MỤC LỤC Chương 1 ......................................................................................................................... 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG MÁY TÍNH ............................................................................ 1 1.1. Một số khái niệm cơ bản ....................................................................................... 1 1.2. Phân loại mạng máy tính....................................................................................... 1 1.3. Mô hình tham chiếu OSI và mô hình TCPIP ........................................................ 4 Chương 2....................................................................................................................... 12 CÁC TẦNG HƯỚNG ỨNG DỤNG.............................................................................. 12 2.1. Tầng phiên và tầng trình diễn.............................................................................. 12 2.1.1. Tầng phiên ....................................................................................................... 12 2.2. Tầng ứng dụng.................................................................................................... 12 Chương 3 ....................................................................................................................... 18 TẦNG CHUYỂN VẬN ................................................................................................. 18 3.1. Các khái niệm cơ bản.......................................................................................... 18 3.2. Giao thức TCP và UDP....................................................................................... 19 3.3. Giới thiệu phần mềm phân tích mạng Wireshark................................................. 22 3.4. Giới thiệu phần mềm thiết kế và cấu hình mạng Cisco Packet Tracer.................. 23 Chương 4....................................................................................................................... 25 TẦNG MẠNG............................................................................................................... 25 4.1. Chức năng và nhiệm vụ của tầng mạng ............................................................... 25 4.2. Kết nối các mạng ở tầng mạng và giao thức IP.................................................... 27 4.3. Định tuyến và hoạt động của router..................................................................... 41 Chương 5....................................................................................................................... 43 TẦNG LIÊN KẾT DỮ LIỆU......................................................................................... 43 5.1. Tổng quan về tầng liên kết dữ liệu ...................................................................... 43 5.2. Công nghệ Ethernet............................................................................................. 52 5.3. Kết nối mạng ở tầng liên kết dữ liệu.................................................................... 57 Chương 6....................................................................................................................... 65 TẦNG VẬT LÝ ............................................................................................................ 65 2 6.1. Tổng quan về môi trường truyền dẫn .................................................................. 65 6.2. Các môi trường truyền có dây. ............................................................................ 66 6.3. Các môi trường truyền không dây ....................................................................... 71 6.4. Các phương pháp mã hóa dữ liệu ........................................................................ 74 Chương 7....................................
Trang 1I Phần chung cho cả học phần
1 Mục tiêu của học phần
- Mục tiêu về kiến thức: Môn học trang bị kiến thức cơ bản của mạng thông tin, giúp sinh viên có những hiểu biết cơ bản và cách nhìn nhận tổng quan về các vấn đề liên quan đến các hệ thống mạng máy tính Các giao thức cơ bản trong mạng máy tính, các vấn đề liên quan đến thiết kế, quy hoạch hệ thống mạng và sử dụng công cụ để phân tích một số nguyên nhân lỗi mạng
- Mục tiêu về kỹ năng: Môn học trang bị cho sinh viên kỹ năng về cấu hình các giao thức, thiết kế quy hoạch hệ thống mạng và sử dụng công cụ để phân tích một số nguyên nhân lỗi mạng
- Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập nhóm Kết thúc môn học, sinh viên cần phải tôn trọng các quy định của giao thức mạng, quy trình thiết kế quy hoạch hệ thống mạng
2 Chuẩn bị
- Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách giao bài tập, giáo trình,…
- Sinh viên: Đề cương mông học, chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,…
II Phần chi tiết theo từng chương
