Thiết kế và xây dựng mạng lan trong công ty TNHH xây dựng hòa thanh

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI CẢM ƠN PHẦN I: MỞ ĐẦU 1. Tên đề tài 2. Lý do chọn đề tài 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 7. Phương pháp nghiên cứu 8. ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1. Khái niệm về mạng máy tính 1.2. Phân loại mạng máy tính 1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý 1.2.2. Phân loại theo phương pháp chuyển mạch 1.2.3. Phân loại máy tính theo Topo 1.2.4. Phân loại theo chức năng 1.2.5. Phân loại theo phương thức kết nối mạng 1.2.6. Phân biệt mạng Lan – Wan 1.3. Mô hình OSI (Open Systems Interconnect): 1.3.1. Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI 1.3.2. Các giao thức trong mô hình OSI 1.3.4. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI 1.4. Một số bộ giao thức kết nối mạng 1.4.1. TCPIP 1.4.2. NetBEIU 1.4.3. IPXSPX 1.4.4. DECnet 1.5. Bộ giao thức TCPIP 1.5.1. Tổng quan về bộ giao thức TCPIP 1.5.2. So sánh TCPIP với OSI 1.4.3. Một số giao thức trong bộ giao thức TCPIP 1.5. Giới thiệu một số dịch vụ cơ bản trên mạng 1.5.1. Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet 1.5.1. Dịch vụ truyền tệp (FTP)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI

KHOA c«ng nghÖ th«ng tin

-***** -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Đề tài: Thiết Kế và Xây Dựng Mạng LAN trong Doanh Nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : TS HOÀNG XUÂN THẢO

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Thị Dịu

Hà Nội – 2011

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

7 Phương pháp nghiên cứu

8 ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

1.1 Khái niệm về mạng máy tính

1.2 Phân loại mạng máy tính

1.2.1 Phân loại theo phạm vi địa lý

1.2.2 Phân loại theo phương pháp chuyển mạch

1.2.3 Phân loại máy tính theo Topo

1.2.4 Phân loại theo chức năng

1.2.5 Phân loại theo phương thức kết nối mạng

1.2.6 Phân biệt mạng Lan – Wan

1.3 Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):

1.3.1 Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI

1.3.2 Các giao thức trong mô hình OSI

1.3.4 Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI

1.5.1 Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP

1.5.2 So sánh TCP/IP với OSI

1.4.3 Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP

1.5 Giới thiệu một số dịch vụ cơ bản trên mạng

1.5.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet

1.5.1 Dịch vụ truyền tệp (FTP)

1.5.1 Dịch vụ World Wide Web

1.5.1 Dịch vụ thư điện tử (Email)

CHƯƠNG 2

MẠNG LAN

2.1 Cấu trúc Topo của mạng

2.2 Các phương thức truy nhập đường truyền vật lý

2.2.1 Phương thức CSMA/CD

2.2.2 Phương thức truyền thẻ bài

2.2.3 Phương thức FDDI

2.3 Các loại đường truyền và các chuẩn của chúng

2.3.1 Chuẩn viện công nghệ điện và điện tử (IEEE)

2.3.2 Chuẩn ủy ban tư vấn quốc tế và điện báo và điện thoại (CCITT) 2.4 Hệ thống cáp dùng cho LAN

2.4.1 Cáp xoắn

2.4.2 Cáp đồng trục

2.4.3 Cáp sợi quang

2.4.5 Hệ thống cáp có cấu trúc theo tiêu chuẩn TIA/EIA 568

2.4.6 Các yêu cầu cho một hệ thống cáp

2.5 Các thiết bị nối chính của LAN

2.5.1 Card mạng – NIC (Network Interface Card)

2.5.8 Cổng giao tiếp (Gateway)

2.5.9 Bộ điều chế và giải chế (Modem)

2.6 Các hệ điều hành mạng

2.7 Công nghệ Ethernet

2.8 Các kỹ thuật chuyển mạch trong LAN

2.8.1 Phân đoạn mạng trong LAN

2.8.2 Các chế độ chuyển mạch trong LAN

3.2 Các yêu cầu thiết kế

5 Phụ lục 05: Cài đặt mô phỏng tổng quát hệ thống mạng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

ISO International Standard Oranization

LAN Local Area Network

MAC Media Access Control

MAN Metropolitan Area Network

NIC Network Information Center

NLSP Netware Link Servise Protocol

OS-IS Open System Interconnection Intermediate System To

Intermediate System

OSI Open Systems Interconnect

OSPF Open Shortest Path First

RIP Routing Information Protocol

SMTP Simple Mail Transfer Protocol

STP Shield Twisted Pair

TCP Transmission Control Protocol

TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

UDP User Datagram Protocol

UTP Unshield Twisted Pair

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mô hình mạng căn bản

Hình 1.2: Mạng khách chủ

Hình1.3: Mạng ngang hàng

Hình 1.3: Phương thức kết nối mạng

Hình 1.5: Mô hình OSI

Hình 1.6: Phương thức xác lập gói tin trong mô hình OSI

Hình 1.7: Chức năng của từng lớp trong mô hình OSI

Hình 1.8: Kiến trúc TCP/IP

Hình 1.9: Quá trình đóng / mở gói dữ liệu trong TCP/IP

Hình 1.10: Cấu trúc dữ liệu trong TCP/IP

Hình 1.11: Mối tương quan các tầng mô hình OSI và TCP/IP

Hình 1.12: Khuôn dạng dữ liệu trong OSI

Hình 2.12: Vị trí của Bridge trong mạng

Hình 2.13: Bridge biên dịch kết nối hai phân đoạn mạng khác kiểu frame Hình 2.14: Hoạt động của Router

Hình 2.15: Vị trí về bảng chỉ đường của Router

Hình 2.16 : Switch

Hình 2.17: Tầng hoạt động của Gateway

Hình 2.18: Vị trí của Gateway

Hình 2.19: Phân đoạn mạng bằng Repeater

Hình 2.20: Việc truyền khung tin diễn ra phía A không xuất hiện phía B

Hình 2.22: Phân đoạn mạng bằng Router

Hình 2.23: Có thể cấu hình bộ chuyển mạch thành nhiều cầu ảo

Hình 2.24: Phân đoạn mạng bằng các thiết bị kết nối

Hình 2.25: Mạng LAN ảo theo chức năng các phòng ban

Hình 2.26: Tạo mạng LAN ảo với nhiều bộ chuyển mạch

Hình 3.1: Mô hình phân cấp

Hình 3.2 : Mô hình logic của tường lửa

Hình 3.3: Mô hình tường lửa ba phần

Hình 4.1: Quang cảnh công ty

Hình 4.2: Sơ đồ mạng cũ của công ty

Hình 4.3: Sơ đồ các phòng ban tầng 1 tòa nhà 1

Hình 4.4: Sơ đồ các phòng ban tầng tầng 2 tòa nhà 1

Hình 4.5: Sơ đồ phòng ban tầng 1 tòa nhà 2

Hình 4.6: Sơ đồ phòng ban tầng 2 toàn nhà 2

Hình 4.7: Bảng phân giải địa chỉ IP

Hình 4.8: Mô hình mạng bước đầu

Hình 4.5: Sơ đồ mạng tổng quát

Hình 4.6: Sơ đồ mạng chi tiết

Hình 4.7: Sơ đồ đi dây tầng 1 tòa nhà 1

Hình 4.8: Sơ đồ đi dây tầng 2 tòa nhà 1

Hình 4.9: Sơ đồ đi dây tầng 1 tòa nhà 2

Hình 4.10: Sơ đồ đi dây tầng 2 tòa nhà 2

Hình 4.11: Sơ đồ đánh địa chỉ

Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Xuân Thảo đã tận tình hướng

dẫn chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua Nhờ sự giúp đỡ của thầy

mà em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn giám đốc Nguyễn Văn Dương và toàn thể

các cô chú và anh chị trong công ty TNHH Xây Dựng Hòa Thanh đã luôn

nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới gia đình, tập thể lớp 4LT27T và những người bạn thân thiết đã luôn động viên, ủng hộ em trong suốt quá trình thực hiện

Mặc dù đã cố gắng nỗ lực hết mình để thực hiện nhưng đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội,tháng 6 năm 2011

lý Mạng LAN được sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở, ban nghành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng này

Tạo điều kiện cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng, chính xác hơn, hiệu quả công việc cao hơn Yêu cầu đặt ra là phải xây dựng một hệ thống mạng máy tính nhằm tạo ra môi trường trao đổi thông tin an toàn, thuận tiện, chính xác giữa các phòng ban, tận dụng được tối đa công suất xử lý của máy tính nhằm nâng cao hiệu suất công việc Nhiều cơ quan, xí nghiệp đã ứng dụng các hệ thống mạng vào các hoạt động của mình để giải quyết công việc của mình một cách dể dàng và hiệu quả

Để phục vụ tốt các nhu cầu thiết thực đó, em tiến hành thiết kế mạng Lan có tính thực tiễn cao, được ứng dụng cho công ty THHH Xây Dựng Hòa Thanh

3.Mục tiêu nghiên cứu

Ø Nắm được hệ thống các kiến thức mạng cơ bản

Ø Phân tích các bước thiết kế mạng doanh nghiệp

Ø Đánh giá hệ thống mạng

Ø Giới thiệu một số công cụ quản trị mạng

Ø Mô phỏng hệ thống mạng trên phần mềm giả lập GNS3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Ø Nghiên cứu lý thuyết mạng căn bản

Ø Nghiên cứu cách thiết lập mô hình mạng doanh nghiệp

Ø Thiết kế mạng cho công ty TNHH Xây Dựng Hòa Thanh

Ø Mô phỏng hệ thống mạng trên phần mềm giả lập GNS3

5 Phương pháp nghiên cứu

Ø Phương pháp tìm hiểu lý luận: Tham khảo tài liệu các giáo án, giáo

trình, các diến đàn, các website

Ø Phương pháp điều tra thực tế: Tham gia vào các dự án nâng cấp hệ

thống mạng tại doanh nghiệp

Ø Phương pháp xử lý thông tin: thu thập đầy đủ các thông tin kết hợp

với thực tiễn và sắp xếp thông tin phù hợp cần thiết

6 Ý nghĩa thực tiễn và lý luận của đề tài

Ø Về mặt lý luận: Đề tài sẽ là tài liệu tổng hợp hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về mạng máy tính và cách thiết kế mạng Lan trong doanh nghiệp

Ø Về mặt thực tiễn: Áp dụng triển khai hệ thống mạng tại công ty TNHH Xây Dựng Hòa Thanh

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

Vào những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các bóng đèn điện nên kích thước rất cồng kềnh tốn nhiều năng lượng việc nhập

dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bia đục lỗ và kết quả được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người sử dụng

Đến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao đổi dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chính là dạng sơ khai của hệ thống máy tính

Từ những năm 70 các máy tính được nối trực tiếp với nhau để tạo thành một mạng máy tính nhằm phân tán tải của máy tính và tăng độ tin cậy

Đến năm 1981, khi hãng IBM công bố máy tính cá nhân PC (personal computer) thì nhu cầu nối mạng thật sự phát triển Các hệ thống mạng khác nhau ra đời và người dùng PC bắt đầu kết nối máy tính của họ vào mạng máy tính để dùng chung các tập tin và tài nguyên trên mạng Việc nối máy tính là việc xác lập một hệ thống liên lạc cho phép người sử dụng nó có thể chuyển giao hoặc chia sẻ dùng chung các loại dữ liệu

1.1 Khái niệm về mạng máy tính

Về cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó Khác với các trạm truyền hình gửi thông tin đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi máy tính A gửi thông tin tới máy tính B thì máy tính B có thể trả lời lại A

Nói một cách khác, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể trao đổi thông tin cho nhau gọi là máy tính

Hình 1.1: Mô hình mạng căn bản

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên máy tính độc lập muốn chia sẻ với nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mềm,

CD Rom… điều này gây nhiều bất tiện cho người dùng

Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chúng lại thành mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điểm sau:

ü Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích

ü Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file) của đề

án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng

ü Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn, trao đổi giữa những người sử dụng an toàn hơn, nhanh chóng hơn

ü Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi như : máy in máy vẽ…

ü Người sử dụng trao đổi thông tin với nhau qua thư tín dễ dàng (Email)

và có thể sử dụng mạng như một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về chính sách mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế, chính trị, xã hội…

1.2 Phân loại mạng máy tính

1.2.1 Phân loại theo phạm vi địa lý

Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể phân bổ trong một phạm vi quốc gia hay quốc tế

Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân ra các loại mạng như sau:

Ø Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network): là mạng được lắp đặt

trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10km Kết nối thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ như cáp đồng trục hay cáp quang LAN thường được

sử dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có thể kết nối với nhau thành WAN

Ø Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network): Là mạng được

cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 km trở lại Các kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền dẫn tốc độ cao (50 – 100Mbit/s)

Ø Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network): Phạm vi của mạng

có thể vượt qua biên giới quốc gia thậm chí cả châu lục Thông thường kết nối này được thực hiện qua mạng viễn thông Các WAN có thể kết nối với nhau thành GAN

Ø Mạng toàn cầu GAN(Global Area Network): là mạng được thiết

lập trên phạm vi rộng khắp các châu lục trên trái đất Thông thường kết nối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh

1.1.2.Phân loại theo phương pháp chuyển mạch

Trong trường hợp khi có hai trạm cần trao đổi thông tin

với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc Các giữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định

Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất sử dụng đường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền trong khi các trạm khác không được sử dụng kênh truyền này và phải tốn nhiều thời gian thiết lập con đường (kênh) cố định giữa hai trạm

Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh

Thông tin cần được cấu trúc theo một phân dạng đặc biệt gọi

Là bản tin Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi nhận để chuyển bản tin tới đích Tuy thuộc vào điều kiện về mạng, các thông tin khác nhau có thể gửi đi theo các con đường khác nhau

Ø Mạng chuyển mạch gói

Phương pháp này mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn Gọi là các gói tin (packet) có khuôn dạng được chỉ định trước Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích ( người nhận) của gói tin Các gói tin về một thông báo nào đó có thể được gửi đi qua mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau Căn cứ vào số thứ tự các gói tin được tái tạo thành các thông tin ban đầu

1.2.3 Phân loại máy tính theo topo

Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau Thông thường mạng có ba dạng cấu trúc là : Mạng dạng hình sao ( Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) và mạng dạng tuyến (Linear Topology) Ngoài ba dạng cấu trúc kể trên còn có những dạng biến tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao – vòng, mạng hình hỗn hợp,…

Ø Mạng hình sao (Star Topology)

Ở dạng hình sao, tất cả các máy trạm được nối vào một thiết bị trung

Tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối là phương thức “ điểm – điểm”

Ø Mạng dạng vòng (Ring Topology)

Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phương

“ điểm – điểm” qua đó mỗi trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dưc liệu được truyền theo từng gói một

Ø Mạng dạng tuyến (Bus Topology)

Các máy được nối theo đường truyền chính (Bus) Đường truyền

Chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T- connector) hoặc bộ thu phát (Transceiver)

Ø Mạng dạng kết hợp

Trong thực tế tuy theo yêu cầu và mục đích cụ thể ta có thể thiết kế Dạng mạng kết hợp với các dạng sao, vòng, tuyến để tận dụng các điểm mạnh của mỗi dạng

1.2.4 Phân loại theo chức năng

Ø Mạng khách chủ ( Client – server)

Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như File server, mail server, printer server… Các máy tính được thiết lập để cung cấp dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thỉ được gọi là Client

Hình 1.2: Mạng khách chủ

Ø Mạng ngang hàng ( peer – to – peer)

Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như Client vừa như Một Server

Hình 1.3: Mạng ngang hàng

Ø Mạng kết hợp

Các mạng máy tính thường được thiết lập theo cả hai chức năng Client – Server và Pear – to – Pear

1.2.5 Phân loại theo phương thức kết nối mạng

Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng

đó là điểm – điểm và điểm – nhiều điểm

Một điểm – một điểm một điểm – nhiều điểm

Hình 1.3: Phương thức kết nối

Ø Phương thức điểm – điểm: Các đường truyền riêng biệt được thiết

Lập để nối các cặp máy tính lại với nhau Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích

Ø Phương thức điểm – nhiều điểm: Tất cả trạm phân chia chung một

Đường truyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra đích của dữ liệu

để máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không, nếu đúng thì nhận nếu không thì bỏ qua

1.2.6 Phân biệt mạng Lan – Wan

Ø Địa phương hoạt động

ü Mạng Lan sử dụng trong một khu vực địa lý quy mô nhỏ

ü Mạng Wan cho phép kết nối các máy tính ở khu vực địa lý

khác nhau, trên một phạm vi rộng

Ø Tốc độ kết nối và tỷ lệ mỗi bit

ü Mạng Lan có tốc độ kết nối và độ tin cậy cao

ü Mạng Wan có tốc độ kết nối không thể quá cao để đảm bảo

tỷ lệ mỗi bit có thể chấp nhận được

Ø Phương thức truyền thông

ü Mạng Lan chủ yếu sử dụng công nghệ Ethernet, Token ring, ATM

ü Mạng Wan sử dụng nhiều công nghệ như chuyển mạch vòng, chuyển mạch gói, chuyển mạch khung,…

1.3.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):

Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế - ISO (International Standard Oranization) chính thức đưa ra mô hình OSI ( Open Systems Interconnect) là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại

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

Hình 1.5: Mô hình OSI

1.3.1.Mục đích ý nghĩa của mô hình OSI

Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập Sự tách rời của mô hình này mang lợi ích như sau:

ü Chia hoạt động thông tin của mạng thành những thành phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn

ü Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạnh từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm

ü Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng tới lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn

Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau:

ü Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông với nhau

ü Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi nào không được

ü Các phương pháp để dữ liệu truyền đúng bên nhận

ü Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau

ü Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp

ü Cách thức biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn

Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp chức năng sau:

ü Application layer ( Lớp Ứng Dụng): Giao diện giữa ứng Dụng

1.3.2 Các giao thức trong mô hình OSI

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng: Giao thức liên kết (Connection – Oriented) và giao thức không liên kết ( Connection less)

Ø Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần

thiết lập một liên kết logic và các gói tin được trao đổi thông qua liên kết này, việc có liên kết logic sẽ nâng cao sự an toàn trong truyền dữ liệu

Quá trình truyền thông phải gồm ba giai đoạn phân biệt:

ü Thiết lập liên kết ( Logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau ( Truyền dữ liệu)

ü Truyền dữ liệu: Dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát

và quản lý kèm theo ( như kiểm soát lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu, cắt/ hợp dữ liệu…) Để tăng cường việc truyền dữ liệu và hiệu quả của việc truyền dữ liệu

ü Hủy bỏ liên kết ( Logic): Giải phóng tài nguyên hệ thống đã được cấp phát cho liên kết dùng cho liên kết khác

Ø Giao thức không liên kết: Trước khi truyền dữ liệu không thiết lập

liên kết Logic mà mỗi gói tin được truyền độc lập với mỗi gói trước và sau nó Đối với giao thức không liên kết thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu mà thôi

Gói tin của giao thức:

Gói tin (Packet) được hiểu như một đơn vị thông tin dùng trong

việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong máy tính Những thông điệp (Message) trao đổi giữa máy tính trong mạng, được tạo thành các gói tin ở các gói nguồn Và các gói tin này khi đích sẽ được kết hợp lại thành những thông điệp ban đầu Mỗi gói tin có thể chứa đựng các yêu cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và các dữ liệu

Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng, mỗi tầng chỉ thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dưới và ngược lại Chức năng này thực chất là gắn thêm hay gỡ bỏ phần đầu ( Header) đối với các gói tin trước khi chuyển nó

đi Nói cách khác, từng gói tin bao gồm phần đầu ( Header) và phần

dữ liệu khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ được đóng thêm một phần đầu đề khác và được coi như gói tin của tầng mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận Tại bên nhận các gói tin được gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tương ứng và đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào

Hình 1.6: Phương thức thiết lập gói tin trong mô hình OSI

1.3.4 Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI

Hình 1.7: Chức năng của từng lớp trong mô hình OSI

Ø Tầng ứng dụng (Application Layer)

Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chương trình ứng dụng của người dùng và mạng Giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng Tầng ứng dụng xử lý truy cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi Tầng này không cung cấp

dịch vụ cho tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho ứng như: truyền

file, gửi nhận mail, Telnet, HTTP,FTP,SMTP…

Ø Tầng trình bày (Presentation Layer)

Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng thức

dữ liệu được trao đổi nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ

thống khác có thể đọc được Lớp trình bày thông tin giữa nhiều dạng

dữ liệu khác nhau thông qua một dạng chung, đồng thời nó cũng nén

và giải nén dữ liệu Thứ tự byte, bit bên gửi và bên nhận quy ước quy

tắc gửi nhận mỗi chuỗi byte và bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái

nếu hai bên không thống nhất thì nó sẽ có sự chuyển đổi giữa các

byte,bit vào trước hoặc sau khi truyền

Ø Tầng phiên (Session Layer)

Lớp này có tác dụng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên

thông tin giữa hai thiết bị truyền nhận Nó đặt tên nhất quán cho mọi

thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa địa chỉ với tên

của chúng Lớp phiên cung cấp dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự

đồng bộ hóa cho người dùng đúng cách bằng đặt những luồng kiểm

tra vào luồng dữ liệu Bằng cách này nếu mạng không hoạt động thì

chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại

Lớp này cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quá trình giao

tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào trong bao lâu

Ø Tầng vận chuyển (Transport Layer)

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên nó, nó phân đoạn giữ liệu từ một hệ thống

máy truyền và tái thiết dữ liệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống

máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao thông điệp giữa các thiết bị

đáng tin cậy Tầng này thiết lập duy trì các mạch ảo đảm bảo cung

cấp các dịch vụ sau:

ü Xếp các thứ tự phận đoạn: khi một thông điệp lớn được xếp thành nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao, tầng vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tự trước khi giáp nối các phân đoạn thành thông điệp ban đầu

ü Kiểm soát lỗi: khi có phân đoạn bị thất bại, sai hoặc trùng lặp tầng vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại

ü Kiểm soát luồng: tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để xác nhận Bên gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu bên nhận chưa gửi tín hiệu xác nhận rằng nhận được tín hiệu phân đoạn dữ liệu trước

đó đầy đủ

Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức

độ an toàn trong dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào tầng mạng

Ø Tầng mạng (Network Layer)

Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ mạng nguồn đến mạng đích Tầng này quyết định hướng đi

từ máy nguồn đến máy đích… Nó cũng quản lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như chuyển đổi gói, định tuyến và kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến (Router) không thể truyền đủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi đi, tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia sẻ dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn

Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như mạng Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường (quy định bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngược lại

Đối với một mạng chuyển mạch gói (Packet- Switched Network) gồm các tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải được chuyển qua một chuỗi các nút Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đường vào (Incoming Link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (Outgoing Link)

hướng đến đích của dữ liệu Như vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện các chức năng chọn đường và chuyển tiếp

Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương thức xử lý tập trung và xử lý tại chỗ:

ü Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi sự tồn tại của một hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực hiện việc lập ra các bảng đường đi tại từng thời điểm cho các nút và sau đó gửi các bảng chọn đường tới từng nút dọc theo con đường đã được chọn đó Thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cắt giữ tại trung tâm điều khiển mạng

ü Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ được đặc trưng bởi việc chọn đường đợc thực hiện tại mỗi nút của mạng Trong từng thời điểm, mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và tự xây dựng bảng chọn đường cho mình Như vậy các thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường cần cập nhập

và đuợc cất giữ tại mỗi nút

Ø Tầng liên kết dữ liệu (Data Link)

Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng Tầng liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước, địa chỉ máy gửi và nhận của mỗi gói tin được gửi đi Nó phải xác định được cơ chế truy cập thông tin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến cho người nhận đã định

Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nối các máy tính, đó là phương thức “điểm - điểm” và phương thức

“điểm - nhiều điểm” nhiều điểm” tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi Nếu một gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm 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 các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó (Như ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân ( xâu bít ) để xây dựng các phần tử của giao thức (Đơn vị dữ liệu , các thủ tục), khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lợt từng bit một

từ một máy này đến một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền dẫn Tầng vật lý không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị phân là 0 và 1

ü TCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho kết nối liên mạng cũng như kết nối Internet toàn cầu

ü Đây là bộ giao thức sử dụng trong mạng Novell

ü Ưu thế: nhỏ, nhanh và hiệu quả các mạng cục bộ đồng thời

1.5.1 Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP

TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng nhất với nhau 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:

ü Tầng liên kết mạng (Network Access Layer)

ü Tầng Internet (Internet Layer)

ü Tầng giao vận (Transport Layer)

ü Tầng ứng dụng (Application Layer)

Hình 1.8: cấu trúc TCP/IP

Ø Tầng liên kết

Tầng liên kết (còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao tiếp mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP, bao gồm các thiết bị mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt động, truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó

Ø Tầng Internet

Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình gói tin trên mạng Các giao thức của tầng này bao gồm : IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages Protocol)

Ø Tầng giao vận

Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng dụng của tầng mạng Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission Protocol) và UDP (User Datagram Protocol)

TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time - out để đảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi Do tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa

UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng Nó chỉ gửi các gói dữ liệu từ trạm này đến trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến được tới đích Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên

Ø Tầng ứng dụng

Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến trình

và các ứng dụng cung cấp cho người sử dụng để truy cập mạng Có rất

dụng trong việc truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol): Dịch vụ truyền tệp, Email: Dịch vụ thư tín điện tử, www (World Wide Web)…

Hình 1.9 Quy trình đóng /mở gói dữ liệu trong TCP/IP

Cũng tương tự như mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến hành từ tầng trên xuống tầng dưới, qua mỗi tầng dữ liệu được thêm vào một thông tin điều khiển được gọi là phần header Khi nhận dữ liệu thì quá trình này xảy ra ngược lại, dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên và qua mỗi tầng thì phần header

tương ứng được lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ liệu không còn phần header nữa Hình 1.9 cho ta thấy lược đồ dữ liệu qua các tầng Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu được mang những thuật ngữ khác nhau:

ü Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream

ü Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dưới gọi

Hình 1.10: Cấu trúc dữ liệu trong TCP/IP

1.5.2 So sánh TCP/IP với OSI

TCP/IP với OSI: Mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều tầng của OSI

Hình sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong mô hình TCP/IP với OSI:

Hình 1.11: Mối tương quan các tầng mô hình OSI và TCP/IP

Sự khác nhau giữa TCP/IP với OSI chỉ là:

ü Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả ba tầng trên của mô hình OSI

ü Tầng giao vận trong mô hình TCP/IP không phải luôn đảm bảo độ tin cậy của việc truyền tin như ở trong tầng giao vận của mô hình OSI mà cho phép thêm một lựa chọn khác là UDP

1.5.3 Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP

Ø Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol)

Giới thiệu chung:

Giao thức liên mạng IP là một trong những giao thức quan trọng nhất của bộ giao thức TCP/IP Mục đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp khả năng kết nối của mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu IP là giao thức cung cấp dịch vụ phân phát datagram theo kiểu không liên kết và không tin cậy nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu, không đảm bảo rằng datagram sẽ tới đích và không duy trì thông tin nào về những datagram đã gửi đi

Khuân dạng đơn vị dữ liệu dùng trong IP được thể hiện như hình vẽ:

Hình 1.12: Khuôn dạng dữ liệu trong OSI

Ý nghĩa các tham số trong IP header:

ü Version (4 bit): Chỉ phiên bản hiện hành của IP được cài đặt

ü IHL (4 bit): Chỉ độ dài phần header tính theo đơn vị từ (word-32 bit)

ü Type of Service (8 bit): Đặc tả tham số về yêu cầu dịch vụ

ü Total length (16 bit): Chỉ độ dài toàn bộ IP datagram tính theo byte

ü Indentification (16 bit): Là trường định danh

ü Flags (3 bit): Các cờ sử dụng trong khi phân đoạn các datagram

ü Flagment Offset (13 bit): Chỉ vị trí của đoạn phân mảnh trong datagram tính theo đơn vị 64 bit

ü TTL(Time to Live ): Thiết lập thời gian tồn tại của datagram

ü Protocol (8 bit): chỉ giao thức tầng trên kế tiếp

ü Header checksum (16 bit): Kiểm soát lỗi cho vùng IP header

ü Source address (32 bit): Địa chỉ IP trạm đích

ü Option: Khai báo các tuỳ chọn do người gửi yêu cầu

Kiến trúc địa chỉ IP (IPv4)

Hình 1.14: Phân lớp địa chỉ IPv4

Ngoài ra còn một số địa chỉ quy định dùng riêng (Private Address) Các địa chỉ này có ý nghĩa trong mạng của từng tổ chức nhất định mà không được định tuyến trên Internet Việc sử dụng các địa chỉ này không cần xin cấp phép

Ví dụ: 192.168.0.0 – 192.168.255.255

ü Địa chỉ mạng con

Đối với các địa chỉ lớp A, B số trạm trong một mạng là quá lớn và trong thực tế thường không có một số lượng trạm lớn như vậy kết nối vào một mạng đơn lẻ Địa chỉ mạng con cho phép chia một mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn Ta có thể dùng một số bit đầu tiên của trường hostid trong địa chỉ IP để đặt địa chỉ mạng con

Chẳng hạn đối với một địa chỉ thuộc lớp A, việc chia địa chỉ mạng con có thể được thực hiện như sau:

Hình 1.15: Chia mạng con

Việc chia địa chỉ mạng con là hoàn toàn trong suốt đối với các router nằm bên ngoài mạng, nhưng nó là không trong suốt đối với các router nằm bên trong mạng

Hình 1.16: Ví dụ minh họa cấu hình subnet

ü Mặt nạ địa chỉ mạng con

Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần được biết việc định dạng địa chỉ mạng con: Bao nhiêu bit trong trường hostid được dùng cho phần địa chỉ mạng con (Subnetid) Thông tin này được chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ mạng con (Subnet Mask) Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit tương ứng với phần netid và subnetid được đặt bằng 1 còn các bit còn lại được đặt bằng 0

ü Các địa chỉ IP đặc biệt

Hình 1.17: Các địa chỉ IP đặc biệt

Trên hình trên, 0 nghĩa là tất cả các bit của trường đều bằng 0, còn 1 nghĩa là tất cả các bit của trường đều bằng 1

Một số giao thức điều khiển

ü Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) là một giao thức của lớp IP, được dùng để trao đổi các thông tin điều khiển dòng

số liệu, thông báo lỗi và các thông tin trạng thái khác của TCP/IP

o Điều khiển dòng truyền (Flow Control): Khi các gói dữ liệu đến quá nhanh, trạm đích hoặc một gateway ở giữa sẽ gửi một thông điệp ICMP trở lại nơi gửi, yêu cầu nơi gửi tạm thời dừng việc gửi dữ liệu

o Thông báo lỗi: Trong trường hợp địa chỉ đích là không tới được thì hệ thống sẽ gửi một thông báo lỗi “DestinationUnreachable”

o Định hướng các tuyến đường: Một gateway sẽ gửi một thông điệp ICMP “Redirect Router” để nói với một trạm là nên dùng gateway khác Thông điệp này có thể chỉ được dùng khi mà trạm nguồn ở trên cùng một mạng với cả hai gateway

o Kiểm tra các trạm ở xa: một trạm có thể gửi một thông điệp ICMP “Echo” đi để biết được liệu một trạm ở xa có hoạt động hay không

ü Giao thức ARP (Address Resolution Protocol) là giao thức giải địa chỉ từ địa chỉ mạng xác định được địa chỉ liên kết dữ liệu (Địa chỉ Mac)

ü Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) là giao thức giải ngược từ địa chỉ Mac để xác định địa chỉ IP Quá trình này ngược lại với quá trình phân giải địa chỉ IP ra địa chỉ Mac

Chọn tuyến ( IP Routing)

Bên cạnh việc cung cấp địa chỉ để chuyển phát gói tin, chọn tuyến là một chức năng quan trọng của lớp IP Ta thấy rằng lớp IP nhận datagram từ TCP, UDP, ICMP để gửi đi hoặc nhận datagram từ giao tiếp mạng để chuyển tiếp

Lớp IP có một bảng định tuyến để truy cập mỗi khi nhận được một datagram

để gửi đi Khi một datagram được nhận từ tầng kết nối dữ liệu, đầu tiên IP sẽ kiểm tra xem địa chỉ IP đích là địa chỉ của chính nó hay một địa chỉ quảng

bá, nếu đúng thì datagram sẽ được cấp phát cho giao thức đã được chỉ định trong protocol của IP header Nếu datagram không được gửi tới địa chỉ IP này nó sẽ được chuyển tiếp trong trường hợp lớp IP được cấu hình đóng vai trò như một router hoặc bị hủy bỏ trong trường hợp ngược lại IP duy trì một bảng chọn tuyến để truy nhập mỗi khi có gói tin cần chuyển tiếp

Ø Giao thức UDP (User Datagram Protocol)

UDP là giao thức không liên kết, cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy được, sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận Khác với TCP, UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận (ACK), không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (Datagram) đến

và có thể dẫn đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo cho người gửi

Khuân dạng của UDP datagram được mô tả như sau:

Hình 1.18: Khuân dạng UDP datagram

ü Số hiệu cổng nguồn (Source Port -16 bit): Số hiệu cổng nơi đã gửi datagram

ü Số hiệu cổng đích (Destination Port – 16 bit): Số hiệu cổng nơi datagram đã chuyển tới

ü Độ dài UDP (Length – 16 bit): Độ dài tổng cộng kể cả phần header của UDP datagram

ü UDP Checksum (16 bit): Dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện lỗi thì UDP datagram sẽ bị loại bỏ mà không có một thông báo nào trả lại cho trạm gửi

UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (Port Number) để định danh duy nhất cho nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP Nó thường dùng cho các ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận

Ø Giao thức TCP (Tranmission Control Protocol)

TCP và UDP là hai giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IP trong tầng mạng Nhưng không giống như UDP, TCP cung cấp dịch

vụ liên kết tin cậy và có liên kết

Có liên kết ở đây có nghĩa là hai ứng dụng sử dụng TCP phải thiết lập liên kết với nhau trước khi trao đổi dữ liệu Sự tin cậy trong dịch vụ được cung cấp bởi TCP được thể hiện như sau:

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

ü Khi TCP gửi 1 segment, nó duy trì một thời lượng để chờ phúc đáp

từ trạm nhận Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không gửi tới được trạm gửi thì segment đó được truyền lại

ü Khi TCP trên trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi tới trạm gửi 1 phúc đáp tuy nhiêm phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà thường trễ một khoảng thời gian

ü TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (Checksum) trong phần header của

dữ liệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn Nếu một segment bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ loại bỏ và không phúc đáp lại để trạm gửi truyền lại segment bị lỗi đó

ü TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng Mỗi của liên kết TCP có vùng đệm (Buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lượng dữ liệu nhất định (Nhỏ hơn khôn gian buffer còn lại)

Điều này tránh xảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn

1.6 Giới thiệu một số dịch vụ cơ bản trên mạng

1.6.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet

Telnet cho phép người sử dụng đăng nhập từ xa vào hệ thống từ một thiết bị đầu cuối nào đó trên mạng Với telnet người sử dụng hoàn toàn có thể làm việc với hệ thống từ xa như thế họ đang ngồi làm việc ngay trước màn hình của hệ thống

Kết nối telnet là một kết nối TCP dùng để truyền dữ liệu với các thông tin điều khiển

1.6.2 Dịch vụ truyền tệp (FTP)

Dịch vụ truyền tệp là một dịch vụ cơ bản và phổ biến cho phép chuyển các tệp dữ liệu giữa các máy tính khác nhau trên mạng FPT hỗ trợ tất cả các dạng tệp, trên thực tế nó không quan tâm tới dạng tệp cho dù đó là tệp văn bản mã ASCII hay các tệp dữ liệu dạng nhị phân Với cấu hình của máy phục vụ FTP, có thể quy định quyền truy nhập của người sử dụng với từng thư mục lưu trữ dữ liệu, tệp dữ liệu cũng như giới hạn số lượng người

sử dụng có khả năng cùng một lúc có thể truy nhập vào cùng một nơi lưu trữ dữ liệu

1.6.3 Dịch vụ World Wide Web

World Wide Web (WWW hay Web) là một dịch vụ tích hợp, sử dụng đơn giản và có hiệu quả nhất trên Internet Tài liệu WWW được viết bằng ngôn ngữ HTML (Hyper Text Markup Language) hay còn gọi là ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

Siêu văn bản là văn bản thường cộng thêm một số lệnh định dạng HTML

có nhiều cách liên kết các tài nguyên FTP và Web server Web server trao đổi các tài liệu HTML bằng giao thức HTML (Hyper Text Transfer Protocol) hay còn gọi là giao thức truyền siêu văn bản

Trình duyệt Web (Web Client) là chương trình để xem các tài liệu Web Trình duyệt Web gửi các URL đến máy phục vụ Web sau đó nhận trang Web từ máy phục vụ Web dịch và hiển thị chúng Khi giao tiếp với máy phục vụ Web thì trình duyệt Web sử dụng giap thức HTML Khi giao tiếp với một FTP server thì trình duyệt Web hoạt động như một FTP client

và dùng giao thức FTP Trình duyệt Web có thể thực hiện các công việc khác như ghi trang Web vào đĩa, gửi email, tìm kiểu xâu kí tự trên trang Web, hiển thị tệp HTML nguồn của trang Web, … Hiện nay có nhiều trình duyệt web được sử dụng như Interner Explorer, Netscape, Mozila Firefox, Opera …

1.6.4 Dịch vụ thư điện tử (Email)

Dịch vụ thư điện tử là một dịch vụ thông dụng nhất trong mọi hệ thống mạng dù lớn hay nhỏ Thư điện tử được sử dụng rộng rãi như một phương tiện giao tiếp hằng ngày trên mạng nhờ tính linh hoạt và phổ biến của nó Từ các trao đổi thư tín thông thường, thông tin quảng cáo, tiếp thị, đến công văn, báo cáo, hợp đồng thương mại, chứng từ,… tất cả đều được trao đổi qua thư điện tử

Các mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụng dùng chung những tài nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD- ROM, các phần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác Trước khi phát triển công nghệ LAN các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi

số lượng các chương trình tiện ích, sau khi nối mạng LAN rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội

2.1 Cấu trúc Topo của mạng

Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau Thông thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ), mạng dạng vòng (Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (LineaBusTopology ) Ngoài ba dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp,…

Ø Mạng hình sao (Star topology)

Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút Các nút này là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng

Bộ kết nối trung tâm

của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng

Hình 2.1: Cấu trúc mạng hình sao

Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần thông qua trục bus, nên tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng

Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến Với việc sử dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể được mở rộng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và vận hành

Ưu điểm :

ü Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào

đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường

ü Cấu trúc mạng đơn giản và các giải thuật toán ổn định

ü Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động

ü Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm

ü Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m với công nghệ hiện tại )

Ø Mạng dạng vòng (Ring topology)

Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết

kế làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào đó Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận

Hình 2.2 : Cấu trúc mạng dạng vòng

Ø Mạng dạng tuyến (Bus topology)

Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị khác Các nút đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính

để chuyển tải tín hiệu Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này

Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator Các tín hiệu và dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến

Hình 2.3: Cấu trúc mạng hình tuyến

Ưu điểm :

ü Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất

ü Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ

Nhược điểm :

ü Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn

ü Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên đường dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng

Ø Mạng dạng Mesh

Còn được gọi là topo dạng đủ bởi lẽ trong topo này mỗi nút đều được nối đến tất cả các nút khác trong mạng Việc kết nối này tạo ra sự dư thừa rất lớn và dẫn tới lãng phí tài nguyên, và khi có một sự thay đổi nào đó về số lượng nút tham gia thì số lượng thành phần môi trường liên kết và số lượng các liên kết thay đổi đáng kể Tuy nhiên nó cũng có ưu điểm là nếu một nút

bị hỏng thì thông tin vẫn có thể theo các hướng khác nhau để đến được đích

Hình 2.4: Topology dạng lưới

Ø Mạng dạng kết hợp

ü Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào

ü Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một "thẻ bài" liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm Mỗi trạm làm việc (Workstation) được nối với HUB - là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết

Hình 2.5: Topology dạng kết hợp

2.2 Các phương thức truy nhập đường truyền vật lý

Khi được cài đặt vào trong mạng, các máy trạm phải tuân theo những quy tắc định trước để có thể sử dụng đường truyền, đó là phương thức truy nhập Phương thức truy nhập được định nghĩa là các thủ tục điều hướng trạm làm việc làm thế nào và lúc nào có thể xâm nhập vào đường dây cáp để gửi hay nhận các gói thông tin Có 3 phương thức cơ bản sau:

2.2.1 Phương thức CSMA/CD

Phương thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) – phương thức đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột

Phương pháp này sử dụng cho topo mạng tuyến tính Mỗi trạm đều có thể truy cập vào bus chung một cách ngẫu nhiên, do vậy rất dễ xảy ra xung đột

Sử dụng phương thức CSMA/CD một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải nghe xem đường truyền đang rỗi hay bận Nếu đường truyền rỗi, dữ liệu được truyền đi Nếu đường truyền bận trạm thực hiện một trong ba giải thuật sau:

ü Trạm tạm rút lui sau một thời gian ngẫu nhiên lại bắt đầu nghe đường truyền

ü Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu với xác suất bằng 1

ü Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu với xác suất p (0<p<1)

Việc xảy ra xung đột là do độ truyền dẫn, một trạm truyền dữ liệu (Cùng sóng mang) đi rồi nhưng do độ truyền dẫn nên một trạm khác lúc đó đang nghe đường truyền tưởng là rỗi và cứ thế truyền dữ liệu đi