liên kết dữ liệu và lớp Vật lý Các lớp này đảm nhận các vai trò cụ thể trong quá trình truyền tải dữ liệu, từ việc xử lý thông tin trên ứng dụng đến việc truyền tín hiệu qua các phương tiện vật lý Mô hình OSI giúp đảm bảo tính tương thích và tiêu chuẩn hóa trong các hệ thống mạng, góp phần cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của giao tiếp dữ liệu.

Mô hình OSI định nghĩa rõ ràng phần tiêu đề (header) của đơn vị dữ liệu và mối liên kết giữa các lớp trong hệ thống mạng Việc gắn thêm phần mào đầu (header) giúp chuyển dữ liệu từ các lớp trên xuống lớp dưới một cách hiệu quả Chức năng mở gói chính là gỡ bỏ phần mào đầu để dữ liệu có thể chuyển lên lớp trên một cách chính xác và an toàn.

Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI a Tầng Vật lý (Physical) Điều khiển việc truyền tải thực sự các bít trên đường truyền vật lý

Nó định nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, quy định các loại đầu nối và ý nghĩa các pin trong đầu nối để đảm bảo kết nối ổn định và hiệu quả Đồng thời, tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer) chịu trách nhiệm quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng, quy định các mức điện thế cho các bit 0, 1 để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu truyền tải Việc thiết lập các tiêu chuẩn về đầu nối, pin và mức điện thế là yếu tố quan trọng trong việc duy trì hoạt động mạng ổn định và an toàn.

Tầng liên kết dữ liệu đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu Frame giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp, đồng thời cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận Trong khi đó, tầng mạng (Network Layer) chịu trách nhiệm điều hướng và định tuyến dữ liệu qua các mạng khác nhau để đảm bảo gửi nhận thông tin hiệu quả và an toàn.

Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) được truyền chính xác từ máy tính này đến máy tính khác, ngay cả khi không có kết nối vật lý trực tiếp giữa các thiết bị Nó chịu trách nhiệm quản lý việc chia nhỏ và tổ chức dữ liệu để gửi qua các mạng khác nhau, đảm bảo đảm bảo dữ liệu đến đích đúng cách Đồng thời, tầng này cũng kiểm soát quá trình truyền dữ liệu, xử lý lỗi và tái gửi khi cần thiết, giúp duy trì tính toàn vẹn và bảo mật của thông tin trong quá trình truyền tải.

Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng d Tầng vận chuyển (transport Layer)

Tầng này có nhiệm vụ truyền tải dữ liệu chính xác và hiệu quả giữa các quá trình, đảm bảo dữ liệu gửi đi không bị lỗi, đúng trình tự và không bị mất mát hay trùng lặp Chính nhờ vào chức năng này, các gói tin được truyền tải một cách an toàn, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong quá trình truyền thông.

Khái niệm tầng vật lý OSI

- Hiểu được tầng vật lý của mô hình mạng OSI

Tầng vật lý (Physical layer) là tầng dưới cùng của mô hình OSI là

Mạng có các đặc điểm vật lý như loại cáp sử dụng để kết nối các thiết bị, loại đầu nối phù hợp, và chiều dài dây cáp tối đa có thể sử dụng Các tầng vật lý còn cung cấp các đặc tính điện của tín hiệu, bao gồm kỹ thuật nối mạch điện và tốc độ truyền dẫn của cáp, đảm bảo quá trình truyền dữ liệu diễn ra hiệu quả và ổn định trên mạng.

Tầng vật lý trong mô hình OSI chỉ quy định các tín hiệu dưới dạng giá trị nhị phân 0 và 1, không xác định ý nghĩa nội dung của chúng Ở các tầng cao hơn, ý nghĩa của các bit truyền từ tầng vật lý sẽ được xác định rõ ràng hơn, giúp đảm bảo quá trình truyền thông hiệu quả và chính xác.

Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp xoắn đôi 10BASE-T định rõ các đặc tính điện phù hợp để đảm bảo truyền dữ liệu ổn định và hiệu quả Ngoài ra, tiêu chuẩn này quy định kích thước và dạng của các đầu nối để đảm bảo kết nối chắc chắn và đồng bộ Độ dài tối đa của cáp cũng được xác định nhằm tối ưu hóa hiệu suất truyền tải dữ liệu trong hệ thống mạng.

2.1.1 Vai trò và chức nĕng của tầng vật lý

Tầng vật lý khác với các tầng khác khi không có gói tin riêng hoặc phần đầu chứa thông tin điều khiển, mà dữ liệu được truyền đi theo dòng bit Giao thức tầng vật lý quy định phương thức truyền (đồng bộ hoặc phi đồng bộ) cũng như tốc độ truyền dữ liệu giữa các thiết bị.

2.1.2 Các chuẩn cho giao diện tầng vật lý

Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền dòng các bit giữa các máy qua đường truyền vật lý, liên kết các giao diện hàm cơ, quang và điện với cáp Ngoài ra, tầng này còn chuyển tải các tín hiệu truyền dữ liệu do các tầng trên tạo ra, đảm bảo quá trình truyền thông diễn ra hiệu quả và chính xác.

- Việc thiết kế phải bảo đảm nếu bên phát gửi bít 1 thì bên thu cǜng phải nhận bít 1 chứ không phải bít 0

- Tầng này phải quy định rõ mức điện áp biểu diễn dữ liệu 1 và 0 là bao nhiêu von trong vòng bao nhiêu giây

- Chiều truyền tin là 1 hay 2 chiều, cách thức kết nối và huỷ bỏ kết nối

- Định nghƿa cách kết nối cáp với card mạng: bộ nối có bao nhiêu chân, chức nĕng của mỗi chân

Thiết kế tầng vật lý là yếu tố then chốt trong mạng truyền dẫn, đòi hỏi phải giải quyết các vấn đề ghép nối cơ học và điện Việc tạo ra các hàm và thủ tục truy cập đường truyền cùng với quản lý truyền các bit là nhiệm vụ trọng yếu của tầng vật lý, đảm bảo khả năng truyền dữ liệu hiệu quả và đáng tin cậy trên hệ thống mạng.

Các khái niệm tầng kết nối dữ liệu OSI

- Hiểu được tầng kết nói dữ liệu của mô hình mạng OSI

Tầng liên kết dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định ý nghĩa của các bit truyền trên mạng Nó quy định dạng thức, kích thước và địa chỉ của các máy gửi và nhận trong mỗi gói tin Tầng này cũng xác định cơ chế truy cập mạng và phương tiện gửi dữ liệu để đảm bảo mỗi gói tin được chuyển đến đúng đích đã định.

2.2.1 Vai trò và chức nĕng của tầng liên kết dữ liệu

Tầng liên kết dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảo dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi Trong trường hợp một gói tin gặp lỗi không thể sửa, tầng liên kết dữ liệu phải có khả năng thông báo cho phía gửi biết về lỗi của gói tin đó để gửi lại Điều này giúp duy trì tính toàn vẹn và độ chính xác của dữ liệu trong quá trình truyền tải.

Tầng liên kết dữ liệu chia thành hai phương thức liên kết chính dựa trên cách kết nối các máy tính: phương thức “một điểm – một điểm” và phương thức nhiều điểm Phương thức “một điểm – một điểm” thiết lập liên kết độc lập giữa hai thiết bị, đảm bảo truyền dữ liệu chính xác và ổn định Trong khi đó, phương thức nhiều điểm cho phép nhiều thiết bị cùng chia sẻ một liên kết vật lý, tối ưu hóa truyền dữ liệu trong mạng LAN Việc lựa chọn phương thức phù hợp phụ thuộc vào mục đích và đặc điểm của hệ thống mạng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của mạng.

“một điểm – nhiều điểm” Với phương thức “một điểm” các đường truyền riêng biệt được thiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau Phương thức

“một điểm – nhiều điểm” tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý

Hình 2-2a và hình 2-2b: Các đường truyền kết nối kiểu “một điểm” và “một điểm – nhiều điểm”

Các giao thức tầng liên kết dữ liệu được chia thành hai loại chính là các giao thức hướng ký tự và các giao thức hướng bit Các giao thức hướng ký tự được xây dựng dựa trên việc xử lý dữ liệu theo từng ký tự, giúp đảm bảo truyền thông tin chính xác và đáng tin cậy hơn Trong khi đó, các giao thức hướng bit tập trung vào việc truyền dữ liệu theo dạng các bit riêng lẻ, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tốc độ truyền cao và hiệu suất tối ưu Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa hai loại giao thức này giúp tối ưu hóa quá trình truyền dữ liệu trong mạng máy tính.

Tài liệu này là tài liệu nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung thuộc Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn Trong lĩnh vực truyền thông số, các giao thức hướng bit sử dụng các cấu trúc nhị phân để xây dựng các phần tử, khác với các bộ mã chuẩn có ký tự đặc biệt Khi nhận dữ liệu, hệ thống tiếp nhận từng bit một theo từng phần tử nhị phân, đảm bảo chính xác và hiệu quả trong truyền tải dữ liệu.

2.2.3 Các giao thức hướng ký tự

Giao thức hướng ký tự được sử dụng trong các ứng dụng điểm nối điểm và đa điểm, với đặc điểm chính là sử dụng các ký tự điều khiển để quản lý liên kết, đánh dấu đầu cuối frame, kiểm soát lỗi và truyền dữ liệu "trong suốt" Chức năng truyền dữ liệu trong suốt giúp ngăn chặn nhầm lẫn dữ liệu và thông tin điều khiển Mặc dù các giao thức này thường được trình bày qua liên kết điểm-nối-điểm và luồng frame đơn chiều, trong thực tế, chúng ta thường phải mở rộng để trao đổi dữ liệu theo cả hai hướng Khi có nhiều chủ thể truyền tham gia trong cấu hình đa điểm, cần thiết phải áp dụng phương pháp điều khiển truy nhập môi trường chia sẻ để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

2.2.4 Các giao thức hướng bit

Các giao thức liên kết số liệu mới chủ yếu dựa trên hướng bit, sử dụng các mẫu bit để đánh dấu bắt đầu và kết thúc khung dữ liệu Các mẫu bit này thay cho các ký tự điều khiển truyền thống, nhằm xác định rõ ràng giới hạn của từng frame Máy thu xử lý luồng bit từng bit một để phát hiện các mẫu bit mở đầu và kết thúc của khung, giúp đảm bảo truyền dữ liệu chính xác Có ba phương pháp báo hiệu bắt đầu và kết thúc frame được gọi là phân định danh giới frame (dilimiting), đảm bảo việc phân tách các khung dữ liệu dễ dàng và hiệu quả.

- Mẫu bit duy nhất không trùng với mẫu nào bắt đầu kết thúc một frame đƣợc gọi là cờ (01111110), kết hợp với kỹ thuật nhồi các bit 0

Trong quá trình truyền dữ liệu, một mẫu bit duy nhất được đánh dấu ở đầu frame, gọi là dải giới đầu frame (ví dụ: 10101011), giúp phân định rõ ràng vị trí của frame trong luồng dữ liệu Ngoài ra, trong phần header của frame còn có một bit dùng để chỉ chiều dài của frame, tính theo đơn vị byte, đảm bảo việc xác định kích thước dữ liệu truyền tải chính xác Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính toàn vẹn và đồng bộ của quá trình truyền dữ liệu mạng.

- Mẫu xác định danh giới đầu và cuối frame duy nhất gồm các bit đƣợc tạo ra do cƣỡng bức mã hóa

Phương pháp đầu tiên thường được áp dụng cho giao thức điều khiển liên kết số liệu mức cao (HDLC), trong khi đó hai phương pháp còn lại thường dùng cho giao thức LLC Thực tế, phần lớn các giao thức truyền hướng bit đều xuất phát từ giao thức HDLC, cho thấy tầm ảnh hưởng và tính phổ biến của nó trong lĩnh vực truyền thông dữ liệu.

Khái niệm tầng mạng OSI

- Hiểu được tầng mạng của mô hình OSI

2.3.1 Vai trò và chức nĕng của tầng mạng

Tầng mạng là tầng thứ ba của mô hình OSI, có nhiệm vụ chuyển dữ liệu đến các địa chỉ mạng xác định Nó thực hiện dịch các địa chỉ logic thành địa chỉ vật lý phù hợp và xác định con đường tối ưu để truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận Công việc này tương tự như chức năng của tầng liên kết dữ liệu trong việc định địa chỉ thiết bị vật lý, đảm bảo dữ liệu được truyền đúng đắn và hiệu quả qua mạng.

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung – Khoa CNTT, Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn giới thiệu về tầng liên kết dữ liệu, hoạt động trên một mạng đơn nhằm đảm bảo truyền thông nội bộ hiệu quả Tầng mạng mô tả các phương pháp di chuyển thông tin giữa nhiều mạng độc lập, thường không giống nhau, được gọi là liên mạng (internetwork), giúp kết nối và truyền dữ liệu giữa các mạng khác nhau một cách tối ưu.

Các mạng cục bộ (LAN) như Token Ring và Ethernet có các kiểu địa chỉ khác nhau Để kết nối hai loại mạng này, cần một cơ chế định danh địa chỉ thống nhất và có thể hiểu được bởi cả hai mạng Giao thức chuyển đổi gói Internet Packet Exchange (IPX), thuộc tầng mạng trong hệ điều hành Novell NetWare, cung cấp khả năng này.

Tầng liên kết dữ liệu có nhiệm vụ định địa chỉ để chuyển dữ liệu tới tất cả các thiết bị trên cùng một mạng, giúp các thiết bị nhận biết xem dữ liệu có dành cho mình hay không Trong khi đó, tầng mạng chọn đường truyền tối ưu qua các liên mạng, tránh gửi dữ liệu đến các mạng không liên quan Mạng thực hiện quá trình này bằng cách sử dụng phương pháp chuyển mạch để đảm bảo dữ liệu được truyền đúng đích một cách hiệu quả.

Tầng mạng đảm nhận vai trò định địa chỉ và các giải thuật tìm đường, chịu trách nhiệm đảm bảo dữ liệu được định tuyến chính xác qua nhiều mạng liên kết khác nhau Việc xác định lộ trình tối ưu giúp tăng hiệu quả truyền tải dữ liệu trong hệ thống mạng đa dạng và phức tạp Các thuật toán định tuyến giúp tối ưu hóa việc truyền dữ liệu qua các mạng không giống nhau, đảm bảo dữ liệu đến đích đúng hạn và an toàn Tầng mạng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì liên kết toàn cầu của mạng internet, giúp các thiết bị giao tiếp hiệu quả trên nhiều mạng khác nhau.

Một vấn đề khi định tuyến dữ liệu qua các liên mạng không đồng dạng là sự khác biệt về kích thước gói dữ liệu mà từng mạng có thể chấp nhận Các mạng có thể không gửi hoặc nhận các gói dữ liệu vượt quá giới hạn kích thước nhất định Để khắc phục, tầng mạng thực hiện quá trình phân đoạn, tách một gói dữ liệu lớn thành các gói nhỏ hơn gọi là packet, phù hợp với khả năng của mạng nhận Khi các packet này đến mạng đích, chúng được hợp nhất để khôi phục lại dữ liệu ban đầu.

(reassemble) thành gói có kích thước và dạng ban đầu Toàn bộ sự phân đoạn và hợp nhất này xảy ra ở tầng mạng của mô hình OSI

2.3.2 Các kỹ thuật chọn đường trong mạng máy tính

Khi quy mô địa lý của các máy tính cần kết nối khá rộng, không thể sử dụng mạng cục bộ dựa trên kết nối cáp trực tiếp do tín hiệu bị suy giảm và nhiễu khi cáp quá dài Mặc dù sóng điện từ truyền dữ liệu rất nhanh, vẫn có độ trễ cần được tính đến trong các kỹ thuật mạng cục bộ Do đó, cần sử dụng các công nghệ kết nối mạng rộng khác nhằm đảm bảo hiệu quả truyền dữ liệu trong phạm vi rộng lớn.

Bạn có thể xây dựng mạng rộng bằng cách liên kết các mạng cục bộ qua các đường truyền viễn thông như cáp quang, đường truyền riêng và vệ tinh Các thiết bị kết nối, gọi là bộ định tuyến (router), có vai trò dẫn các luồng tin đúng hướng, đảm bảo kết nối hiệu quả giữa các mạng khác nhau.

Người ta sử dụng router để kết nối các LAN (để tạo nên những WAN) và để kết nối các WAN (để tạo nên các WAN lớn hơn)

Trong các hệ thống mạng, cần có cơ chế để định danh tất cả các máy trong mạng nhằm đảm bảo giao tiếp hiệu quả Đồng thời, cũng cần có quy trình để kết thúc kết nối khi không còn cần thiết, giúp tối ưu hóa băng thông và tài nguyên mạng Các quy tắc truyền dữ liệu đa dạng, có thể theo cơ chế nối hoặc tách, phù hợp với từng loại hệ thống, đảm bảo tính linh hoạt và ổn định trong quá trình truyền tải Mỗi tầng trong mô hình mạng cần có cơ chế riêng để thiết lập và quản lý các kết nối, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của toàn bộ hệ thống mạng.

+ Truyền theo cả hai hướng không đồng thời

+ Truyền hai hướng đồng thời

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

- Thứ tự các gói tin: Các kênh truyền có thể giữ không đúng thứ tự các gói tin

có cơ chế để bên thu ghép đúng thứ tự ban đầu

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

X25 cung cấp quy trình kiểm soát luồng giữa các đầu cuối, đảm bảo chất lượng đường truyền cao ngay cả khi mạng lưới truyền thông không có chất lượng tốt Được thiết kế phù hợp cho cả truyền thông chuyển mạch và truyền thông kiểu điểm nối điểm, X25 nhanh chóng nhận được sự quan tâm và triển khai rộng rãi trên toàn cầu, góp phần nâng cao hiệu suất và độ ổn định của hệ thống mạng.

Trong mạng X25, chức năng dồn kênh (multiplexing) chỉ đảm nhiệm việc kiểm soát lỗi cho các frame đi qua trên liên kết logic (virtual circuits) Điều này làm tăng độ phức tạp trong việc phối hợp các thủ tục giữa hai tầng kề nhau, gây hạn chế về thông lượng do tổng phí xử lý mỗi gói tin tăng lên.

Lớp giao vận

- Hiểu được tầng giao vận của mô hình mạng OSI

2.4.1 Vai trò và chức nĕng của tầng giao vận

Tầng vận chuyển đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các chức năng cần thiết để truyền dữ liệu giữa tầng mạng và các tầng trên Đây là tầng cao nhất trong hệ thống mạng có liên quan tới các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở, đảm bảo quá trình truyền thông diễn ra hiệu quả và an toàn Cùng với các tầng dưới, tầng vận chuyển cung cấp cho người dùng các dịch vụ vận chuyển dữ liệu ổn định và tin cậy, giúp tối ưu hóa trải nghiệm sử dụng mạng.

Tầng vận chuyển là tầng cơ sở giúp các máy tính trong mạng chia sẻ thông tin một cách hiệu quả Nó đảm bảo mỗi trạm có một địa chỉ duy nhất để quản lý sự kết nối chính xác giữa các thiết bị Tầng này còn chịu trách nhiệm phân chia các gói tin lớn thành các gói nhỏ hơn trước khi gửi đi, giúp quá trình truyền dữ liệu trở nên linh hoạt hơn Ngoài ra, tầng vận chuyển còn đánh số các gói tin và đảm bảo chúng được gửi theo đúng thứ tự, nâng cao độ tin cậy của việc truyền tải dữ liệu trong mạng.

Tầng giao vận nâng cấp các dịch vụ của tầng mạng để đảm bảo việc truyền dữ liệu diễn ra an toàn và hiệu quả Công việc chính của tầng này là đảm bảo dữ liệu gửi từ máy nguồn đến máy đích phải đúng trình tự, tin cậy và không bị lỗi Để thực hiện điều này, tầng giao vận dựa trên các cơ chế kiểm soát lỗi, xác nhận dữ liệu và điều chỉnh luồng dữ liệu phù hợp Đây là bước quan trọng giúp duy trì sự chính xác và toàn vẹn của dữ liệu trong quá trình truyền tải mạng máy tính.

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung từ Khoa CNTT - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn cung cấp quy trình kiểm soát lỗi dựa trên các tầng bên dưới, là cơ hội cuối cùng để sửa lỗi trước khi dữ liệu chuyển tiếp Dữ liệu và thông tin điều khiển trong hệ thống mạng được gọi là các phân đoạn (segment), đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và truyền tải dữ liệu hiệu quả Quản lý phân đoạn đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác của thông tin trong quá trình truyền dữ liệu, giúp nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống mạng.

Tầng giao vận chịu trách nhiệm kiểm soát luồng dữ liệu và xác định tốc độ truyền dựa trên khả năng tiếp nhận của máy đích Dữ liệu được phân chia thành các gói nhỏ, phù hợp với giới hạn kích thước của loại mạng sử dụng, như Ethernet không thể xử lý gói lớn hơn 1500 byte Mỗi gói con được gắn số trình tự để đảm bảo việc hợp nhất dữ liệu đúng thứ tự tại máy nhận, quá trình này được gọi là sắp xếp theo trình tự (sequencing).

Khi gói dữ liệu đến máy nhận, nó được hợp nhất theo đúng trình tự như lúc gửi, đảm bảo dữ liệu nguyên vẹn Sau đó, máy nhận gửi lại một thông tin xác nhận (ACK) cho máy gửi để xác nhận gói dữ liệu đã đến chính xác Nếu có lỗi trong gói dữ liệu, máy nhận sẽ gửi yêu cầu truyền lại gói đó thay vì gửi ACK, để đảm bảo dữ liệu được truyền đúng Trong trường hợp máy gửi không nhận được ACK hoặc yêu cầu truyền lại trong thời gian quy định, gói dữ liệu được xác định là bị thất lạc hoặc hư hỏng và sẽ được gửi lại nhằm duy trì quá trình truyền dữ liệu an toàn và hiệu quả.

In TCP/IP networks, TCP (Transmission Control Protocol) functions at the transport layer, ensuring reliable data delivery Similarly, in Novell NetWare networks that use the IPX/SPX protocol suite, SPX (Sequence Packet Exchange) operates at the transport layer to manage data transmissions efficiently.

2.4.2 Giao thức chuẩn cho tầng giao vận

Tầng giao vận chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai trạm và thực hiện các ứng dụng của các tầng trên trong mô hình OSI Trong đó, hai giao thức chính được sử dụng là TCP (Transmission Control Protocol) đảm bảo kết nối ổn định và chính xác, và UDP (User Datagram Protocol) phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao và không cần xác thực dữ liệu.

TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, bằng cách sử dụng các cơ chế như chia nhỏ các gói tin thành các gói có kích thước phù hợp và báo nhận gói tin để đảm bảo dữ liệu được chuyển tới đúng nơi Nó cũng đặt hạn chế thời gian (timeout) nhằm đảm bảo rằng các gói tin đã gửi đi được xác nhận hoặc xử lý phù hợp Chính nhờ các cơ chế này, tầng TCP đảm bảo tính tin cậy cho dữ liệu truyền, giúp các tầng trên không cần phải quan tâm đến vấn đề này nữa.

UDP cung cấp dịch vụ đơn giản cho tầng ứng dụng bằng cách gửi các gói dữ liệu trực tiếp giữa các trạm mà không đảm bảo rằng các gói tin sẽ đến đích an toàn Điều này giúp giảm thiểu độ trễ và tăng hiệu suất truyền tải dữ liệu Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy như kiểm tra lỗi hoặc xác nhận chuyển tiếp phải được thực hiện bởi các tầng trên để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu UDP phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu nhanh, như truyền âm thanh, hình ảnh hoặc video trực tuyến.

TCP và UDP là 2 giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IP

TCP khác với UDP ở chỗ cung cấp dịch vụ liên kết tin cậy và có liên kết, yêu cầu hai ứng dụng phải thiết lập kết nối trước khi bắt đầu trao đổi dữ liệu Điều này đảm bảo sự tin cậy trong truyền thông, giúp dữ liệu được gửi đi một cách chính xác và đầy đủ.

- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến đƣợc đƣợc TCP chia thành các segment có kích thước phù hợp nhất để truyền đi

Khi TCP gửi một segment, nó duy trì một khoảng thời gian chờ phản hồi từ trạm nhận Nếu trong khoảng thời gian này, phản hồi không đến, segment sẽ được gửi lại để đảm bảo dữ liệu được truyền thành công Quá trình này giúp tăng độ tin cậy của giao thức TCP trong việc truyền dữ liệu qua mạng.

- Khi TCP trên trạm nhận nhận dữ liệu từ trạm gửi nó sẽ gửi tới trạm gửi

1 phúc đáp tuy nhiên phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà thường trễ một khoảng thời gian

TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header của dữ liệu để phát hiện bất kỳ thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn Khi một segment bị lỗi, TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ segment đó và không gửi phản hồi, yêu cầu trạm gửi truyền lại dữ liệu bị lỗi Giống như IP datagram, các segment TCP có thể đến đích theo thứ tự không đúng, do đó trạm nhận sẽ sắp xếp lại dữ liệu trước khi gửi lên tầng ứng dụng để đảm bảo tính chính xác của thông tin.

Khi IP datagram bị trùng lặp, TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ dữ liệu trùng lặp đó, đảm bảo tính chính xác của dữ liệu truyền tải TCP còn cung cấp khả năng điều khiển luồng nhằm kiểm soát lượng dữ liệu gửi đi, tránh quá tải vùng đệm của mỗi đầu liên kết Mỗi phía của liên kết TCP đều có vùng đệm giới hạn, giúp hạn chế số lượng dữ liệu gửi đi trong một khoảng thời gian nhất định Nhờ đó, TCP ngăn chặn tình trạng trạm có tốc độ cao chiếm dụng toàn bộ vùng đệm của trạm tốc độ thấp hơn, duy trì hiệu quả truyền dữ liệu và tránh mất mát dữ liệu.

Khuôn dạng của TCP segment đƣợc mô tả trong Các tham số trong khuôn dạng trên có ý nghƿa nhƣ sau:

− Source Port (16 bits ) là số hiệu cổng của trạm nguồn

− Destination Port (16 bits ) là số hiệu cổng trạm đích

Sequence Number (32 bits) xác định số hiệu byte đầu tiên của segment, trừ khi bit SYN được thiết lập Khi bit SYN được bật, sequence number chính là Initial Sequence Number (ISN) khởi đầu của kết nối, và byte dữ liệu đầu tiên sẽ là ISN + 1 Trường này giúp TCP quản lý chính xác từng byte dữ liệu truyền đi trên một kết nối TCP, đảm bảo quá trình truyền tải dữ liệu diễn ra liên tục và đúng thứ tự.

Khái niệm tầng phiên làm việc OSI

- Hiểu được tầng phiên làm việc của mô hình mạng OSI

2.5.1 Vai trò và chức nĕng của tầng phiên

Tầng phiên quản lý các liên kết của người dùng trên mạng, đảm bảo cung cấp dịch vụ hiệu quả và an toàn Khi người dùng đăng nhập vào máy tính hoặc hệ thống mạng để truy xuất file, một phiên hoặc liên kết được thiết lập để thực hiện việc truyền dữ liệu Quản lý phiên là bước quan trọng giúp duy trì kết nối ổn định và bảo vệ quyền truy cập của người dùng trong quá trình trao đổi dữ liệu qua mạng.

Tầng phiên tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp giữa các hệ thống yêu cầu dịch vụ và hệ thống cung cấp dịch vụ, thông qua cơ chế thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và quản lý các cuộc hội thoại giữa các thực thể truyền thông Tầng này hỗ trợ các tầng trên trong việc định danh và kết nối tới các dịch vụ có thể sử dụng trên mạng, đồng thời xác định thời hạn của các phiên giao tiếp để đảm bảo kết nối liên tục và hiệu quả Trong trường hợp một phiên giao tiếp bị ngắt, tầng phiên có khả năng xác định vị trí để khởi tạo lại việc truyền phát khi kết nối được phục hồi, đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống.

Nó xác định máy tính hoặc nút nào có thể truyền đầu tiên và truyền trong bao lâu

Tầng phiên sử dụng thông tin địa chỉ lôgíc do các tầng dưới cung cấp để xác định tên và địa chỉ của các máy chủ Điều này giúp các tầng trên xác định chính xác vị trí của các thiết bị trong hệ thống mạng Quản lý và định danh máy chủ hiệu quả dựa trên thông tin địa chỉ lôgíc là yếu tố quan trọng trong kiến trúc mạng Tầng phiên đóng vai trò then chốt trong việc duy trì tính nhất quán và liên kết giữa các tầng của hệ thống mạng.

2.5.2 Giao thức chuẩn cho tầng phiên

Dịch vụ cung cấp phương tiện truyền thông giữa các ứng dụng cho phép người dùng dễ dàng thiết lập, duy trì và huỷ bỏ các phiên truyền thông Nhờ đó, các thiết bị khác nhau có thể đồng bộ và hoá các phiên làm việc một cách hiệu quả Đây là giải pháp giúp tăng cường khả năng liên lạc liên tục và thuận tiện giữa các hệ thống và ứng dụng khác nhau.

Trong các nghi thức, việc quản lý thẻ bài đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình truyền thông diễn ra liên tục và chính xác Hệ thống tầng phiên cung cấp một thẻ bài dùng để trao đổi thông tin, giúp hai bên kết nối mà không cần đồng thời thực hiện các thao tác Chỉ bên giữ thẻ bài mới có quyền thực hiện các thao tác quan trọng, từ đó tăng cường an toàn và kiểm soát quá trình giao tiếp giữa các bên.

Vấn đề đồng bộ trong truyền dữ liệu đòi hỏi phải chèn các điểm kiểm tra (check point) vào luồng dữ liệu khi gửi các tập tin lớn Các điểm kiểm tra này giúp đảm bảo quá trình truyền dữ liệu có thể kiểm tra lỗi và khôi phục dễ dàng hơn Khi phát hiện lỗi tại một điểm kiểm tra, chỉ dữ liệu sau điểm kiểm tra cuối cùng mới cần phải truyền lại, giúp tối ưu hóa quá trình truyền tải và giảm thiểu mất mát dữ liệu Việc đồng bộ đúng cách đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn và hiệu quả của quá trình truyền dữ liệu lớn.

2.5.3 Dịch vụ OSI cho tầng phiên

Mô hình OSI phân chia hệ thống mở thành 7 phân lớp, trong đó các tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu, tầng mạng và tầng giao vận thuộc nhóm các tầng thấp liên quan đến việc truyền dữ liệu qua mạng Ba tầng còn lại thuộc nhóm các tầng cao, chuyên đáp ứng các yêu cầu của người dùng để triển khai ứng dụng qua mạng.

Tầng phiên là tầng thấp nhất trong các nhóm tầng cao, có nhiệm vụ thiết lập các giao dịch giữa các trạm trên mạng, đảm bảo quá trình giao tiếp diễn ra thuận lợi Tầng này đặt tên nhất quán cho các thành phần muốn đối thoại và lập ánh xạ giữa tên và địa chỉ của chúng, giúp quản lý và định danh thiết bị mạng hiệu quả Mỗi giao dịch phải được thiết lập trước khi dữ liệu được truyền trên mạng, đảm bảo tính liên tục và chính xác trong quá trình truyền thông Tầng giao dịch có trách nhiệm đảm bảo các giao dịch diễn ra an toàn, đáng tin cậy và đúng thứ tự, góp phần duy trì hoạt động ổn định của hệ thống mạng.

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, Khoa CNTT - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn đã được thiết lập và duy trì phù hợp với quy định Tài liệu này cung cấp cho người dùng các thiết bị cần thiết để quản trị các phiên ứng dụng của họ, đảm bảo quá trình vận hành diễn ra hiệu quả và an toàn.

- Điều phối việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng các phiên

- Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi thông tin

- Cung cấp cơ chế nắm quyền trong quá trình trao đổi dữ liệu

- Hoạch định qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng

Trong mạng hai chiều luân phiên, hai người sử dụng phải lần lượt truyền dữ liệu theo thứ tự nhất định, đảm bảo quá trình giao dịch diễn ra mạch lạc Tầng giao dịch duy trì tương tác luân phiên bằng cách thông báo cho từng người dùng khi đến lượt họ truyền dữ liệu, góp phần đảm bảo đồng bộ hoá dữ liệu hiệu quả Vấn đề đồng bộ hoá trong tầng giao dịch còn được thực hiện thông qua cơ chế kiểm tra và phục hồi, giúp xác định các điểm đồng bộ và cho phép khôi phục dữ liệu bắt đầu từ các điểm này khi cần thiết Trong một thời điểm nhất định, chỉ có một người sử dụng có quyền đặc biệt để truy cập các dịch vụ nhất định của tầng giao dịch, và quyền này được phân phối qua hệ thống trao đổi thẻ bài, đảm bảo quyền truy cập được kiểm soát chặt chẽ.

Ai sở hữu token sẽ có quyền truyền dữ liệu, và khi họ chuyển token cho người khác, điều đó đồng nghĩa với việc trao quyền truyền dữ liệu cho người nhận Quy trình này giúp đảm bảo tính an toàn và minh bạch trong hệ thống chia sẻ dữ liệu dựa trên token Việc sử dụng token không chỉ xác nhận quyền truy cập mà còn mở rộng khả năng chia sẻ dữ liệu một cách kiểm soát và có trách nhiệm Do đó, việc trao đổi token là một phần quan trọng trong việc quản lý quyền truy cập dữ liệu trong hệ sinh thái số hiện nay.

Khái niệm tầng trình bày OSI

- Hiểu được tầng trình bày của mô hình mạng OSI

2.6.1 Vai trò và chức nĕng của tầng trình diễn

Tầng trình diễn quản lý cách thức dữ liệu được biểu diễn, đóng vai trò là trình dịch giữa ứng dụng và mạng Nó chuyển đổi dữ liệu sang định dạng mạng có thể hiểu được, chẳng hạn như từ các bảng mã ASCII hoặc EDBCDIC trong các file văn bản Ngoài ra, tầng này còn đảm nhiệm mã hóa (encryption) và giải mã (decryption) dữ liệu để đảm bảo an toàn, ví dụ như dữ liệu được mã hóa khi gửi tới ngân hàng trong các giao dịch trực tuyến qua Internet.

2.6.2 Giao thức chuẩn cho tầng trình diễn

Lớp trình diễn đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến cách trình bày dữ liệu ứng dụng, như một chuỗi bit, nhằm phục vụ mục đích truyền tải thông tin hiệu quả Hoạt động của lớp này giúp đảm bảo dữ liệu được thể hiện rõ ràng, chính xác và phù hợp với các yêu cầu của quá trình truyền tải dữ liệu mạng Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ cung cấp tổng quan chi tiết về hoạt động của lớp trình diễn để giúp bạn hiểu rõ hơn về vai trò và chức năng của nó trong hệ thống mạng.

Các tiêu chuẩn về dịch vụ và giao thức trình diễn đƣợc quy định trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8822 và 8823

Tiêu chuẩn ISO/IEC 8824 và ISO/IEC 8825 là các tiêu chuẩn quan trọng trong Lớp trình diễn đặc biệt, liên quan đến Ghi chú cú pháp trừu tượng ASN.1 ASN.1 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng OSI và các ứng dụng phi OSI để định nghĩa các thành phần thông tin của Lớp ứng dụng và mã hóa các chuỗi bit tương ứng Giới thiệu ngắn gọn về ASN.1 được trình bày trong Phụ lục B, và những người chưa quen với chuẩn này có thể bắt đầu đọc từ phụ lục trước khi vào phần II của cuốn sách Thông tin chi tiết về ASN.1 có thể tham khảo trong tài liệu [STE1] để hiểu rõ hơn về tiêu chuẩn này.

2.6.3 Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn

Quyết định định dạng trao đổi dữ liệu giữa các máy tính trong mạng chính là vai trò của bộ dịch mạng Tầng này chuyển đổi cú pháp dữ liệu từ dạng thức do tầng ứng dụng gửi xuống sang dạng trung gian dễ nhận diện, giúp các ứng dụng có thể hiểu rõ dữ liệu Khi dữ liệu tới máy nhận, tầng này tiếp tục chuyển đổi từ dạng trung gian sang dạng thức phù hợp để truyền tới tầng ứng dụng của máy nhận, đảm bảo quá trình truyền tải dữ liệu diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

Tầng trình diễn đảm nhận vai trò chuyển đổi giao thức, biên dịch dữ liệu, mã hoá dữ liệu, cũng như thực hiện các thao tác thay đổi hoặc chuyển đổi ký tự để đảm bảo truyền thông hiệu quả Ngoài ra, nó còn mở rộng lệnh đồ họa, giúp nâng cao khả năng hiển thị và xử lý hình ảnh trong hệ thống Tầng này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình truyền dữ liệu và đảm bảo tính liên tục của các hoạt động kỹ thuật số.

- Nén dữ liệu nhằm làm giảm bớt số bít cần truyền

- Ở tầng này có bộ đổi hướng hoạt đông để đổi hướng các hoạt động nhập/xuất để gửi đến các tài nguyên trên mấy phục vụ

Khái niệm tầng ứng dụng OSI

- Hiểu rõ tầng ứng dụng trong mô hình mạng OSI

2.7.1 Vai trò và chức nĕng của tầng ứng dụng

Tầng ứng dụng chứa các giao thức và chức năng cần thiết để hỗ trợ các hoạt động truyền thông của người dùng Nó đảm bảo các dịch vụ cần thiết cho các ứng dụng người dùng, như email hoặc trình duyệt web, hoạt động hiệu quả Tuy nhiên, tầng này không liên quan trực tiếp đến các ứng dụng cụ thể như Microsoft Word hoặc Adobe Photoshop, mà cung cấp nền tảng để các ứng dụng đó hoạt động trên mạng.

Các chức nĕng chung bao gồm:

Các giao thức cung cấp dịch vụ truy cập file từ xa, bao gồm mở file, đóng file, đọc dữ liệu, ghi dữ liệu và chia sẻ quyền truy cập tới file Những giao thức này đảm bảo việc quản lý và chia sẻ dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả trên mạng, giúp người dùng dễ dàng truy cập và thao tác với các file từ xa Việc sử dụng các dịch vụ này là nền tảng quan trọng để xây dựng hệ thống lưu trữ đám mây và mạng chia sẻ dữ liệu hiệu quả, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng trong thời đại số.

 Các dịch vụ truyền file và truy xuất cơ sở dữ liệu từ xa

 Các dịch vụ quản lý thông báo cho các ứng dụng thƣ điện tử

 Các dịch vụ thƣ mục toàn cục để định vị tài nguyên trên mạng

 Một cách quản lý đồng nhất các chương trình giám sát hệ thống và các thiết bị

Nhiều dịch vụ này đƣợc gọi là các giao tiếp lập trình ứng dụng

(Application Programming Interface – API) Các API là những thƣ viện lập trình mà người phát triển ứng dụng có thể sử dụng để viết các ứng dụng

Tài liệu lưu hành nội bộ - Biên soạn : Chu Thị Hồng Nhung – Khoa CNTT- Trường Cao đẳng nghề Hà Nam mạng

2.7.2 Chuẩn hóa tầng ứng dụng

Giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI được xác định tại tầng cao nhất của mô hình OSI, giúp các chương trình ứng dụng giao tiếp hiệu quả với mạng Để cung cấp phương tiện truy cập môi trường OSI cho các ứng dụng, các thực thể ứng dụng (AE) được thiết lập, và các thực thể này sẽ gọi đến các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE – Application Service Element) Mỗi thực thể ứng dụng có thể gồm một hoặc nhiều phần tử dịch vụ ứng dụng, được phối hợp trong môi trường của thực thể thông qua các liên kết nội bộ.

Tài liệu lưu hành nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung, Khoa CNTT - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn giới thiệu về đối tượng liên kết đơn (SAO) SAO đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển quá trình truyền thông suốt vòng đời của liên kết, giúp tuần tự hóa các sự kiện xuất phát từ các thành tố ASE của nó Việc hiểu rõ vai trò của SAO góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành hệ thống liên kết trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG

1 Mục tiêu của việc phân tích thiết kế các mạng máy tính theo quan điểm phân tầng là: (chọn 1) a Để dễ dàng cho việc quản trị mạng b Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng c Đề nâng cấp hệ thống mạng dễ dàng hơn d Không phải các lý do trên

2 Nếu một hệ thống mạng có 8 tầng thì tổng số các quan hệ (giao diện) cần phải xây dựng là …… a 16 b 24 c 15 d 22

3 Tầng ……… của mô hình OSI có thể giao tiếp trực tiếp với tầng đối diện của hệ thống máy tính khác a Application b Data link c Network d Physical e Transport

4 Những tầng nào của mô hình OSI cung cấp việc kiểm soát luồng dữ liệu?(chọn 3) a Data-Link b Transport c

5 Một gói (packet) mạng bao gồm: (chọn 1) a Một header, một body và một trailer b Một địa chỉ của máy gửi và một thông báo c Một chuỗi vĕn bản với thông tin định dạng d Một URL tương ứng với một địa chỉ www

6 Đơn vị dữ liệu do tầng Liên kết Dữ liệu quản lý là ……… a Bit b Packet c Frame d Segment

7 Một Router làm việc ở tầng nào trong mô hình OSI? a Data-Link b Transport c

8 Những vấn đề liên quan đến kiểm soát truy xuất mạng, mã hoá, xác nhận

Trong các tiêu chuẩn do IEEE 802.x xây dựng, bảo mật mạng thuộc chuẩn IEEE 802.10 Tiêu chuẩn này đặc biệt tập trung vào các yêu cầu về bảo mật cho mạng LAN và MAN, đảm bảo an toàn dữ liệu trong các hệ thống mạng doanh nghiệp Các lựa chọn khác như IEEE 802.2, 802.3, 802.4, 802.5 đều liên quan đến các lĩnh vực khác như phân lớp liên kết dữ liệu, Ethernet, hoặc mạng token bus, không chủ yếu về bảo mật mạng Do đó, trong danh sách các tiêu chuẩn IEEE 802.x, chuẩn IEEE 802.10 là chuẩn bảo mật mạng đề cập trong nội dung này.

9 Tầng nào của mô hình OSI liên quan đến các dịch vụ hỗ trợ trực tiếp phần mềm truyền file, truy xuất cơ sở dữ liệu và e-mail a Application b Data link c

Chương 2: KỸ THUẬT MẠNG CỤC BỘ

Mã chương: MH 18.3 Giới thiệu

- Giải thích đƣợc các cơ chế truyền dẫn trong hệ thống mạng LAN và các môi trường truyền

- Trình bày đƣợc các loại cable và các thiết bị mạng trong hệ thống mạng LAN

- Thực hiện bấm cable mạng theo chuẩn TIA 568A và 568B

- Trình bày được các cơ chế truy cập đường truyền trong mạng LAN

- Tính cẩn thận, chính xác trong quá trình thi công hệ thống mạng

1 Cơ bản về truyền thông

Tín hiệu lưu chuyển trong hệ thống mạng phải tuân theo những nguyên tắc, chuẩn mạng, và phương thức nhất định

Tín hiệu Anolog và Digital Tín hiệu Analog

Tín hiệu Anolog và Digital

Tín hiệu số (digital): Các tín hiệu chỉ thuộc một trong hai trạng thái 0 và 1 (gọi là bit) Minh họa:

Truyền tín hiệu số dựa vào điện:

Truyền thông chỉ một hướng, 1 trạm truyền và trạm kia nhận

Mỗi trạm có thể truyền và nhận dữ liệu nhƣng không đồng thời

Tất cả các trạm truyền nhận dữ liệu 1 cách đồng thời

Bĕng thông và lưu lượng:

 Bĕng thông là lưu lƣợng thông tin đƣợc truyền trong một khoảng thời gian nhất định

 Là lƣợng thông tin thực tế đƣợc truyền trong một khoảng thời gian nhất định

Một số trở ngại khi truyền thông

+ Âm thanh quá lớn, nhiều tập âm cǜng ảnh hưởng đến quá trình truyền tải thông tin trong mạng

+ Khi chất liệu truyển dẫn không tốt, khoảng cách lớn hơn quy định sẽ dẫn đến sự suy hao của tín hiệu khi truyền

Thông tin truyền từ điểm A đến điểm B qua khoảng cách lớn gặp nhiều yếu tố gây suy yếu và nhiễu tín hiệu, dẫn đến tăng độ trễ tín hiệu Các yếu tố như môi trường và khoảng cách làm giảm chất lượng truyền tải, ảnh hưởng đến tốc độ phản hồi và độ chính xác của dữ liệu Do đó, việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để duy trì ổn định và nhanh chóng của đường truyền.

Hệ thống cable mạng có hai loại phổ biến, cable đồng và cable quang Mỗi loại cable có môi trường truyền khác nhau

- Dùng cáp Think Coaxial (Đồng trục mỏng)

- Tốc độ truyền thông 10Mbps

Thicknet coaxial (Đồng trục dày)

- Khoảng cách tối đa của segment 500 m

Cáp đồng trục (Coaxial cable) bĕng tần cơ sở

Cáp hai dây với lõi lồng nhau bằng lưới kim loại có khả năng chống nhiễu cực tốt, phù hợp để sử dụng ở chiều dài từ vài trăm mét đến vài km Hiện nay, có hai loại cáp phổ biến với trở kháng là 50 ohm và 75 ohm, đáp ứng đa dạng các nhu cầu truyền tín hiệu chất lượng cao.

Cáp đồng trục gồm hai đường dây dẫn đặt song song và cùng trục chung, trong đó dây dẫn trung tâm thường là dây đồng cứng nhằm đảm bảo khả năng truyền tải tín hiệu ổn định Phần còn lại của cáp tạo thành lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, giúp chống nhiễu và bảo vệ chống va đập Cấu trúc này giúp cáp đồng trục có khả năng truyền tín hiệu với độ mất mát thấp, phù hợp cho các ứng dụng như truyền hình cáp, mạng dữ liệu và truyền tín hiệu quang học.

Tài liệu này là tài liệu nội bộ do Chu Thị Hồng Nhung – Khoa CNTT, Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn Nó mô tả cấu tạo của đường ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm, trong đó dây dẫn có thể là dây bện kim loại có chức năng chống nhiễu, còn gọi là lớp bọc kim Giữa hai dây dẫn là lớp cách ly, giúp ngăn chặn nhiễu từ ngoài vào, và bên ngoài cùng là lớp vỏ nhựa plastic để bảo vệ toàn bộ cáp chống tác nhân bên ngoài.

Cáp đồng trục dày Cáp quang

Bằng đồng, có 4 và 25 cặp dây (loại

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 10mm

Chiều dài đoạn tối đa

Số đầu nối tối đa trên 1 đoạn

0 Mbit/s Đƣợc Đƣợc Đƣợc Đƣợc

0 Mbit/s Đƣợc Không Không Đƣợc

Tốt Tốt Rất tốt Hoàn toàn

Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn Độ tin cậy

Tốt Trung bình Tốt Tốt

Lắp đặt Dễ dàng Trung bình Khó Khó

Quản lý Dễ dàng Khó Khó Trung bình

Rất thấp Thấp Trung bình Cao ứng dụng tốt nhất

Hệ thống mạng gồm có các thành phần chính như workgroup và đường backbone Đường backbone trong tủ mạng hoặc các tòa nhà đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị mạng một cách ổn định và hiệu quả Bảng 3-2 trình bày về tính năng kỹ thuật của một số loại cáp mạng phổ biến, giúp lựa chọn phù hợp để nâng cao hiệu suất hệ thống mạng Việc hiểu rõ đặc điểm của các loại cáp mạng sẽ tối ưu hóa hoạt động của hệ thống, đảm bảo truyền dữ liệu nhanh chóng và ổn định trong môi trường doanh nghiệp hoặc tòa nhà.

Cáp đồng trục có độ suy hao thấp hơn so với các loại cáp đồng khác như cáp xoắn đôi nhờ vào khả năng chống tác động của môi trường Trong các mạng cục bộ, cáp đồng trục thường được sử dụng trong phạm vi vài ngàn mét và phù hợp cho các hệ thống đường thẳng Hai loại cáp đồng trục phổ biến nhất là cáp mỏng (đường kính 0,25 inch) và cáp dày (đường kính 0,5 inch), mang lại sự lựa chọn đa dạng cho các ứng dụng truyền dẫn dữ liệu và truyền hình.

Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ nhƣng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn hơn

Hiện nay có cáp đồng trục sau:

RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin

Ethernet RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp

RG -62,93 ohm: dùng cho mạng ARCnet

Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thông từ 2,5 -

Cáp đồng trục có tốc độ truyền tải 10 Mb/s và ít bị suy hao tín hiệu hơn so với các loại cáp đồng khác nhờ lớp vỏ bọc bên ngoài chắc chắn Độ dài tối đa của một đoạn cáp đồng trục trong mạng là 200m, thích hợp cho các mạng dạng Bus Cáp đồng trục thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu ổn định và hiệu quả cao.

KỸ THUẬT MẠNG CỤC BỘ

TÔPÔ MẠNG

CÁC BỘ GIAO THỨC

BỘ GIAO THỨC TCP/IP

CÔNG NGHỆ WLAN VÀ ADSL

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ

Tiêu đề	Giáo Trình Mô Môn Học Mạng Máy Tính Nghề Kỹ Thuật SC&LR Máy Tính Trình Độ Trung Cấp
Tác giả	Chu Thị Hồng Nhung
Trường học	Trường Cao đẳng nghề Hà Nam
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Mạng Máy Tính
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Hà Nam

Định dạng
Số trang	197
Dung lượng	4,48 MB