2.1 Chương 1: Giới thiệu về mạng máy tính
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Cấu trúc tổng quát của một mạng máy tính
- Hai chế độ truyền tải dữ liệu cơ bản là chuyển mạch và chuyển gói
- Những lợi ích mà mạng máy tính mang lại
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Phân biệt được hai loại mạng chuyển mạch và chuyển gói
- Định nghĩa được mạng máy tính là gì và trình bày được cấu trúc tổng quát của một mạng máy tính
Trang 2- Nêu lên được những lợi ích mà mạng máy tính mang lại
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập nhóm
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 1.1 Một số khái niệm cơ bản
- Lượng thời gian: 15 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Khái niệm mạng máy tính, đường truyền
- Những ưu điểm khi kết nối các máy tính thành một mạng máy tính+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 1.2 Phân loại mạng máy tính
- Lượng thời gian: 30 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Khái niệm topo mạng
- Các topo được dùng phổ biến hiện nay:
a BusTheo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ thì máy chủ (host) cũng như tất cảcác máy tính khác (workstation) hoặc các nút
Trang 3(node) đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính
để chuyển tải tín hiệu
b Ring
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều 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 Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên Nhược điểm là đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng
c Star
Kết nối tất cả các cáp tới một điểm trung tâm Nếu sử dụng star mở rộng kết nối các star lại với nhau thông qua HUB hoặc SWITCH Dạng này có thể mở rộng phạm vi và mức độ bao phủ của mạng
d Mesh
Mỗi host trong mạng có đường nối riêng tới tất cả các host còn lại Tăng khả năng tránh bị gián đoạn dịch vụ khi một máy bị hỏng.+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): Các mô hình lai ghép giữa các mô hình trên
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu): Sinh viên có thểm tìm hiểu thêm về các
mô hình khác
- Tên mục: 1.3 Mô hình tham chiếu OSI và mô hình TCP/IP
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
Trang 4- Khái niệm mô hình tham chiếu và mô hình giao thức
- Mô hình TCP/IP:
Tầng ứng dụng (Application): Tầng ứng dụng của mô hình
TCP/IP kiểm soát các giao thức ở tầng cao, biểu diễn thông tin,
mã hóa, điều khiển hội thoại
Tầng vận chuyển (Transport): Hỗ trợ truyền thông giữa nhiều
thiết bị khác nhau qua nhiều loại mạng khác
Tầng Internet (Internet): Mục đích của tầng này là tìm đường đi
tốt nhất tới đích cho gói tin trong quá trình truyền trên mạng
Tầng truy cập mạng (Network Access): Điều khiển các thiết bị
phần cứng và các môi trường truyền dẫn tạo ra một mạng kết nối vật lý
- Mô hình OSI:
Tầng một Vật lý - Physical: Cung cấp phương tiện truyền tin, thủ
tục khởi tạo, duy trì và hủy bỏ các liên kết vật lý cho phép truyền các dòng dữ liệu ở dạng bit
Tầng Liên kết dữ liệu – Data Link: Thiết lập, duy trì, hủy bỏ các
liên kết dữ liệu, kiểm soát luồng dữ liệu, phát hiện và khắc phục lỗi truyền tin
Tầng Mạng - Network: Chọn đường truyền tin trong mạng (định
tuyến), thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu, khắc phục sai sót, cắt hợp dữ liệu
Tầng Giao vận - Transport: Kiểm soát giữa các nút của luồng dữ
liệu, khắc phục sai sót, có thể thực hiện ghép kênh và cắt hợp dữ liệu
Tầng Phiên - Session: Thiết lập duy trì đồng bộ hóa và hủy bỏ
các phiên truyền thông Liên kết phiên phải được thiết lập thông qua đối thoại và trao đổi các thông số điều khiển
Trang 5Tầng Trình diễn - Presentation: Biểu diễn thông tin theo cú pháp
của người sử dụng Loại mã sử dụng và vấn đề nén dữ liệu
Tầng Ứng dụng - Application: Là giao diện giữa người sử dụng
và môi trường hệ thống mở Xử lý ngữ nghĩa của thông tin và giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): So sánh 2 mô hình TCP/IP và mô hình OSI
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
Trong đó cần thể hiện về Hoạt động của giảng viên (Thể hiện các phương án hoạt động của giảng viên) và Hoạt động của sinh viên (Thể
hiện các phương án hoạt động của sinh viên) cho mỗi nội dung trên
d) Củng cố, tổng kết: Chương 1 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Một số khái niệm cơ bản về mạng máy tính
- Các loại topo mạng phổ biến
- Mô hình TCP/IP và mô hình OSI
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Tìm hiểu thêm các loại topo mạng khác
- So sánh mô hình TCP/IP và mô hình OSI
- Đọc trước tài liệu phần Chương 2
2.2 Chương 2: Các tầng hướng ứng dụng
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Các giao thức hoạt động trong tầng mạng
- Các ứng dụng mạng phổ biến hiện nay
+ Mục tiêu về kỹ năng: Hiểu về các giao thức hoạt động trong tầng mạng
Trang 6+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập nhóm.
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 2.1 Tầng phiên và tầng trình diễn
- Lượng thời gian: 45 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Tầng phiênTầng phiên khởi tạo và duy trì các đối thoại giữa ứng dụng nguồn
và đích Tầng phiên quản lý vấn đề trao đổi thông tin để bắt đầu các đối thoại, giữ cho chúng hoạt động và khởi tạo các phiên bị gián đoạn hay không được sử dụng trong thời gian dài Trong hầu hết các ứng dụng, như là web browsers hay các e-mail client, có
sự kết hợp chặt chẽ của các tầng 5, 6 và 7 của mô hình OSI
- Tầng trình diễnTầng trình diễn có 3 chức năng chính:
+ Mã hóa và biến đổi dữ liệu của tầng ứng dụng để đảm bảo rằng dữ liệu ở thiết bị nguồn có thể được hiểu bởi ứng dụng phù hợp trên các thiết bị đích
+ Nén dữ liệu theo cùng một cách để các thiết bị đích có thể giải nén
Trang 7+ Mã hóa dữ liệu truyền và giải mã dữ liệu khi dữ liệu được nhận ở thiết bị đích.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): tìm hiểu về các loại mã hóa nén dữ liệu và tiến hành cài đặt demo các thuật toán đó
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu): đề xuất thuật toán mã hóa nén dữ liệu mới
- Tên mục: 2.2 Tầng ứng dụng
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Các khái niệm cơ bản: giao thức, các dịch vụ trên tầng ứng dụng, phần mềm ứng dụng
- Phân loại giao thức thuộc tầng ứng dụng+ Một số giao thức tầng ứng dụng sử dụng dịch vụ của TCP.+ Một số giao thức tầng ứng dụng sử dụng dịch vụ của UDP.+ Một số giao thức sử dụng cả hai dịch vụ của TCP và UDP
- Một số loại giao thức ứng dụng+ Giao thức và dịch vụ SMTP+ Giao thức và dịch vụ FTP+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): cấu hình các giao thức được học trong phần này
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 1 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
Trang 8- Tầng phiên và tầng trình diễn
- Tầng ứng dụng: giao thức sử dụng dịch vụ của TCP và UDP, một số loại giao thức ứng dụng (SMTP, FTP)
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Đọc trước tài liệu phần Chương 3
- Biện luận được sự cần thiết của tầng vận chuyển trong một liên mạng
- Giải thích được cơ chế thiết lập và xóa nối kết các cuộc giao tiếp điểm-điểm của tầng vận chuyển
- Trình bày được nguyên tắc hoạt động của hai giao thức TCP và UDP của mạng Internet
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập nhóm
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 3.1 Các khái niệm cơ bản
- Lượng thời gian: 20 phút
Trang 9- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Các nhiệm vụ của Tầng chuyển vận
+ Duy trì các kết nối riêng biệt giữa các ứng dụng trên host nguồn và host đích
+ Thực hiện cơ chế phân mảnh dữ liệu ở nguồn và có cơ chế quản lý các mảnh dữ liệu này
+ Ghép các mảnh dữ liệu tại đích để tạo thành luồng dữ liệu của mỗi ứng dụng trước khi đẩy lên tầng ứng dụng
+ Tại host đích, các mảnh dữ liệu sẽ được tái hợp lại thành một dòng dữ liệu hoàn chỉnh để đẩy lên tầng ứng dụng+ Có khả năng nhận diện các ứng dụng khác nhau nghĩa là có thể khởi tạo, duy trì, bảo dưỡng, kết thúc khác nhau trên cùng một thiết bị
- Các giao thức thuộc Tần chuyển vận
+ Phân loại+ Đặc tính các nhóm giao thức thuộc tầng chuyển vận+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.2 Giao thức TCP và UDP
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
Trang 10- Cấu trúc gói của giao thức TCP: gồm hai phần: Header và dữ liệu
- Cấu trúc gói của giao thức UDP: Mỗi gói thông tin UDP gọi là một Datagram được phân làm 2 phần header và data trong đó header chứa thông tin về địa chỉ cổng nguồn, địa chỉ cổng đích,
độ dài của gói và checksum
- Khái niệm cổng (port)
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): cấu hình các giao thức được học trong phần này
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.3 Giới thiệu phần mềm phân tích mạng Wireshark
- Lượng thời gian: 13 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
WireShark vượt trội về khả năng hỗ trợ các giao thức (khoảng
850 loại), từ những loại phổ biến như TCP, IP đến những loại đặc biệt như là AppleTalk và Bit Torrent Và cũng bởi Wireshark được phát triển trên mô hình mã nguồn mở, những giao thức mới
sẽ được thêm vào Và có thể nói rằng không có giao thức nào mà Wireshark không thể hỗ trợ
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): cài đặt và sử dụng phần mềm WireShark
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.4 Giới thiệu phần mềm thiết kế và cấu hình mạng Cisco Packet Tracer
Trang 11- Lượng thời gian: 12 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
Packet Tracer là một phần mềm giả lập mạng dùng trong học tập
sử dụng các thiết bị mạng (router/switch) của Cisco Nó được hãng Cisco cung cấp miễn phí cho các trường lớp, sinh viên đang giảng dạy/ theo học chương trình mạng của Cisco Sản phẩmcung cấp một công cụ để nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của mạng và các kỹ năng làm việc với hệ thống Cisco
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): cài đặt và sử dụng phần mềm Packet Tracer
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 3 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Các khái niệm cơ bản
- Các giao thức TCP và UDP
- Phần mềm WireShark và Packet Tracer
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Cài đặt và sử dụng hai phần mềm WireShark và PacketTracer
- Đọc trước tài liệu phần Chương 4
Trang 12- Cơ chế hoạt động của router
- Các vấn đề liên quan đến giải thuật chọn đường cho các router
- Giới thiệu về bộ giao thức liên mạng IP
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Mô tả được sơ đồ tổng quát của một liên mạng ở tầng 3 và vai trò của router trong liên mạng này
- Trình bày được các dịch vụ mà tầng mạng phải cung cấp cho tầng vận chuyển
- Giải thích cơ chế truyền tải thông tin theo kỹ thuật truyền tải lưu và chuyển tiếp của các router
- Giải thích được ý nghĩa của bảng chọn đường trong router
- Phân biệt được các loại giải thuật chọn đường khác nhau
- Cài đặt được các giải thuật chọn đường Dijkstra, Ford-Fulkerson, Distance Vector, Link state
- Nêu lên được các phương pháp để chống tắc nghẽn trên mạng diện rộng
- Biết cách thiết lập sơ đồ đánh địa chỉ IP cho mạng
- Thực hiện được việc phân mạng con theo những yêu cầu khác nhau theo cả hai phương pháp : Phân lớp hoàn toàn và Vạch đường liên miền không phân lớp
- Xây dựng được bảng chọn đường thủ công cho các router trong mạng IP
- Nêu lên được ý nghĩa của các giao thức ARP, RARP và ICMP trong bộ giao thức IP
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập nhóm
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 4.1 Chức năng và nhiệm vụ của tầng mạng
- Lượng thời gian: 60 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
Trang 13+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Đánh địa chỉ
+ Để xác định được các thiết bị đầu cuối trong truyền thông, tầng Mạng cần cung cấp cơ chế đánh địa chỉ cho các thiết bị.+ Mỗi mảnh dữ liệu muốn đến được chính xác thiết bị đầu cuối thì địa chỉ của thiết bị đầu cuối phải là duy nhất
+ Trong mạng, khi một thiết bị đầu cuối được gán một địa chỉ thì thiết bị đầu cuối đó được gọi là host
- Đóng gói dữ liệu
+ Để mảnh dữ liệu có thể truyền chính xác tới một thiết bị đầu cuối thì ngoài việc gán địa chỉ cho thiết bị đầu cuối đó, gói tin cũng cần chứa địa chỉ này
+ Khi tầng Mạng nhận được các PDU của tầng trên (Transport - chuyển vận) nó thực hiện quá trình đóng gói dữ liệu
+ Quá trình đóng gói dữ liệu là quá trình thêm vào các PDU tầng trên phần header
- Tên mục: 4.2 Kết nối các mạng ở tầng mạng và giao thức IP
- Lượng thời gian: 210 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
Trang 14+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
- Các giao thức
Các giao thức ở tầng mạng cho phép mang dữ liệu người dùng từ host này tới host khác trên mạng, như:
- IPv4 (Internet Protocol phiên bản 4)
- IPv6 (Internet Protocol phiên bản 6)
- IPX (Novell Internetwork Packet Exchange)
Do vậy khi biểu diện địa chỉ IPv4 sẽ được viết dưới dạng thập phân gồm hai phần định danh mạng và định danh máy Định danh mạng mô tả mạng mà một host nào đó thuộc vào Định danh máy mô tả địa chỉ IP gán cho 1 host cụ thể
Phần mạng: Trong địa chỉ IPv4, một số bit ở đầu được dùng để biểu diễn địa chỉ mạng Ở tầng 3, mạng được định nghĩa là một nhóm các host có cùng mẫu bit ở phần network của địa chỉ
Phần host: Số bit dùng ở phần host xác định số lượng host
có thể có trong mạng
+ Subnet mark: Subnet mask có kích thước 32 bit, chia làm 4 phần mỗi phần cách nhau bằng một dấu chấm (.) Subnet
Trang 15mask dùng để xác định phần nào của địa chỉ IP thuộc về phần định danh mạng và phần nào thuộc về phần định danh máy.
Có thể thấy một subnet mask có đặc điểm có các bit 1 liên tiếp từ trái qua phải rồi mới đến các bit 0 liên tiếp
Prefix là số bit trong địa chỉ dùng để biểu diễn phần mạng, như vậy có thể hiểu prefix là cách biểu diễn khác của subnet mask
+ Các nguyên tắc kết hợp giữa IPv4 và subnet mask
- Xác định phần mạng và phần host: Subnet mask có chiều dài 32bit được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm gồm 8 bit và được biểu diễn cách nhau bởi một dấu chấm Subnet mask được xây dựng bằng cách gán giá trị 1 cho tất cả các bit tương ứng của phần mạng Các bit tương ứng của phần host nhận giá trị 0
- Xác định địa chỉ Mạng, địa chỉ Host và địa chỉ Broadcast
+ Địa chỉ mạng: đây là địa chỉ đại diện cho một mạng nào đó Tất cả các host trong 1 mạng sẽ
có phần định danh mạng giống nhau
+ Địa chỉ quảng bá: đây là một địa chỉ đặc biệt được sử dụng để gửi dữ liệu tới tất cả các host trong mạng mà có phần định danh mạng giống nhau Đối với địa chỉ Broadcast có 2 loại: Local broadcast là địa chỉ khi các bit trong phần định danh mạng và định danh máy đều là
Trang 161 Directed broadcast là địa chỉ khi các bit trong phần định danh máy là 1
+ Địa chỉ host: Đây là địa chỉ được gán cho các thiết bị đầu cuối trong mạng
Các địa chỉ nằm trong dải giữa địa chỉ mạng
và địa chỉ quảng bá được gán cho các thiết bị trên mạng
- Chia mạng con:
Chia mạng (subnetting) cho phép tạo ra nhiều mạng logic từ một khối địa chỉ duy nhất + Xây dựng mạng con bằng cách đưa thêm 1 hoặc vài bit của phần host vào phần mạng + Cần mở rộng mặt nạ để mượn thêm các bit từ phần host đưa vào phần mạng
+ Càng mượn thêm nhiều bit số lượng mạng con xây dựng được càng lớn
+ Mỗi bit mượn thêm sẽ làm tăng gấp đôi số mạng con
Trang 17+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học): Cấu hình mô phỏng IPv4, thực hiện kỹ thuật NAT trong mạng internet.
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu): Tìm hiểu về IPv6 và so sánh với IPv4
- Tên mục: 4.3 Định tuyến và hoạt động của router
- Lượng thời gian: 45 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy trên lớp)
+ Quá trình chuyển tiếp gói tin
- Quá trình chuyển tiếp gói tin của router hay còn gọi là quá trình định tuyến là quá trình xử lý gói tin ở dạng packet và được thực hiện trên từng hop Mỗi gói tin được
xử lý độc lập trên mỗi router dọc theo con đường từ nguồn tới đích Router sẽ thực hiện một trong 3 hành động đối với gói tin Đó là:
- Chuyển tiếp gói tin tới next-hop
- Chuyển tiếp gói tin đến đích
- Hoặc huy bỏ gói tin
+ Tiến trình học đường đi của Router
- Các giao thức định tuyến được sử dụng giữa các router nhằm xác định đường đi cho các gói tin, cũng như duy trì các bảng định tuyến được tạo ra Giao thức định tuyến cung cấp cơ chế chia sẻ thông tin định tuyến giữa các router, các router thông tin với nhau để cập nhật và duy trì bảng định tuyến Sau khi bảng định tuyến được xây dựng router có thể forward gói tin
Trang 18– Một số giao thức định tuyến được sử dụng phổ biến trên mạng như: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP
– Đối với giao thức định tuyến có thể chia ra làm 2 loại: static route xây dựng bảng định tuyến bằng tay; Dynamic route xây dựng bảng định tuyến động, các router sẽ trao đổi thông tin định tuyến với nhau để xây dựng lên bảng định tuyến
– Với cơ chế static route, các nút tới mạng đích với next-hop phù hợp sẽ được thiết lập bằng tay trên router.– Giao thức định tuyến động là 1 tập các luật cho phép các router có thể dựa vào đó để chia sẻ thông tin định tuyến Có nhiều giao thức định tuyến động đang tồn tại trên mạng như: RIP, EIGRP, OSPF…
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn sinh viên tự học):
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 3 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Chức năng và nhiệm vụ của tần mạng
- Kết nối các mạng ở tầng mạng và giao thức IP
- Định tuyến và hoạt động của router
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Làm các bài tập về chia mạng con
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Đọc trước tài liệu phần Chương 5
2.5 Chương 5: Tầng liên kết dữ liệu
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức: