mạng máy tính

Qua thời gian thực tập tại công ty cùng với sự hướng dẫn của các thầy cô giao khoa điện tử viễn thông và các tài liệu thu thập được em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp về lý thuyết về mạng

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, máy tính trở nên phổ biến với mọi người, nó mang lại cho con người khả năng to lớn và làm được những công việc phi thường : tính toán nhanh, chính xác các phép toán phức tạp, điều khiển tự động và làm việc theo sự lập trình của con người Máy tính ra đời không chỉ là công cụ giải phóng sức lao động, hỗ trợ tối đa trong sản xuất mà còn là phương tiện học tập, giải trí bổ Ých trong đời sống của mọi người Sù phát triển của máy tính còng nh công nghệ thông tin sẽ mang lại những thành tựu to lớn cho sự phát triển kinh tế của đất nước Là phương tiện tiếp cận nhanh nhất đến các thành tựu của khoa học kỹ thuật

Sức mạnh của máy tính được tăng lên nhiều lần khi các máy tính được kết nối thành một mạng máy tính Là cơ sở hạ tầng cho phép truyền dữ liệu, trao đổi thông tin và điều khiển từ xa, tạo nên một môi trường giao tiếp, liên kết mọi người vượt qua hạn chế về khoảng cách Với mạng máy tính toàn cầu chóng ta

có thể dễ dàng tiếp cận với thế giới bên ngoài, tiếp cận với những thành tựu khoa học tiên tiến nhất trên thế giới

Hiện nay, ứng dụng công nghệ thông tin trong sản xuất và phát triển kinh tế

là mục tiêu hàng đầu của đất nước Mạng máy tính trở thành một lĩnh vực nghiên cứu, phát triển và ứng dụng cốt lõi của công nghệ thông tin, bao gồm rất mhiều vấn đề từ kiến trúc, đến nguyên lý thiết kế, cài đặt và mô hình ứng dụng Mạng viễn thông nói chung và máy tính và mạng máy tính nói riêng là công cụ không thể thiếu trong hoạt động của bộ máy nhà nước, các doanh nghiệp, trường học, và rất nhiều các lĩnh vực sản xuất khác Nã đóng vai trò nh cầu nối để trao đổi thông tin giữa các chính phủ, các tổ chức xã hội và giữa mọi người với nhau

Qua thời gian thực tập tại công ty cùng với sự hướng dẫn của các thầy cô giao khoa điện tử viễn thông và các tài liệu thu thập được em đã hoàn thành đồ

án tốt nghiệp về lý thuyết về mạng máy tính, các giao thức truyền thông và các ứng dụng bao gồm những kiến thức cơ bản về các loại mạng, mô hình mạng, kiến trúc mạng, và các thiết bị kết nối mạng, mô hình OSI,TCP/IP … Với mong muốn tìm hiểu kỹ về công nghệ thông tin, mạng máy tính để có thể xây dựng, ứng dụng tối đa các tiện Ých mà mạng máy tính mang lại trong các lĩnh vực truyền thông và phát triển phần mềm…

1

Hình 1.1 Môi trường độc lập

Với số lượng dữ liệu cần chia sẻ lớn và khoảng cách xa thì việc copy ra đĩa mềm không thể đáp ứng được công việc Và để có thể chia sẻ dữ liệu với nhau thì các máy tính phải kết nối với nhau, sự kết nối các máy tính cùng với các thiết bị ngoại vi tạo thành một mạng máy tính

1.1.1 Tại sao phải sử dụng máy tính

Với khả năng to lớn của máy tính cá nhân ngày nay thì tại sao mạng máy tính

là cần thiết? Mạng máy tính là cần thiết vì mạng máy tính tăng hiệu quả và giảm giá thành Mạng máy tính có được những cái đó vì ba nguyên nhân chính sau:

- Chia sẻ thông tin (hay dữ liệu)

- Chia sẻ phần cứng và phần mềm

- Quản lý và hỗ trợ tập trung

Ngoài ra khi máy tính nối vào mạng có thể chia sẻ:

2

- Tài liệu(biên bản , bảng tính , hoá đơn…)

- Thông tin Email

- CD-ROM và các loại đĩa cứng khác…

Và còn rất nhiều thứ có thể chia sẻ trên mạng Khả năng của mạng máy tính

là không thể thay đổi trước khi tìm ra một cách trao đổi dữ liệu khác không dùng mạng máy tính

Chia sẻ thông tin (dữ liệu )

Khả năng chia sẻ thông tin nhanh chóng và không đắt được chứng minh là một trong những tính năng thông dụng nhất của mạng máy tính Nhiều báo cáo tổng kết rằng Email là dịch vụ sử dụng số một của người sử dụng Internet Rất nhiều các doanh nghiệp đầu tư vào mạng máy tính để tận dụng các lợi Ých của mạng dùa trên Email và các chương trình tiện Ých khác như chương trình đặt lịch…

Sử dụng các tài nguyên có sẵn trên mạng có thể giảm các giao tiếp bằng giấy tờ, tăng hiệu quả và dữ liệu có thể sử dụng đồng thời bởi nhiều người sử dụng Người quản lý có thể sử dụng các tiện Ých để giao tiếp nhanh chóng và hiệu quả với nhiều người để tổ chức công việc và lên kế hoạch công việc

Chia sẻ phần cứng và phần mềm

Trước khi có mạng máy tính người sử dụng máy tính phải có riêng máy in, máy

vẽ và các thiết bị ngoại vi khác Chỉ có một cách để chia sẻ máy in là ngồi ngay tại máy tính nối với máy in

Hình 1.2 Máy in với máy tính đơn lẻ

3

Với mạng máy tính cho phép nhiều người có thể chia sẻ dữ liệu và các thiết bị ngoại vi khác Nếu nhiều người cần sử dụng máy in họ có thể sử dụng chung một máy

in trên mạng

Hình 1.3 Chia sẻ máy in với môi trường mạng

Mạng máy tính cho phép chia sẻ và chuẩn hoá các ứng dông nh : chương trình xử lý văn bản, bảng tính, database… để chắc chắn rằng tất cả mọi người đều sử dụng cùng một phần mềm và đúng phiên bản của nó

Quản lý và hỗ trợ tập trung

Mạng máy tính cho phép dễ dàng quản lý và hỗ trợ các dịch vụ một cách tập trung, các máy tính có thể được hỗ trợ và quản lý bởi một máy chủ

1.1.2 Hai loại mạng chính LAN và WAN

Có rất nhiều cách phân chia mạng máy tính Mạng máy tính có thể phân chia vào hai nhóm tuỳ thuộc vào kích cỡ và chức năng của nó

Local Area Network ( LAN )

Một mạng LAN (Local area Network) là một mạng gồm các máy tính nối với nhau theo một cách cơ bản Mạng LAN có thể đơn giản ( hai máy tính nối với nhau bởi một dây cáp) đến phức tạp (hàng trăm máy tính và các thiết bị ngoại vi được nối với nhau trong một tổ chức)

- Truyền dữ liệu với tốc độ cao

- Tồn tại trong một khoảng vật lý hạn chế

- Công nghệ mạng thường không đắt

Wide Area Network ( WAN )

Mạng WAN cung cấp kết nối cho khoảng cách xa trong phạm vi đất nước hay toàn cầu, được kết nối với nhau theo đường điện thoại hay vệ tinh Một công ty đa quốc gia

có thể có mạng WAN để kết nối các văn phòng ở các quốc gia khác nhau trên thế giới Các thuộc tính của mạng này là:

4

- Không giới hạn về mặt địa lý

- Dễ bị lỗi hơn trong khi truyền dữ liệu

- Gồm nhiều mạng LAN kết nối với nhau

1.2.1 Khái quát cấu hình mạng

Thông thường tất cả các mạng có những thành phần, chức năng, đặc tính chung bao gồm :

- Server: máy tính cung cấp các tài nguyên chia sẻ cho người sử dụng trên mạng

- Client: máy tính truy cập các tài nguyên trên mạng do máy tính server cung cấp

- Media: Dây nối các máy tính với nhau

- Shared data: Các file cung cấp cho client bởi server trên mạng

- Shared printer và các thiết bị ngoại vi khác:các tài nguyên khác được cung cấp bởi server

- Resources : các dịch vụ hay tài nguyên khác có sẵn trên mạng

Hình 1.4 Các thành phần chung của mạngCùng với các thành phần trên nhưng mạng có thể chia làm hai loại:

- Mạng ngang hàng (Peer to Peer )

- Mạng dùa trên máy chủ (Server based)

Việc phân biệt hai loại mạng Peer to peer và server based là rất quan trọng vì mỗi loại có các khả năng khác nhau Chọn mạng nào phụ thuộc vào các nhân tố sau:

- Quy mô của tổ chức

5

- Mức độ bảo mật cần thiết

- Loại kinh doanh

- Mức độ hỗ trợ quản trị

- Số lượng vận chuyển trên mạng

- Sự đòi hỏi của người sử dụng mạng

- Ngân sách chi phí cho mạng

Giá thành

Mạng peer to peer thường đơn giản bởi vì mỗi máy tính có chức năng nh mét client và một server Không cần có một server mạnh hay các thành phần khác cho một mạng tốc độ cao nên mạng peer to peer thường rẻ hơn mạng server based

Hệ điều hành

Mạng peer to peer có thể xây dựng trên nhiều hệ điều hành và không cần thêm các phần mềm khác để xây dựng mạng peer to peer Các hệ điều hành nh :

- Microsoft Windows 9X,NT Workstation

- Novell Personal NetWare

- AppleTalk (the networking system for Apple Macintosh computers)

- Artisoft LANtastic

Nơi thích hợp dùng mạng peer to peer

Mạng peer to peer là môi trường lùa chọn tốt khi:

- Có 10 hoặc Ýt hơn người sử dụng

- Người sử dụng chia sẻ tài nguyên , máy in nhưng không cần có server

- Không cần bảo mật

- Tổ chức và mạng sẽ được phát triển trong tương lai

6

1.2.2 Server based network

Trong môi trường có hơn 10 người sử dụng mạng peer to peer sẽ không đáp ứng đầy đủ Do đó hầu hết các mạng phải có một máy chủ chuyên dụng Server based network đã trở thành mô hình chuẩn cho mạng máy tính Trong môi trường mạng server based tài nguyên được đặt trên một hay một nhóm các máy chủ, các máy tính client truy nhập tài nguyên và các dịch vụ của server Các hệ điều hành thiết kế cho mô hình mạng này gồm :

- Novell NetWare

- Banyan VINES

- OpenVMS

- IBM OS/2 LAN Server

- Microsoft Windows NT Server

Khi mạng tăng kích cỡ (số máy tính kết nối, khoảng cách kết nối tăng) thì cần có thêm một vài server Có rất nhiều loại server trong nhiều mạng lớn:

File và print server

Quản lý các người truy cập và sử dụng file và máy in

Application server

Application server lưu giữ các chương trình server trong ứng dụng client/server cũng như dữ liệu có sẵn cho client Một chương trình client truy cập dữ liệu từ một application server Ví dụ khi bạn cần tìm danh sách các nhân viên từ database của server, server sẽ trả về một tập dữ liệu về các nhân viên…

Directory service server

Directory service server quản lý người dùng và bảo mật các thông tin trên mạng Ví dụ một vài phần mềm server ghép các máy tính vào trong một nhóm logic (gọi là Domain) cho phép người sử dụng có thể truy cập các tài nguyên trên mạng

Hình 1.5 Các server chuyên dụng

Lợi Ých của mạng server based

Mặc dù khó để cài đặt, cấu hình, quản lý nhưng mạng server based có rất nhiều ưu điểm hơn mạng peer to peer:

- Chia sẻ tài ngyên

- Bảo mật

- Dữ liệu dự phòng

- Số lượng người dùng

1.3 Topology (Cấu trúc liên kết, Sơ đồ hình học)

Topology được xem nh sù sắp xếp hay cấu trúc vật lý của máy tính, cáp và các thành phần khác của mạng Topology của mạng ảnh hưởng đến khả năng của nó Khi lùa chọn một trong các loại topology sẽ tác động tới:

1.3.1 Thiết kế topology

Xem xét các loại topology khác nhau sẽ thấy được khả năng khác nhau của các loại mạng Topology không chỉ xác định loại cáp xử dụng mà còn xác định xem cáp được đi nh thế nào : dưới sàn,trên trần hay trên tường… Topology cũng xác định cách máy tính trao đổi trên mạng Các loại topology khác nhau thì cần các phương thức truy cập khác nhau và chính các phương thức đó ảnh hưởng rất lớn đến mạng

Truyền thông trên bus

Máy tính trên mạng bus topology truyền thông bởi đánh địa chỉ dữ liệu tới một máy tính đặc biệt và gửi dữ liệu trên cáp nh các tín hiệu điện Để hiểu máy tính truyền thông nh thế nào trên bus cần làm quen với các khái niệm:

9

- Sending the signal

- Signal bounce

- Terminator

Sending the signal : Dữ liệu trên mạng ở dạng tín hiệu điện được gửi đến tất

cả các máy tính trên mạng Chỉ một máy tính có địa chỉ trùng với địa chỉ mã hoá trong tín hiệu được truy nhập thông tin Bởi vì tại một thời điểm chỉ có mét máy tính có thể gửi tín hiệu nên số máy tính trên mạng sẽ ảnh hưởng tới tốc độ mạng Không có phương pháp chuẩn để đo ảnh hưởng của số máy tính trên mạng tới tốc độ của mạng Không Phải chỉ có số lượng máy tính ảnh hưởng tới tốc độ của mạng Sau đây là một số các nhân tố khác ảnh hưởng tới tốc độ của mạng:

 Khả năng của phần cứng máy tính trên mạng

 Tổng số các lệnh chờ để thực hiện

 Loại ứng dụng được chạy trên mạng

 Loại cáp được sử dụng trên mạng

 Khoảng cách giữa các máy tính trên mạng

Signal Bounce : Vì dữ liệu hay tín hiệu điện được gửi đi toàn bộ mạng nên

nó truyền từ đầu này tới đầu kia của cáp Nếu tín hiệu không bị ngắt nó sẽ ảnh hưởng tới các máy tính khác, ngăn cản các máy tính khác gửi tín hiệu Do đó tín hiệu phải bị dừng sau khi đã tìm thấy đích phù hợp

Terminator: Để dừng tín hiệu ở trên, một thành phần được gọi là Terminator

được đặt ở cuối của mỗi cáp để hấp thụ tín hiệu tự do Tất cả các đầu cáp không nối vào máy tính hay connector thì đều phải nối với một Termonator

Hình 1.7 Terminator để hấp thụ tín hiệu tự do

10

Phá vỡ truyền thông trên mạng

Khi cáp bị đứt ở đâu đó trên mạng nếu nó chia mạng thành hai phần riêng biệt thì Ýt nhất có một phần cáp không được nối kết Khi đó nó sẽ không có terminator, tín hiệu sẽ không bị hấp thụ và mạng sẽ dừng hoạt động Đó là một trong một số nguyên nhân làm mạng bị háng Hình 1.8 minh hoạ cáp bị đứt, mạng sẽ không làm việc

Hình 1.8 Đứt dây cáp

Mở rộng mạng

Khi mạng cần mở rộng thì cáp trong Bus topology có thể được mở rộng theo các cách sau:

 Một thành phần được gọi là barrel connector có thể nối kết hai phần của cáp

với nhau Tuy nhiên Connector có thể làm giảm tín hiệu

Hình 1.9 BNC connector có thể sử dụng để nối các đoạn mạng

 Một thiết bị gọi là Repeater có thể được sử dụng để nối hai cáp Repeater thường tốt hơn connector hay đoạn cáp dài vì tín hiệu qua repeater được hồi phục trước khi được truyền đi

Hình 1.10 Reapeater để mở rộng mạng

11

Trong Star topology đoạn cáp từ mỗi máy tính nối tới một bộ phận trung tâm được gọi là hub Hình 1.11 minh hoạ bốn máy tính được nối với một hub trong một mạng star

Hình 1.11 Star topology

Tín hiệu được gửi từ mét máy tính qua Hub tới tất cả các máy tính trên mạng Mạng star có ưu điểm là quản lý tài nguyên tập trung Tuy nhiên mỗi máy tính đều nối vào bộ tập trung nên cần nhiều cáp và nếu bộ tập trung bị háng thì toàn

bộ mạng sẽ ngừng hoạt động Nhưng nếu chỉ một máy tính bị háng thì không ảnh hưởng gì tới mạng

Ring

Ring Topology nối các máy tính thành vòng tròn Không giống bus topology không có terminator ở cuối Tín hiệu truyền vòng tròn theo một hướng và truyền qua máy tính khác Hình 1.12 nối một server và bốn máy tính thành một vòng, nếu một máy tính háng sẽ ảng hưởng tới các máy tính khác

Hình 1.12 Ring Topology

Mesh

Một mạng Mesh topology thường đầy đủ và tin cậy Trong mạng Mesh topology mỗi máy tính thường nối với tất cả các máy tính trong mạng bằng các đường cáp khác nhau Cấu hình như vậy cung cấp đầy đủ cho toàn mạng vì vậy

12

nếu một cáp bị háng sẽ không ảnh hưởng tới các cáp khác Tuy mạng Mesh topology giảm lỗi và tăng khả năng tin cậy nhưng có nhược điểm là đắt vì sử dụng rất nhiều cáp.

bị háng nó sẽ không ảnh hưởng tới các máy tính khác trên mạng Nếu một hub

bị háng thì các máy tính nối trên hub cũng không hoạt động (Chi tiết về hub sẽ được trình bày ở phần sau)

Hình 1.14 Star bus topology

13

Star Ring topology

Star Ring giống nh star bus topology các máy tính nối theo star topology được nối với nhau sử dụng hub và các hub này lại được nối với nhau theo kiểu ring topology nhờ một main hub

Hình 1.15 Star Ring topology

Tất cả các loại topology đều có ưu nhược điểm và lùa chon loại nào tuỳ theo từng trường hợp cụ thể:

Khi một máy háng sẽ ảnh hưởng tới toàn mạng

máy tính đều tương đương nhau Tốc độ không ảnh hưởng khi tăng nhiều máy

Lỗi một máy có thể ảnh hưởng tới nhiều máy Khi cần cấu hình lại mạng thì toàn bộ mạng ngừng hoạt động

là dễ Kiểm soát và quản lý tập trung Lỗi một máy tính không ảnh hưởng tới các máy khác

Nếu bộ tập trung bị háng thì toàn bộ mạng ngừng hoạt động

Bảng 1.1 Ưu nhược diểm của các Topology

1.4 Hệ điều hành mạng

Một máy tính không thể làm việc nếu không có hệ điều hành, một mạng máy tính cũng không thể hoạt động nếu không có hệ điều hành mạng Không có hệ điều hành mạng thì máy tính không thể chia sẻ tài nguyên và không thể truy cập các tài nguyên của máy tính khác Tuỳ thuộc vào nhà sản xuất hệ điều hành mạng mà phần mền mạng của máy tính để bàn có thể có sẵn hoặc có thể tích hợp vào Novell Netware là một vệ điều hành mạng thông dụng mà phần mền mạng của máy tính client được cài thêm vào hệ điều hành đang hoạt động Một máy tính cần cả hệ điều hành để chạy độc lập và cần cả phần mềm mạng để truy cập mạng Ngoài ra phần mềm hệ điều hành mạng được tích hợp sắn trong vào

hệ điều hành nh Windows 2000 Server Professional Windows NT server/Workstation, Windows 9x và Apple Talk Mỗi cấu hình, hệ điều hành và phần mền diều khiển mạng riêng hay hệ điều hành tích hợp sẵn đều có ưu điểm

và nhược điểm Hệ điều hành phối hợp hoạt động giữa máy tính và chương trình,nó điều khiển, phân phối các tài nguyên phần cứng như:

 Preemptive :Trong hệ điều hành preemtive multitasking hệ đièu hành có

thể giành quyền sử dụng vi xử lý ngay cả khi chương trình chưa kết thúc

 Nonpreemptive : Trong hệ điều hành Nonpreemtive multitasking tác vô tù

kiểm soát tài nguyên vi xử lý.Các tác vụ khác không thể được thực hiện cho tới khi tác vụ đang xử dụng từ bỏ ưuyền sử dụng tài nguyên vi xử lý

Có rất nhiều hệ điều hành vì vậy khi chọn hệ điều hành điều đầu tiên là xác định các dịch vụ mạng mong muốn Các dịch vụ mạng chuẩn bao gồm bảo mật, chia sẻ file, chia sẻ máy in, chia sẻ tin tức…

Lùa chọn hệ điều hành

Tuỳ thuộc vào kiến trúc mạng và mức độ bảo mật mà ta có thể lùa chọn các hệ điều hành khác nhau Nếu môi trường Ýt người sử dông , không đòi hỏi bảo mật cao thì mạng peer to peer là thích hợp và có thể sử dụng bất kỳ hệ điều hành nào Sau khi xác định chế độ bảo mật ta cần xác định loại liên kết giữa các thành phần trên mạng Mỗi loại hệ điều hành có cách giao tiếp khác nhau Nếu chọn mạng peer to peer thì lùa chọn này có thể giảm bớt.Nếu chọn mạng Server based thì cần chú ý tới cách liên kết trên mạng Các dịch vụ được cung cấp trên server và cách các máy client truy xuất các dịch vụ đó Khi chọn hệ điều hành điều đầu tiên cần xác định là các dịch vụ mạng cần cung cấp Các dịch vụ chuẩn

nh bảo mật, File Sharing, Printing và Messaging Ngoài ra còn các dịch vụ khác

nh phương thức liên kết với nhau trên mạng, xác định rõ phương thức liên kết trên mạng sẽ tốt cho việc lùa chọn hệ điều hành

1.4.1 Netware

Netware là hệ điều hành của Novell đang được sử dụng rộng rãi cho các mạng nhỏ còng nh các mạng lớn Với rất nhiều các phiên bản từ trước tới nay Netware đang là một trong các hệ điều hành mạng thông dụng nhất hiện nay Hệ đièu hành Netware bao gồm cả ứng dụng server và client Ứng dông client đựoc thiết kế có thể chạy trên các hệ hiều hành client khác Ứng dông server có thể được truy cập từ các máy tính chạy MS-DOS, Windows, OS/2, AppleTalk và Unix Hệ đièu hành mạng Netware thường được lùa chọn trong môi trường lẫn lộn Tuy nhiên trong một mạng nhỏ thì sử dụng Netware sẽ khá đắt và đoig hỏi có kinh nghiệm quản trị Version mới nhất của hệ điều hành Netware là 5 Từ version 4.11 Netware đã giới thiệu một dịch vụ mới Novel Directory Service (NDS) NDS cung cấp dịch vụ tên cũng như các dịch vụ bảo mật, routing, messaging, management, file sharing và printing…Sử dụng X500 directory architecture, nó tổ chức tất cả các tài nguyên mạng bao gồm user, group, printer, servers.

Các hệ đièu hành khác cũng cung cấp phương thức cho phép liên kết với Netware server Ví dụ Window NT cung cấp Gateway Service for Netware(GSNW) ới dịch vụ này một Window server có thể truy cập các dịch vụ của Netware server

1.4.3 Windows NT

Windows NT là hệ điều hành của Microsoft, công ty phần mền lớn nhất thế giới Windows NT là hệ điều hành đa nhiệm, đa người sử dụng Đặc điểm của nó là sử dụng đơn giản và đang được sử dụng rất nhiều Phiên bản mới nhất là họ sản phẩm Windows 2000 server family Không giống nh Netware, Window NT kết hợp hệ điều hành và hệ điều hành mạng là một Window NT server được cấu hình để cung cấp các tài nguyên và các dịch vụ mạng Window Workstation cung cấp các chức năng client của mạng Window NT hoạt động trên mô hình gọi là Domain Mét domain là một tập hợp các máy tính mà chia sẻ cùng cơ sở dữ liệu, và chính sách bảo mật Mỗi domain

có một tên duy nhất Trong mét domain một máy tính server phải được thiết kế nh mét Primary Domain Controller(PDC) Máy này có trách nhiệm quản lý các dịch vụ directory, authenticate tát cả các user truy cập vào mạng.

Chương 2

Các thiết bị mạng cơ bản

Mạng máy tính được xây dựng từ phần cứng và phần mền.Phần cứng là card mạng(NIC), cáp để kết nối và các thiết bị ngoại vi Phần mền là hệ diều hành,giao thức truyền thông và driver cho các card mạng…

Hiên tại cáp đồng trục được sử dụng rất phổ biến Có rất nhiều nguyên nhân để

sử dụng cáp đồng trục: Không đắt, nhẹ, mềm dẻo và dễ sử dụng Trong dạng đơn giản cáp đồng trục gồm một lõi đồng được quấn quanh bởi một líp cách điện Tiếp theo là một líp lưới bảo vệ bằng kim loại và một líp bao bọc ngoài cùng

Hình 2.1 Cáp đồng trục

Lõi của cáp đồng trục mang tín hiệu điện Bao quang lõi là một líp cách điện Líp lưới kim loại hoạt động nh đất nó bảo vệ lõi tránh nhiễu tín hiệu và Crosstalk (Crosstalk là hiện tượng nhiễu xuyên âm, một loại nhiễu đặc biệt sinh

ra bởi các đường cáp truyền đặt quá gần nhau Đôi khi ta nghe được các xuyên

âm trên điện thoại) Phần lõi dẫn điện và líp lưới kim loại phải được cách biệt nhau Nếu chúng tiếp xúc sẽ gây ngắn mạch và nhiễu Líp vỏ cách điện ngoài cùng thường được làm bằng cao su hoặc nhựa Cáp đồng trục thường Ýt bị ảnh hưởng và suy giảm tín hiệu trên đường truyền hơn cáp xoắn (Suy giảm tín hiệu: Attenuation là hiện tượng tín hiệu bị suy giảm khi truyền trên cáp trong khoảng cách xa)

Hình 2.2 Tín hiệu bị suy giảm

Có hai loại cáp đồng trục: Cáp đồng trục dày và cáp đồng trục mỏng (thinnet and thicknet) Ta có thể chọn cáp tuỳ theo trường hợp mạng khác nhau

Cáp Thinnet

Cáp Thinnet là loại cáp dẻo khoảng 0.46 centimet Bởi vì dẻo và dễ làm việc nên cáp này có thể dùng hầu hết cho các loại mạng Hình 2.3 minh hoạ cáp Thinnet nối trực tiếp với card mạng

Hình 2.3 Cáp thinnet nối trực tiếp với card mạng

Cáp thinnet có thể truyền tín hiệu khoảng 185 mét trước khi tín hiệu bị suy giảm Nhà sản xuất có thể sản xuất các loại cáp khác nhau, cáp thinnet nằm trong nhóm RG-58 và có trở kháng 50 ohm Bản chất để phân biệt thinnet vào nhóm RG-58 vì nó là lõi đồng Hình 2.4 minh hoạ hai loại cáp thinnet lõi đặc và lõi bện

Hình 2.4 Cáp thinnet lõi bện và lõi đặc

truyền băng rộng

Bảng 2.1 Các loại cáp Thinnet

 BNC barrel connector : Là loại connector nối hai đoạn cáp thinnet để tạo thành một đoạn dài hơn.

Hình 2.10 Cáp xoắn UTP và STP

Cáp xoắn không có vỏ bọc(UTP)

Là loại cáp xoắn thông dụng nhất và nhanh chóng trở thành chuẩn của của cáp mạng LAN Độ dài tối đa của đoạn cáp này khoảng 100 mét Để đồng bộ cho các sản phẩm đối với khách hàng người ta chia cáp UTP thành 5 loại khác nhau:

- Category 1: Đây là loại cáp xoắn sử dụng cho cáp TV truyền thống, nó

truyền tín hiệu thoại nhưng không thể truyền dữ liệu

- Category 2: Đây là loại cáp truyền dữ liệu có thể lên tới 4Mbps Nó gồm bốn

cặp dây

- Category 3: Đây cũng là loại cáp truyền dữ liệu,nó có thể lên tới 16Mbps

cũng gồm bốn cặp dây

- Category 4: Đây cũng là loại cáp truyền dữ liệu,nó có thể lên tới 20Mbps

Cáp xoắn có vỏ bọc thường sử dụng một vỏ kim loại để bọc các cặp dây để bảo

vệ tín hiệu truyền từ ảnh hưởng bên ngoài

Các thành phần kết nối

STP sử dụng RJ 45 telephone connector để kết nối với máy tính Ngoài ra còn một số thiết bị phần cứng để giúp các tổ chức lớn sử dụng dễ hơn

Hình 2.11 Các thành phần sử dụng cho cáp xoắn

2.1.3 Cáp quang

Cáp quang gồm một lõi rất mỏng bằng thuỷ tinh được bao bọc bởi một líp thuỷ tinh có phủ sơn Ngoài cùng là một líp bảo vệ Cáp quang truyền tín hiệu không nhiễu và rất nhanh Tốc độ thông thường là 100Mbps và có thể lên tới 1Gbps

Hình 2.12 Cáp quang

Coaxial Thin <STP,

không đắt

thông dụng hơn UTP

2.2 Card mạng

Card mạng cung cấp một giao diện giữa cáp và máy tính.Hình 2.13 minh hoạ một card mạng nối với một cáp đồng trục

Hình 2.13 Card mạng

Card mạng được cắm trong khe mở rộng trên mỗi máy tính trên mạng Nhiêm

vụ của card mạng là:

- Chuẩn bị tín hiệu từ máy tính cho cáp mạng

- Truyền tín hiệu tới máy tính khác

- Điều khiển dòng dữ liệu từ máy tính và hệ thống cáp

- Nhận tín hiệu từ cáp và chuyển nó sang tín hiệu byte có thể hiểu bởi máy tính

2.2.1 Chuẩn bị dữ liệu cho cáp mạng

Trước khi tín hiệu được truyền đi trên mạng card mạng phải chuyển tín hiệu từ dạng tín hiệu máy tính sang tín hiệu có thể truyền trên mạng Dữ liệu truyền trong máy tính dọc theo hệ thống gọi là Bus Các bus có thể là 8-bit,16-bit, 32 bit tuỳ vào máy tính như vậy dữ liệu có thể truyền 8, 16 hay 32 bit đồng thời Ta gọi là truyền song song Mặt khác trên cáp mạng dữ liệu được truyền thành một dòng các bit (Truyền nối tiếp) Card mạng phải chuyển dữ liệu truyền song song trên máy tính thành tín hiệu nối tiếp truyền trên mạng

Hình 2.14 Card mạng chuyển tín hiệu từ song song sang nối tiếp

2.2.2 Gửi và điều khiển dữ liệu

- Khi gửi dữ liệu trên mạng thì card mạng phải đảm bảo:

- Cỡ lớn nhất của dữ liệu có thể truyền trên mạng

- Xác nhận số lượng dữ liệu được gửi

- Khoảng thời gian truyền các gói dữ liệu

- Tổng thời gian đợi trước khi xác nhận được gửi đi

- Số lượng dữ liệu mà card mạng có thể lưu trữ

- Tốc độ truyền dữ liệu trên mạng

Khi một loại card mạng mới hơn, nhanh hơn giao tiếp với một card mạng cũ hơn

và chậm hơn thì card mạng mới hơn phải có sự điều chỉnh để phù hợp với card mạng cò

2.2.3 Cấu hình và các thiết lập các tham sè

Các card mạng đều có cấu hình riêng và phải thiết lập thích hợp để card mạng có thể hoạt động một cách thích hợp Một số card mạng cũ được thiết kế đặt trên due inline package (DIP) DIP - Mét dụng cụ để đóng gói và lắp gắn dùng cho các mạch tích hợp Chẳng hạn, DIP là cách đóng góp được ưa thích của loại chip DRAM Loại vỏ này được chế tạo bằng một vật liệu nhựa cứng, bọc kín vi mạch, các đầu ra của mạch được nối với những chân nhọn đầu, hướng xuống dưới và xếp thành hai hàng thẳng song song Các chân này được thiết kế để cắm chắc chắn vào đế cắm; bạn cũng có thể hàn chúng trực tiếp xuống board mạch

in

Hình 2.15 Card mạng thiết kế trên DIP

Các tham sè:

- Interrupt (IRQ)

- Base input/output (I/O) port address

- Base memory address

- Transceiver

Thiết lập các tham số của card mạng có thể sử dụng phần mềm, thiết lập jumper hoặc cả hai Đọc kỹ tài liệu tài liệu trước khi thiết lập các tham sè cho card mạng

Interrupt Request (IRQ) Lines

Là một đường cho phép các thiết bị như Keyboard, Disk driver hay NIC có thể gửi lệnh ngắt hoặc các yêu cầu dịch vụ tới bộ vi xử lý.Interrupt request lines được xây dựng sẵn trong phần cứng máy tính và được Ên định các mức độ khác nhau Vì thế vi xử lý có thể xác định được mức độ ưu tiên cho các truy vấn Khi NIC gửi một yêu cầu tới máy tính, nó sử dụng một lệnh ngắt một tín hiệu điện được gửi tới CPU của máy tính.Mỗi một thiết bị phần cứng trong máy tính sử dụng một đường ngắt khác nhau Đường ngắt này được chỉ định khi thiết lập phần cứng lập Bảng sau là một số ví dụ

IRQ Computer with an 80486 processor (or higher)

adapter)

[COM2, COM4] hoặc bus mouse)

[LPT2] hoặc sound card)

Trong hầu hết trường hợp NIC sử dụng IRQ3 hoặc IRQ5 IRQ5 nên được sử dụng và

là thiết lập mặc định cho hầu hết hệ thống Nếu cả IQR3 và IRQ5 đều không có sẵn thì

có thể chọn một trông các IRQ có sẵn ở bảng trên.

Base I/O Port

Base I/O Port chỉ định một kênh cái mà thông tin trao đổi giữa phần cứng máy tính (VD NIC) và CPU.Port(cổng) được xem nh là một địa chỉ Mỗi một thiết bị phần cứng trong một hệ thống phải có một Base I/O port khác nhau.Số cổng là một số trong hệ

16 Bảng sau minh hoạ một số các cổng sử dụng bởi các thiết bị và một số cổng có sẵn.

Port Device Port Device

color video modes

Bảng 2.4 Base I/O Port

Base Memory Address

Base memory address: xác định một ví trị trong bộ nhớ máy tính(RAM) NIC sử

dụng địa chỉ đó nh mét bộ đệm để lưu trữ các dữ liệu vào và ra

Chương 3

Phương pháp truy cập

3.1 Phương pháp truy cập

Có các nguyên tắc định nghĩa phương pháp máy tính gửi tín hiệu vào cáp mạng

và nhận tín hiệu từ cáp mạng Đó gọi là phương pháp truy cập Khi dữ liệu được truyền trên mạng thì phương pháp truy cập sẽ giúp điều chỉnh dòng giao thông trên mạng

Điều khiển giao thông trên cáp

Mạng máy tính một khía cạnh nào đó giống nh mét đường xe lửa Tuy nhiên trên mạng máy tính tất cả mọi thứ đều chuyển động đồng thời không ngừng Thực tế không phải nó xuất hiên đồng thời Rất nhiều máy tính phải chia sẻ truy cập tới cáp cái mà nối kết chúng Tuy nhiên nếu hai máy tính cùng gửi dữ liệu lên mạng cùng một lúc thì gói dữ liệu trên máy tính này có thể xung đột với gói

dữ liệu trên máy tính khác, và cả hai đều bị phá huỷ Hình 3.1 minh hoạ khi hai máy tính cùng truy cập mạng cùng một lúc

Hình 3.1 Xung đột xảy ra nếu hai máy tính gửi dữ liệu cùng một lúc

Khi dữ liệu được truyền trên mạng từ người sử dụng này tới người sử dụng khác thì phải có một cách nào đó đảm bảo rằng dữ liệi không bị xung đột với nhau và khi máy tính nhận cũng phải có cách để dữ liệu không bị phá huỷ Do đó phương pháp truy cập cần thống nhất trong cách quản lý dữ liệu trên mạng Nếu các máy tính khác nhau sử dụng phương pháp truy cập khác nhau thì mạng sẽ lỗi

vì một vài phương pháp sẽ chiếm lĩnh cáp

Phương pháp truy cập ngăn cản các máy tính truy cập đồng thời bởi đảm bảo rằng chỉ có một máy tính có thể gửi dữ liệu lên cáp và các máy tính nhận và gửi

dữ liệu theo một tiến trình có thứ tự

Các phương pháp truy cập chính

Có 4 phương pháp được thiết kế để ngăn cản sử dụng cáp đồng thời là:

- Carrier-sense multiple access methods with collision avoidance CSMA/CA (Đa truy cập có kiểm tra kênh trước khi phát với phương pháp

Hình 3.2 Máy tính có thể và không thể truyền dữ liệu trên mạng

Chỉ khi máy tính nhận thấy rằng cáp là rỗi và không có giao thông trên mạng thì

nó truyền dữ liệu Khi máy tính truyền dữ liệu trên cáp thì không có một máy tính nào khác có thể truyền dữ liệu cho đến khi dữ liệu được truyền tới đích và cáp lại rỗii trở lại Nhớ rằng khi hai máy tính truyền dữ liệu đồng thời thì dữ liệu

bị xung đột và cả hai máy tính đều ngừng truyền một khoản thời gian CSMA/CD còn được gọi là phương pháp tranh chấp bởi vì máy tính trên mạng tranh giành để có cơ hội truyền dữ liệu.Điều đó có vể như rất khó có thể truyền

dữ liệu trên mạng nhưng thực tế điều này xảy ra rất nhanh bình thường chúng ta không thể nhận ra Càng nhiều máy tính trên mạng càng nhiều giao thông Càng nhiều giao thông thì việc phải tránh xung đột càng tăng nó sẽ làm giảm tốc độ của mạng Sau mỗi lần xung đột thì cả hai máy tính phảI thử gửi lại gói dữ liệu Nếu mạng đang bận thì sự gửi lại này lại làm ảnh hưởng tới các gói dữ liệu khác trên mạng và cứ thế sẽ càng làm mạng thêm chậm Sự xuất hiện các vấn đề trên phụ thuộc vào số người sử dụng mạng và các ứng dụng được sử dụng Các ứng dụng Database sẽ chiếm đường truyền nhiều hơn các ứng dụng khác

3.1.2 CSMA/CA

Đây là phương pháp Ýt phổ biến nhất Trong phưong pháp này tín hiệu máy tính gửi thử trước khi nó thực sự gửi đi Theo cách đó nó có thể biết khi nào sẽ có xung đột và tránh được các xung đột Tuy nhiên việc gửi thử sẽ làm tăng rất nhiều số lượng giao thông trên mạng và làm giảm tốc độ mạng

nó chiếm quyền điều khiển thẻ và truyền tới địa chỉ cần đến

Hình 3.3 Token pasing

3.1.4 Demand Priority

Đây là phương pháp truy cập mới được thiết kế cho mạng Ethernet 100 Mbps Phương pháp này dùa trên hoạt động của một repeater Hình 3.4 minh hoạ một mạng demand priority Giống nh phương pháp CSMA/CD hai máy tính sử dụng phương pháp Demand priority có thể tranh chấp truyền dữ liệu tại cùng một thời điểm Tuy nhiên với phương pháp này nó có thể phân chia các dữ liệu theo các loại khác nhau cho quyền ưu tiên khác nhau đối với các loại dữ liệu.Nếu hub hoặc repeater nhận được hai tín hiêu cùng một lúc thì tín hiệu có quyền ưu tiên cao hơn sẽ được quyền truyền trước

Thông thường ta vẫn nghĩ dữ liệu được truyền là một dòng nối tiếp các bit 0 và

1 từ một máy tính mày tới máy tính khác Nhưng thực tế dữ liệu được chia thành các gói nhỏ ,các gói có thể quản lý và bao gồm các thông tin cần thiết để có thể gửi từ nguồn tới đích một cách chính xác

Hình 3.5 Chia dữ liệu thành các gói nhỏ

3.2.1 Chức năng của gói trong giao tiếp mang

Dữ liệu thường tồn tại dưới dạng các file lớn Tuy nhiên mạng không thể hoạt động nếu máy tính gửi số lượng lớn dữ liệu trên cáp cùng một lúc Để có thể cho phép nhiều người cùng gửi dữ liệu một cách nhanh chóng và dễ dàng trên mạng thì dữ liệu phỉa chia thành các gói nhỏ hơn Khi hệ điều hành mạng tại máy tính gửi chia dữ liệu thành các gãi nhỏ thì nó thêm một số thông tin đIều khiển để có thể:

- Tập hợp lại dữ liệu từ các gói nhá

- Tập hợp lại theo một thứ tự thích hợp

- Kiểm tra lỗi sau khi đã tập hợp

Cấu trúc của một gói

Gói có thể chứa một vài loại dữ liệu bao gồm:

- Thông tin(chính là dữ liệu hay file)

- Loại máy tính đIều khiển dữ liệu

- Mã điều khiển

Thành phần của một gói

Tất cả các máy tính đều chứa các loại thành phần chung đó là:

- Địa chỉ của máy tính gửi

- Dữ liệu gửi

- Địa chỉ của máy nhận

- Lênh chỉ định xem mạng truyền dữ liệu nh thế nào

- Các thông tin cho phép máy tính nhận có thể tập hợp các gói thành dữ liệu đầy đủ.

- Thông tin kiểm tra lỗi

Và các thành phần này có thể chia thành ba phần: Header,Data và Trailer

Hình 3.6 Gói dữ liệu được chia thành ba phần

 Header bao gồm

- Tín hiêu thông báo rằng gói dữ liệu đang được truyền

- Địa chỉ máy gửi

cyclical redundancy check (CRC) CRC là một số thủ tục toán học tính toán trên

gói tại nơi gửi đi Khi gói chuyển tới đích có sự tính toán lại.Nếu kết quả là giống nhau thì gói truyền đi là đúng Ngược lại thì gói đã bị thay đổi khi truyền

và CRC gửi một tín hiệu yêu cầu gửi lại Một minh hoạ khi gói được truyên trên mạng

Tín hiệu in gửi tới máy Print server

Máy gửi dữ liệu thành lập một kết nối từ máy tính tới máy print server

Hình 3.7 Thành lập một kết nối với print server

Tiếp theo máy tính chia dữ liệu thành các gãi , mỗi gói chứa địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, dữ liệu và thông tin đIều khiển

Hình 3.8 Tạo package

Card mạng trên mỗi máy tính kiểm tra địa chỉ nhận trên các gói tại đoạn mạng của nó

Hình 3.9 Kiểm tra địa chỉ cảu nơi nhận

Dữ liệu từ cáp vào card mạng của máy đích

Hình 3.10 Card mạng truyền gói dữ liệu vào máy inPhần mền mạng sẽ xử lý các gói trong card mạng Hệ điều hành mạng tại máy nhận tập hợp các gói nhận được thành một file và chuyển vào bộ nhí của máy tính và file này được gửi tới máy in

Hình 3.11 Chuyển vào bộ nhớ máy tính3.3 Ethernet

Có rất nhiều các chuẩn mạng khác nhau Ethernet là một trong các chuẩn thông dụng cho các mạng LAN hiện nay.

3.3.1 Nguồn gốc của Ethernet

Năm 1960 trường đại học Hawaii phát triển một mạng LAN gọi là ALOHA.Trường đại học đang sử dụng một diện tích rất lớn và đang muốn kết nối máy tính toàn bộ khu trường.Một trong các tiêu chí là sử dụng phương pháp truy cập CSMA/CD Chính từ mạng này phát triển thành chuẩn Ethernet ngày nay Năm 1972 Robert Metcalfe và David Boggs phát minh ra một loại cáp và khung tín hiệu tại Xerox Palo Alto Research Center (PARC) và tới năm 1975 giới thiệu sản phẩm Ethernet đầu tiên.phiên bản đầu tiên của Ethernet được thiết

kế là một hệ thống 2.94Mbps để nối kết trên 100 máy tính trên 1Km cáp Cùng với Xerox Intel Coporation và Digital Equipment Coporation đã phát triển Ethernet thành chuẩn 10Mbps Ngày nay Ethernet 10Mbps là một trong các chuẩn thông dụng cho mạng máy tính và hệ thống dữ liệu được sử dụng rộng dãi

Các đặc điểm của Ethernet

Ethernet là một kiến trúc mạng LAN rất phổ biến dùa trên phương pháp truy cập CSMA/CD Mạng ethernet sử dụng bus physical topology Tuy nhiênmột vài loại nh ( 10BASE-T sử dụng start physical topology và bus logical topology) Mạng Ethernet sử dụng băng thông cơ sở (baseband) và băng thông 10 hoặc 100Mbps Cáp sử dụng cho mạng Ethernet: Mạng Ethernet truyền thống thường

sử dụng các loại cáp đồng trục và có thể sử dụng cáp quang để mở rộng mạng Hiên tại loại cáp xoắn được sử dụng thường xuyên hơn đặc biệt là UTP

Định dạng của một Ethernet Frame

Ethernet chia dữ liệu thành các gói nhỏ với định dạng khác với các mạng khác.Một ethernet frame có đọ dài từ 64 đến 1518 byte Nhưng mỗi frame tự nó cần Ýt nhất 18

byte vì vậy dữ liệu trong mét frame từ 46 đến 1500 byte.Mọi frame đều chứa các thông tin điều khiÓn và các thông tin chung khác.

Hình 3.12 Định dạng của một ethernet frame

tầng mạngCyclical redundancy check

(CRC)

Kiểm tra lỗi

Bảng 3.1 Định dạng của Ethernet Frame

sử dụng một đầu là terminator nối đất Ưu điểm của mạng 10BASE2 là giá thành thấp

và rất dễ nối Mét số nguyên tắc cần nhớ khi nối mạng 10BASE2:

- Khoảng cách ngắn nhất giữa hai máy là 0.5m

- T-connector phải nối trực tiếp vào card mạng

- Không vượt quá 4 segment trong giới hạn 185m

- Toàn bộ cáp mạng không vượt quá 935m

- Sè node tối đa trong một đoạn mạng là 30

- Thiết bị đầu cuối 50ohm phải được sử dụng cuối mỗi bus với chỉ một đầu nối đất

Không có hơn 5 segment trong một mạng Mỗi segment có thể nối tối đa 4 repeater và chỉ có 3 trong 5 segment có node mạng ( nguyên tắc 5-4-3).Minh hoạ nguyên tắc 5-4-3

Hình 3.15 10BASE5 Tuy nhiên mạng 10BASE5 cũng phải tuân theo một số quy định sau:

- Khoảng cách ngắn nhất giữa hai Transceiver là 2.5m

- Không vượt quá số đoạn mạng tối đa trong khoảng 500m

- Toàn bộ cáp mạng không vượt quá 2500m

- Cuối của mỗi đoạn mạng phải được nối đất.

- Đoạn cáp từ Transceiver đến card mạng không vượt quá 50m

- Sè node tối đa trong một đoạn là 100

10BASE-T

Mạng 10BASE-T sử dụng cáp xoắn (UPT) là loại mạng ethernet thông dụng nhất Nó dùa trên chuẩn IEEE 802.3 sử dụng băng cơ sở và băng thông 10Mbps Mạng 10Base-

T sử dụng star physical topology,các node được nối vào một hub trung tâm Nó sử dụng bus logical topology và sử dụng RJ-45 connector 10Base-T segment có thể được nối với backbone(xương sống) segment sử dụng cáp đồng trục hay cáp quang Sử dụng cấu trúc hình sao mạng 10Base-T có nhiều ưu điểm đặc biệt cho các mạng lớn là tin cậy và dễ quản lý vì nó sử dụng một hub tâp trung Mạng 10BASE-T rất mền dẻo dễ

mở rộng mạng và giá thành không đắt.Một số nguyên tắc khi nối mạng 10BASE-T:

Hình 3.16 10BASE-T

- Số máy tính tối đa trên mạng là 1024

- Nên sử dụng cáp xoắn UTP loại 3 và 5 hay có thể sử dụng cáp STP thay thế

- Chiều dài tối đa của cáp từ Hub tới transceiver là 100m

- Khoảng cách giữa hai máy tính là 2.5m

10BASE-FL

Là một loại mạng Ethernet đặc biệt sử dụng cáp quang băng thông cơ sở và 10Mbps Mạng có ưu điểm là sử dụng cáp quang nên khắc phục hạn chế về khoảng cách và độ suy giảm của tín hiệu truyền.

3.4.1 Kiến trúc

Kiến trúc của mạng Token ring ban đầu là một vòng vật lý.Tuy nhiên trong thiết

kế của IBM đưa ra với một cấu trúc hình sao.May tính trên mạng được nối với một Hub trung tâm Một mạng Token ring bao gồm các đặc tính sau:

Hình 3.17 Token ring data frame

sequence

Chứa thông tin kiểm tra lỗi

Frame status Xác định frame đã được copy hay địa chỉ của máy tính

đích không cóBảng 3.2 Token ring data frame

Mạng token ring làm việc nh thế nào?

Khi máy tính đầu tiên nối vào mạng token ring thì mạng tạo ra một thẻ(token).Thẻ này Định dạng dữ liệu để cho phép truyền trên mạng.Thẻ này chạy một vòng quang các máy tính trên mạng cho tới khi một máy tính muốn truyền tín hiệu và chiếm quyền điều khiển.Sau khi máy tính chiếm quyền điều khiển thẻ nó truyền khung tín hiệu trên mạng Frame truyền quang vòng cho tới khi tới máy tính nhận, khi đó máy tính gửi sẽ loại bỏ frame và trao quyền điều khiển cho máy tính khác

là không giống nhau phụ thuộc vào các nhà thiết kế Tuy nhiên trong hầu hết các

mạng mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một số dịch vụ nhất định cho tầng tiếp theo Nguyên tắc của kiến trúc phân tầng là mỗi hệ thống trong một mạng đều có cùng cấu trúc tầng Và giữa các tầng có định nghĩa các giao diện cho phép giao tiếp với nhau.

4.2 Mô hình OSI

Khi thiết kế các nhà thiết kế tự do chọn kiến trúc mạng riêng của mình Từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng: Phương pháp truy cập khác nhau, họ giao thức sử dụng khác nhau… dẫn đến sự không tương tác giữa những người sử dụng trên mạng Sự cần thiết đó khiến các nhà sản xuất, các nhà nghiên cứu và các tổ chức chuẩn hoá phải tìm kiếm một sự hội tụ cho tất cả các sản phẩm trên mạng Để làm được điều đó trước hết cần xây dựng một khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ cho các nhà thiết kế và chế tạo các sản phẩm về mạng

Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO đã xây dựng xong mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở (Reference Model for Open System Interconnection Mô hình này được dùng để kết nối các hệ thống mở phục vụ cho các ứng dụng phân tán Để xây dựng mô hình OSI cũng xuất phát từ kiến trúc phân tầng dùa trên các nguyên tắc chủ yếu sau:

- Để đơn giản cần hạn chế số tầng

- Tạo ranh giới các tầng sao cho các tương tác và mô tả về dịch vụ là tối thiểu

- Chia các tầng sao cho các chức năng khác nhau được tách riêng biệt với nhau,và các tầng sử dụng các loại công nghệ khác nhau cũng được tách riêng

- Các chức năng giống nhau được đặt cùng một tầng

- Các chức năng được định vị sao cho có thể thiết kế lại mà ảnh hưởng Ýt nhất tới các tầng kết tiếp nó

- Tạo ranh giới giữa các tầng sao cho có thể chuẩn hoá giao diện tươg ứng

- Tạo một tầng khi dữ liệu được xử lý một cách khác biệt

- Cho phép thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng không ảnh hưởng tới các tầng khác

- Mỗi tầng chỉ có một ranh giới với tầng ở trên và dưới nó.Các nguyên tắc tương tự áp dụng cho các tầng con

- Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết

Và kết quả là mô hình OSI gồm 7 tầng với các chức năng và tên gọi như sau: