Bài giảng mạng máy tính

Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính là tập hợp nhiều máy tính điện tử và các thiết bị đầu cuối được kết nối với nhau bằng các thiết bị liên lạc nhằm trao đổi thông tin, cùng... Phân

MẠNG MÁY TÍNH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - ĐHĐN

Mạng máy tính

Vì sao phải kết nối mạng ?

Khái niệm mạng máy tính

 Mạng máy tính là tập hợp nhiều máy tính điện tử và

các thiết bị đầu cuối được kết nối với nhau bằng các thiết bị liên lạc nhằm trao đổi thông tin, cùng

Mạng máy tính – Ví dụ

Lợi ích của mạng máy tính

 Trao đổi thư điện tử (email)

 Trò chuyện trực tuyến (chat)

 Chia sẻ thông tin trên internet

 Học tập trực tuyến (e-learning)

Lợi ích của mạng máy tính

Tài nguyên:

 Dữ liệu

 Phần cứng (CD-ROM, máy in, ổ cứng, … )

 Phần mềm (Các chương trình)

Lợi ích của mạng máy tính

……

Supercomputers

đặc biệt, tốc độ cực kỳ cao và chính xác.

PHÂN LOẠI MẠNG

 Có 3 cách phân loại mạng cơ bản sau:

 Phân loại mạng theo phạm vi

 Phân loại theo cách thức kết nối mạng.

 Phân loại theo kiến trúc

Phân loại mạng theo phạm vi

kính khoảng 100m  10km

 Có giới hạn về địa lý

Phân loại mạng theo phạm vi

Mạng đô thị

nhưng nhỏ hơn WAN

phạm vi thành phố

và đàm thoại hay ngay cả truyền hình

Phân loại mạng theo phạm vi

rộng

• Các đường điện thoại

• Truyền thông bằng vệ tinh.

WAN

Phân loại mạng theo phạm vi

 Kết nối các máy tính từ các châu lục khác

nhau

 Kết nối hai hay nhiều mạng riêng biệt

 Mạng toàn cầu kết nối mạng của các tổ chức,

cá nhân trên thế giới

 Thường được thực hiện thông qua mạng viễn thông, vệ tinh

Đường kính

mạng Vị trí của các máy tính Loại mạng

1 m Trong một mét vuông Mạng khu vực cá nhân

10 m Trong 1 phòng Mạng cục bộ, gọi tắt là

mạng LAN (Local Area Network)

100 m Trong 1 tòa nhà

1 km Trong một khu vực

10 km Trong một thành phố Mạng thành phố, gọi tắt

là mạng MAN (Metropolitan Area

Network)

100 km Trong một quốc gia Mạng diện rộng, gọi tắt

là mạng WAN (Wide Area Network)

1000 km Trong m ột châu lục

Khái niệm Internet

gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau

với mục đích trao đổi và chia sẻ thông tin

INTERNET

PHÂN LOẠI MẠNG

 Topology của mạng (Tô pô mạng):

Cách kết nối các máy tính với nhau

Tô pô mạng

Tuyến tính Vòng

Sao

Sao mở rộng

Phân cấp

Mạng lưới

Tô pô mạng dạng tuyến tính (BUS)

Một hành lang chính

(backbone)

Tất cả các nút cùng nối

vào hành lang chính

Phía cuối hai đầu dây

cáp được chặn bởi đầu kết cuối

Tô pô mạng dạng tuyến tính (BUS)

Tô pô mạng: dạng vòng (RING)

Tô pô mạng: dạng vòng (RING)

Giảm tối đa khả năng

Tô pô mạng: dạng sao (STAR)

bị phân kênh (hub)

Tô pô mạng: dạng sao (STAR)

Tô pô mạng: dạng sao mở rộng

Kết nối các hình sao

Thiết bị trung tâm là một bộ chuyển

mạch hay thiết bị phân kênh

Tăng kích thước và chiều dài mạng

Tô pô mạng: dạng phân cấp

mở rộng nhưng dùng một máy tính để điều khiển lưu lượng

mạng.

Tô pô mạng: dạng mắt lưới

Mỗi nút có một đường kết

nối với tất cả các nút khác trong mạng

Đảm bảo hoạt động liên

tục

Tô pô mạng

Các mô hình ứng dụng mạng

LAN – Mô hình ngang hàng

(Peer-to-peer network): Các máy tính trong

mô hình mạng này có vai trò ngang hàng với nhau (vừa là server, vừa là client) và liên lạc trực tiếp với nhau không cần thông qua

server.

LAN – Mô hình ngang hàng

 khả năng bảo mật thấp rất dễ bị xâm nhập

 các tài nguyên không được sắp xếp nên rất khó định vị và tìm kiếm

 Một hệ thống máy tính sử dụng các tài

nguyên và dịch vụ này được gọi là máy khách (Client)

 Các Server thường có cấu hình mạnh (tốc độ

xử lý nhanh, kích thước lưu trữ lớn) hoặc là các máy chuyên dụng

 Các Server chuyên dụng rất đắt tiền

 Phải có nhà quản trị cho hệ thống

CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ MẠNG

CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ MẠNG

 Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập, các công việc được tách nhỏ và giao cho nhiều máy tính khác nhau thay vì tập trung xử

lý trên máy trung tâm

 Các máy tính được nối mạng với nhau nên chúng có thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ

CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ MẠNG

giới hạn các ứng dụng

bộ, backup và rất dễ nhiễm virus

CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ MẠNG

 Bao gồm nhiều máy tính có thể hợp tác để thực hiện một công việc Một máy tính có thể mượn năng lực xử lý bằng cách chạy các

chương trình trên các máy nằm trong mạng

 Ưu điểm: rất nhanh và mạnh, có thể dùng để chạy các ứng dụng có các phép toán lớn

 Khuyết điểm: các dữ liệu được lưu trữ trên các vị trí khác nhau nên rất khó đồng bộ và backup, khả năng nhiễm virus rất cao

Băng thông

nối mạng trong một khoảng thời gian cho trước.

Dạng tương tự băng thông

 Băng thông giống như là bề rộng của một ống nước

Đo lường băng thông

Thông lượng ≤ Băng thông

Thông lượng là băng thông thực tế đo được

vào một thời điểm cụ thể.

 Thiết bị mạng

 Kiểu dữ liệu truyền

 Cấu trúc liên kết mạng (topo mạng)

Sự quan trọng của băng thông

CÁC MÔ HÌNH NETWORKING

đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính

OSI là gì? (Open Systems

Interconnection model)

(International Standard Organization) đề nghị

nhau

các nhà sản xuất, cung cấp sản phẩm, dịch vụ mạng.

Giao tiếp qua mạng

Mô hình OSI 7 lớp

Tầng ứng dụng: Cung cấp các ứng dụng mạng: email, web, chat, truyền file

Tầng trình bày: Trình bày dữ liệu

Tầng giao dịch: Thiết lập các giao dịch giữa

2 máy tính

Tầng giao vận: Bảo đảm truyền nhận đúng dữ liệu

Tầng mạng: Quản lý địa chỉ, tìm đường, truyền nhận các packet (gói dữ liệu) (router, nic)

Tầng liên kết dữ liệu: Điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền (bridge, switch)

Tầng vật lý: Kết nối vật lý, truyền các bit dữ liệu (repeater, hub)

Giao tiếp qua mô hình OSI 7 lớp

Session Transport Network Data Link Physical 10010111001011010010110101011110101

segments packets

frames

Data

Data

Data Data

Mô hình TCP/IP

Application

Transport

InternetNetwork Access

Tầng ứng dụng

Tầng giao vận

Tầng truy cập mạng Tầng Internet

 Các hệ thống kết nối với các mạng khác nhau

 Được cài đặt ở end system và router

Tầng truy cập mạng:

 Trao đổi dữ liệu giữa end system và mạng

 Kiểm soát địa chỉ đích

 Yêu cầu dịch vụ…

Các khái niệm cơ bản khác

Giao thức (protocol): cách thức giao tiếp với

nhau

thông tin giữa hại hệ thống máy tính hoặc hai thiết bị máy tính với nhau.

 Tương tự với ngôn ngữ, ám hiệu,

 Ví dụ các giao thức thuộc TCP/IP:

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

• POP3 (Post Office Protocol v.3)

• HTTP (HyperText Transfer Protocol)

• FTP (File Transfer Protocol)

• IP (Internetwork Protocol)

Ví dụ về giao thức

Hi Hi

Mấy giờ rồi?

2:00

TCP connection

req

TCP connection response GET http://www.yahoo.com

<file>

time

ĐỊA CHỈ

với các thiết bị Internet khác đều phải có một định danh duy nhất

nhận diện và định vị lẫn nhau.

 Địa chỉ IP (IP address)

 Địa chỉ vật lý (Physical address/MAC)

A, B: phần mạng

1, 2,… : địa chỉ của máy tính trong mạng (host)

ĐỊA CHỈ IP

 Địa chỉ mạng (network)

 Địa chỉ của máy tính trên mạng (host)

duy nhất

ĐỊA CHỈ IP

cách nhau bởi dấu chấm (.)

ĐỊA CHỈ IP

(class) để phân ra các mạng lớn, trung bình

ĐỊA CHỈ VẬT LÝ (MAC)

card giao tiếp mạng NIC

Cách xem địa chỉ IP, MAC?

Các khái niệm cơ bản khác (t.t)

 Là dạng tên gợi nhớ do tổ chức InterNIC

 Quốc gia: au, vn, de, it, fr, ch

 Tổ chức: com, edu, mil, org, gov

Domain Name System

google microsoft

edu hcmut dit

dee dce

http:// www.dit.hcmut.edu.vn / tailieu / index.html

Giao thức

Tên web server

Tên thư mục

Tên tài liệu

Fully Qualified Domain Name

Uniform Resource Locator (URL)

nv binh @ cit.udn.vn

của mail server

Internet Mail Address

at

Các khái niệm cơ bản khác (t.t)

Firewall

 bức tường lửa, ngăn cách giữa Intranet và

Internet, có nhiệm vụ bảo vệ mạng Intranet

Internet

64 Kbps

Internet

Intranet

Các phương tiện

truyền dẫn

Nội Dung

Phương Tiện Truyền Dẫn

 Trên 1 máy tính, các dữ liệu được

truyền trên 1 môi trường truyền dẫn (Transmission Media), nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị

 Hữu tuyến (Bounded Media)

 Vô tuyến (Boundless Media)

Phương Tiện Truyền Dẫn

 Chi phí

 Yêu cầu cài đặt (đối với từng loại cable)

 Băng thông (bandwidth)

 Nhiễu điện từ

 Độ suy dần (Attenuation)

 Nhiễu xuyên kênh (Crosstalk)

Phương Tiện Truyền Dẫn

Phương Tiện Truyền Dẫn

Crosstalk

Các đặc tả cáp

 tốc độ truyền 10Mbps

 T: twisted pair – cáp xoắn đôi

Môi Trường Hữu Tuyến

Các loại cáp

 Là kiểu cáp đầu tiên

được dùng trong mạng LAN

Các loại cáp

Các loại cáp

Bộ nối cáp đồng trục và máy tính

Các loại cáp

Các loại cáp

Các loại cáp

Các loại cáp

(Attachment Unit Interface) DB-15

Các loại cáp

 Dùng bộ chuyển đổi Transceiver

Các loại cáp

Các loại cáp

Cáp xoắn đôi (Twisted-Pair)

 Gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ

 Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rất rộng rãi

Có 2 loại cáp xoắn đôi:

 Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP

 Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP

Các loại cáp

155Mbps với chiều dài 100m

 Đầu nối: DIN (DB-9), RJ45

Các loại cáp

Các loại cáp

Các loại cáp

 Đầu nối DB-9

Các loại cáp

 Đầu nối RJ45 for STP

Các loại cáp

Các loại cáp

 Loại 1(Cat1): truyền âm thanh, tốc độ <4Mbps

 Loại 2(Cat2): gồm 4 cặp xoắn, tốc độ 4Mbps

 Loại 3(Cat3): gồm 4 cặp xoắn, tốc độ 10Mbps

 Loại 4(Cat4): gồm 4 cặp xoắn, tốc độ 16Mbps

 Loại 5(Cat5): gồm 4 cặp xoắn, tốc độ

100Mbps

 Loại 6(Cat6): gồm 4 cặp xoắn, tốc độ

1000Mbps

Các loại cáp

Cáp quang (Fiber-Optic)

 Có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy

tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng

 Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không

truyền tín hiệu điện) với băng thông cực cao

 Băng thông cho phép đến 2Gbps, có thể dài

đến vài km

 Giá thành quá cao, khó lắp đặt

Cáp quang

Các loại cáp

Các loại cáp

Các loại cáp

Cáp quang hỗ trợ 2 chế độ:

 Multi-mode (đa chế độ)

- Sợi cáp thủy tinh có thể truyền được

nhiều tia sáng trong cùng một khoảng thời gian

- Khoảng cách đường truyền không xa

bằng loại Single-mode

 Single-mode (chế độ đơn)

- Sợi cáp thủy tinh chỉ truyền 1 tia sáng

duy nhất trên đường dây

Các loại cáp

Các loại cáp quang:

 Loại lõi 8.3 micron, lớp lót 125 micron (đơn)

 Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125 micron (đa)

 Loại lõi 50 micron, lớp lót 125 micron (đa)

 Loại lõi 100 micron, lớp lót 140 micron (đa)

Hộp đấu nối cáp quang:

 Do cáp quang thể bẻ cong nên khi nối cáp quang vào các thiết bị khác chúng ta phải thông qua hộp đấu nối (ODF - Optical

Distribution Frame)

Các loại cáp

Các loại cáp

Môi Trường Vô Tuyến

Sóng Radio hoạt động trên dãi tần:

Qui ước mã màu cáp TIA/EIA 568B

Đầu nối outlet sử dụng RJ45

Đầu nối outlet, Patch Panel sử dụng

RJ45

Đầu nối outlet sử dụng RJ45

Kỹ Thuật Bấm Cáp

Kỹ Thuật Bấm Cáp

Kỹ Thuật Bấm Cáp

 Là cáp để nối giữa 2 thiết bị giống nhau: PC-PC, Hub-Hub, Switch-Switch…

 Theo chuẩn 10/100Based-T

Kỹ Thuật Bấm Cáp

Kỹ Thuật Bấm Cáp

 Là cáp dùng để nối từ PC vào các thiết

bị mạng, chủ yếu dùng để cấu hình các thiết bị: Switch, Router…

Kỹ Thuật Bấm Cáp

Kỹ Thuật Bấm Cáp

Kỹ Thuật Bấm Cáp

CÁC THIẾT BỊ LIÊN KẾT MẠNG

Dây cáp mạng - Cable

Fiber Coaxial cable

 100Base-TX (100m over CAT5 UTP)

 100Base-FX (2000m=2km over MM Fiber)

Gigabit Ethernet

 1000Base-SX (300m over MM Fiber)

 1000Base-LX (550m over MM Fiber, 3000m over SM

Cáp đồng trục (coxial cable)

nhiễu thấp.

hiệu với tốc độ cao

Cáp không có vỏ bọc chống nhiễu – UTP (Cáp xoắn đôi trần)

thoái hóa tín hiệu

cắm RJ45

Cáp không có vỏ bọc chống nhiễu - UTP

đường truyền khác

xuyên nhiễu hơn các loại khác

cáp đồng trục hay cáp quang

Qui ước đấu cáp MDI

Qui ước đấu cáp MDI-X

hub-switch, hub-hub, switch-switch,

2 QuickGuide

Cáp có vỏ bọc chống nhiễu-STP

Cáp có vỏ bọc chống nhiễu-STP

cáp UTP)

xuyên âm

cách lớn hơn loại UTP

đặt so với cáp UTP

Cáp quang

xung ánh sáng.

hàng nghìn Mbps).

Card mạng - NIC

Kết nối máy tính vào mạng

Cung cấp địa chỉ MAC trong các lần kết nối.

Truyền dữ liệu từ bus dữ liệu của một nút tới một nút khác trong mạng

Gởi dữ liệu đến nút mạng khác.

Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống

cáp.

Bộ lặp – Repeater

 UTPCat5 ~100m  cần thiết bị khuếch đại tín hiệu khi nối xa hơn 100m

 Chỉ có 2 port: 1 in 1 out

hiệu đã bị suy hao.

quang.

Bộ tập trung - HUB

repeater.

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng

Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn

nhiều hơn

topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của

mạng.

và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác

Bộ tập trung - HUB

Còn gọi là multi-port repeater.

Có 3 loại:

 Hub bị động (Passive Hub) : không chứa các linh kiện

điện tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số

đoạn cáp mạng

 Hub chủ động (Active Hub) : có thể khuyếch đại và xử

lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của

mạng (tái sinh tín hiệu)  khoảng cách giữa các thiết

bị có thể tăng lên

 Hub thông minh (Intelligent Hub): có thêm bộ nhớ và

bộ vi xử lý để có thể hoạt động như bộ tìm đường

Cầu nối - Bridge

Cầu nối - Bridge

mạng giống nhau hoặc khác nhau.

chỉ MAC

khi quyết định có chuyển đi hay không.

Bộ chuyển mạch – Switch

một tín hiệu đến từ một cổng cho tất cả các cổng, nó chỉ chuyển tín hiệu đến cổng có

trạm đích.

tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới

đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối

đa thời gian phản ứng của mạng

Bộ tìm đường – Router

mạng

cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ

trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm nhận

thuộc mạng cuối.

nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin

có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích

Cổng nối – Gateway

mô hình OSI

CÁC GIAO THỨC TRUYỀN TRÊN MẠNG

CHƯƠNG 3

ĐỊA CHỈ IP

ĐỊA CHỈ IP

CÁC THIẾT BỊ MẠNG

CÁC THIẾT BỊ MẠNG

IP

CÁC THUẬT NGỮ

MỘT SỐ PHÍM TẮT

Mô hình CLIENT/SERVER

Client

(Máy khách)

Browser (Internet Explorer)

http://www.cit.udn.vn/Albums

Cơ sở dữ liệu Database

Cơ sở dữ liệu Database

Files/Tài liệu

 

XỬ LÝ

Nguyên tắc hoạt động

http://www.cit.udn.vn

Request (Yêu cầu)

Cơ sở dữ liệu Database

Cơ sở dữ liệu Database

XỬ LÝ

HTML + CSS

HTTP transport

Server-side system