đồ án công nghệ thông tin THIẾT KỂ LẮP ĐẶT MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY VỪA VÀ NHỎ

Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng: 1 • Tầng vật lý: bit 2 • Tầng liên kết dữ liệu: Khung Frame 1 • Tầng Mạng: Gói tin Packet 2 • Tầng vận chuyển: Đoạn Segment Trong thực tế,

“THIẾT KỂ LẮP ĐẶT MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY VỪA VÀ NHỎ”

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hiền

Lớp : Cao đẳng bách khoa khóa 1 trạm trường

Cán bộ thương mại trung ương Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Vũ Thắng

Hà nội ngày 30 tháng 4 năm 2008

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta luôn tồn tại nhưu cầu trao đổithông tin, nhất là trong các cơ quan và xí nghiệp Vì vậy việc lắp đặt một hệ thống mạng có tầm quan trọng hết sức lớn lao Nó giúp chúng ta có thể truyềntải thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời, tiết kiệm một phần không nhỏ thời gian, tiền bạc và công sức của người sử dụng

Cuộc sống số làm tăng lượng máy tính và thiết bị di động cá nhân được

sử dụng tại nhà Nhiều gia đình đồng thời sử dụng hai, ba thậm chí là bốn máytính Bên cạnh việc sử dụng mạng để chia sẻ tài nguyên giữa các máy thì nhucầu kết nối Internet bằng laptop, ĐTDĐ hay thiết bị PDA từ bất cứ đâu cho dùđang ở phòng khách, trên giường ngủ, kể cả trong lúc đợi chờ bữa cơmthường nhật gia đình ở trong bếp ngày càng tăng nhanh

Xuất phát từ ý tưởng trên , em quyết định chọn đề tài “ Thiết kế một mạng máy tính cho gia đình hoặc một công ti vừa và nhỏ ” cho luận văn tốt nghiệp của mình Nhưng do thời gian cũng như sự hiểu biết của mình còn có hạn nên bài viết của em còn rất nhiều thiếu sót,em mong được sự giúp đỡ góp

ý của các thầy cô và các bạn bè để có thể hoàn thành tốt bài luận văn này

MỤC LỤC

Ph n I: Gi i thi u chung ần I: Giới thiệu chung ới thiệu chung ệu chung

Chương I: Giới thiệu đề tài

1 Mục đích yêu cầu của đề tài

2 Giới hạn của đề tài

3 Các phương án thực hiện đề tài

Chương II: Cơ sở lý thuyết

II.1 Giới thiệu sơ lược về mô hình OSI và giao thức TCP/IP

1 Mô hình mạng OSI

2 Mô hình mạng TCP, và giao thức TCP

3 Địa chỉ IP

II.2 Cơ sở lý thuyết về mạng internet

1 Khởi nguồn của mạng internet

2 Giao thức mà internet sử dụng

3 Các dịch vụ kết nối đến internet Cơ sở về cầu nối

4 Cơ sở về bộ chuyển mạch

5 Cơ sở về bộ chọn đường

Ph n II: Thi t k m ng c c b LAN ần I: Giới thiệu chung ết kế mạng cục bộ LAN ết kế mạng cục bộ LAN ạng cục bộ LAN ục bộ LAN ộ LAN.

Chương I: Tiến trình xây dựng mạng

1 Thu thập yêu cầu của khách hàng

2 Phân tích yêu cầu

3 Thiết kế giải pháp

3.1 Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý

3.2 Xây dựng chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng 3.3 Thiết kế sơ đồ mạng ở vật lý

Chương III: Tiến trình lắp đặt

1 Giới thiệu về mạng wifi

2 tiến trình lắp đặt

3 ý tưởng mở rộng

Ph n IV: K t lu nần IV: Kết luận ết luận ận

Ph n I: Gi i thi u chungần IV: Kết luận ới thiệu chung ệu chung

Chương I: Giới thiệu đề tài.

1 Mục đích yêu cầu của đề tài

Ngành công nghệ thông tin liên lạc đã phát triển nhanh chóng cùng với cácngành công nghệ khác, nhằm đáp ứng nhưu cầu ngày càng cao của xã hội.Công nghệ thông tin đóng vai trò cốt lõi trong việc cập nhật thông tin chomọi người Với những nhu cầu về mạng internet cũng như LAN hay WANngày càng thấm sâu vào đời sống hàng ngày của chúng ta với rất nhiều ứngdụng thực tiễn như email, chat, điện thoại IP, web, … Vì vậy với suy nghĩ làứng dụng kiến thừc đã học ở trường và tìm hiểu thêm trong sách vở, emquyết định chọn đề tài này với mong muốn sau khi thực hiện xong có thểđem ra ứng dụng trong thực tiễn

Từ mục đích trên mô hình lắp đặt mạng phải đảm các yêu cầu sau:

- Sử dụng tiện lợi và có thể lắp đặt được ở mọi địa hình trên khắp

cả nước

- Gọn nhẹ, đễ lắp đặt và tháo dỡ

- Có tính thẩm mỹ, bền và giá thành rẻ

- Có tính bảo mật cao Sử dụng tối đa các ứng dụng của internet

2 Giới hạn của đề tài.

Lắp đặt mạng có rất nhiều vấn đề cần bàn đến như: chọn loại mạng nào FPT,VNN, VIETTEL … các loại moden phù hợp cho từng loại mạng… Vì vậy

có nhiều khó khăn trong lúc thực hiện đề tài Với thời gian gắn và kiến thức

có hạn, lại có rất nhiều vấn đề cần giải quyết nên em chỉ tập trung giải quyếtcác vấn đề sau:

- Nhà cung cấp dịch vụ là FPT

- Mô hình lắp đặt mạng là mạng LAN

- Số lượng máy nhỏ từ 16-32 máy

3 Các phương án thực hiện đề tài.

Với những yêu cầu đặt ra ở trên em đưa ra hai phương án thực hiện đề tài là:

- Kết nối mạng theo kiểu truyền thống dùng dây cáp

- Kết nối kiểu mạng không dây

Bảng so sánh

MẠNG ETHERNET CÓ DÂY

Ưu điểm: Loại tốc độ

10/100Mbps giá tương đối rẻ, dễ

cài đặt và tốc độ nhanh hơn mạng

không dây

Nhược điểm: Đòi hỏi phải đi dây

cáp tập trung về switch/router

Với tốc độ gigabit thì các card

mạng và switch đắt tiền hơn và

đòi hỏi cáp mạng loại 5e trở lên

MẠNG KHÔNG DÂY (WI-FI)

Ưu điểm: Không cần đi dây cáp xuyên

tường hay xuyên tầng, dùng máy tính xách tay để duyệt web từ khắp nơi

Nhược điểm: Đắt tiền hơn mạng có dây,

phải cài đặt cẩn thận để đảm bảo bảo mật

và tầm phủ sóng, các chuẩn đang trong giai đoạn hoàn thiện có thể không tương thích, tốc độ giảm khi khoảng cách tăng

Chi phí: Card PCMCIA 802.11b

(11Mbps): 30-45 USD; card PCI 802.11b: 36-45 USD; card PCMCIA 802.11g (54Mbps): 70-90 USD; card PCI 802.11g: 75-80 USD, router băng rộng không dây: 120-200 USD

Kết nối mạng không dây đang dần trở thành một xu thế hiện đại, bên cạnh các loại hình kết nối mạng truyền thống dùng dây cáp Chất lượng tin cậy, hoạt động ổn định, thủ tục cài đặt đơn giản, giá cả phải chăng là những yếu tố đặc trưng chứng tỏ kết nối không dây đã sẵn sàng đáp ứng mọi nhu cầu trao

đổi thông tin khác nhau từ sản xuất, kinh doanh đến nhu cầu giải trí Vì vậy

em quyết định đi theo hướng này

Chương II: Cơ sở lý thuyết

II.1 Giới thiệu sơ lược về mô hình OSI và giao thức TCP/IP.

1 Mô hình mạng OSI

Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính vớinhau, vào năm 1983, Tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã phát triển một môhình cho phép hai máy tính có thể gửi và nhận dữ liệu cho nhau Mô hình nàydựa trên tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm việc cung cấp dịch

vụ cho tầng bên trên và đồng thời nó cũng sử dụng dịch vụ của tầng bên dưới.Như thế một người làm việc ở tầng nào thì họ chỉ quan tâm đến tầng có quan

hệ trực tiếp với mình

Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiềuvấn đề liên quan Ví dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tínhiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyềnvv Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng riêng biệt nhau,việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn Mô hình OSIgiúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thôngtin Mô hình này gồm có 7 tầng:

ApplicationLayer

ApplicationLayer

PresentationLayer

PresentationLayer

Transport Layer Transport Layer

Physical Layer Physical Layer

Hình 1: Mô hình OSI

Tầng 1: Tầng vật Lý (Application Layer)

Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý Nóđịnh nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, qui định các loại đầu nối, ý nghĩa cácpin trong đầu nối, qui định các mức điện thế cho các bit 0,1,…

Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Presentation Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máytính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau Nó cài đặt cơ chế phát hiện

và xử lý lỗi dữ liệu nhận

Tầng 3: Tầng mạng (Session Layer)

Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tínhnày đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữachúng Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhautrong mạng

Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer)

Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình Dữ liệu gửi điđược đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lắp.Đối với các gói tin có kích thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành cácphần nhỏ trước khi gửi đi, cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được

Tầng 5: Tầng giao dịch( Network Layer)

Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênhgiao tiếp giữa chúng (được gọi là giao dịch) Nó cung cấp cơ chế cho việcnhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng

Tầng 6: Tầng trình bày (Datalink Layer)

Tầng này đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhauvẫn có thể trao đổi thông tin cho nhau Thông thường các máy tính sẽ thốngnhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tingiữa các máy tính Một dữ liệu cần gửi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sangđịnh dạng trung gian trước khi nó được truyền lên mạng Ngược lại, khi nhận

dữ liệu từ mạng, tầng trình bày sẽ chuyển dữ liệu sang định dạng riêng của nó

Tầng 7: Tầng ứng dụng (Physical Layer)

Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụmạng Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser

(Netscape Navigator, Internet Explorer), các Mail User Agent (OutlookExpress, Netscape Messenger, ) hay các chương trình làm server cung cấpcác dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, InternetInformation Service, Apache, .), Các FTP Server, các Mail server (Sendmail, MDeamon) Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này

Về nguyên tắc, tầng n của một hệ thống chỉ giao tiếp, trao đổi thông tinvới tầng n của hệ thống khác Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng:

1 • Tầng vật lý: bit

2 • Tầng liên kết dữ liệu: Khung (Frame)

1 • Tầng Mạng: Gói tin (Packet)

2 • Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment)

Trong thực tế, dữ liệu được gửi đi từ tầng trên xuống tầng dưới cho đếntầng thấp nhất của máy tính gửi Ở đó, dữ liệu sẽ được truyền đi trên đườngtruyền vật lý Mỗi khi dữ liệu được truyền xuống tầng phía dưới thì nó bị

"gói" lại trong đơn vị dữ liệu của tầng dưới Tại bên nhận, dữ liệu sẽ đượctruyền ngược lên các tầng cao dần Mỗi lần qua một tầng, đơn vị dữ liệu tươngứng sẽ được tháo ra Đơn vị dữ liệu của mỗi tầng sẽ có một tiêu đề (header)riêng OSI chỉ là mô hình tham khảo, mỗi nhà sản xuất khi phát minh ra hệthống mạng của mình sẽ thực hiện các chức năng ở từng tầng theo những cáchthức riêng Các cách thức này thường được mô tả dưới dạng các chuẩn mạnghay các giao thức mạng Như vậy dẫn đến trường hợp cùng một chức năngnhưng hai hệ thống mạng khác nhau sẽ không tương tác được với nhau Hìnhdưới sẽ so sánh kiến trúc của các hệ điều hành mạng thông dụng với mô hìnhOSI

Hình 2 - Kiến trúc của một số hệ điều hành mạng thông dụng

Để thực hiện các chức năng ở tầng 3 và tầng 4 trong mô hình OSI, mỗi

hệ thống mạng sẽ có các protocol riêng:

-UNIX: Tầng 3 dùng giao thức IP, tầng 4 giao thức TCP/UDP

-Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX

-Giao thức NETBEUI của Microsoft cài đặt chức năng của cả hai tầng 3

và 4

Nếu chỉ dừng lại ở đây thì các máy tính UNIX, Netware, NT sẽ khôngtrao đổi thông tin được với nhau Với sự lớn mạnh của mạng Internet, các máytính cài đặt các hệ - Xử lý dữ liệu qua các tầng điều hành khác nhau đòi hỏiphải giao tiếp được với nhau, tức phải sử dụng chung một giao thức Đó chính

là bộ giao thức TCP/IP, giao thức của mạng Internet

2 Mô hình mạng TCP/IP, và giao thức TCP

A, Mô hình mạng TCP/IP

Chúng ta đã khảo sát mô hình OSI 7 lớp, mô hình này chỉ là mô hìnhtham khảo, việc áp dụng mô hình này vào thực tế là khó có thể thực hiện( hiệu suất kém vì dữ liệu phải truyền từ máy này sang máy kia trong mạngqua tất cả các lớp của mô hình OSI ở cả hai máy), nó chỉ là tiêu chuẩn để cácnhà phát triển dựa theo đó mà phát triển các mô hình khác tối ưu hơn Có rấtnhiều các mô hình khác nhau, hiện nay phổ biến nhất là mô hình TCP/IP.Tương tự như mô hình OSI,mô hình TCP/IP được phân thành 4 lớp, trong

đó 2 lớp dưới (1 và 2) của mô hình OSI được gộp lại thành một lớp, hai lớpsesion và presentation của OSI không có trong mô hình TCP/IP Dữ liệu từmột máy cũng truyền từ lớp cao nhất đi xuống, thông qua đường truyền vật lýđến máy khác trong mạng: dữ liệu ở đây sẽ lại được truyền ngược từ dưới lêntrên, giữa các lớp của hai máy giao tiếp với nhau thông qua một protocol, giữalớp này với lớp khác trong cùng một máy gọi là interface Lớp bên dưới cungcấp các dịch vụ cho lớp bên trên

Đây là lớp thực hiện một hệ thống mạng có khả năng chuyển mạch các gói

dữ liệu dựa trên một lớp mạng connectionless (không cầu nối) hay connectionOriented (có cầu nối) tùy vào loại dịch vụ mà người ta dùng một trong haicách trên

Nhiệm vụ của lớp này là đảm bảo cho các host chuyển các package vào bất

kì hệ thống mạng nào và chuyển chúng đến đích mà không phụ thuộc vào vịtrí của đích đến

Trong mô hình TCP/IP người ta đưa ra khái niệm địa chỉ IP để định địa chỉcho các host trên mạng

- UDP: là một connectionless protocol được xây dựng cho các ứngdụng không muốn sử dụng cách truyền theo một thứ tự của TCP

mà muốn tự mình thực hiện điều đó( tùy theo mục đích của ứngdụng mà người ta dùng UDP hay không )

Mỗi máy tính có thể liên lạc với một máy khác trong mạng qua địa chỉ

IP Tuy nhiên, với địa chỉ này không đủ cho một process của máy tính liênlạc với một process của máy khác Và vì vậy TCP/UDP đã dùng số nguyên(16bit) để đặt tả nên số hiệu port

Như vậy, để hai process của hai máy tính bất kì trong mạng có thể giaotiếp với nhau thì mỗi frame ở cấp network có IP gồm :

- Protocol (là TCP/UDP)

- Địa chỉ IP của máy gửi

- Số hiệu port của máy gửi

- Địa chỉ IP của máy đích

- Số hiệu port của process ở máy đích

Ví dụ :{ TCP, 127.28.11.83,6000,127.28.11.241,7000}

Tầng 4:Application layer (process layer)

Chứa các dịch vụ như trong các lớp Session, Presentation, Application của

mô hình OSI, ví dụ : Telnet (Terminel Acess) cho phép user thâm nhập vào

mộ host ở xa và làm việc ở đó như đang làm việc trên máy local (máy cụcbộ), FPT (File transfer protocol ) cũng là một định dạng của FTP nhưng nó cónhiều đặc điểm riêng, DNS (Domain name service ) dùng để ánh xạ tên hostthành các địa chỉ IP và ngược lại

3 Địa chỉ IP

A, Tổng quan về địa chỉ IP

Tất cả các máy trong hệ thống mạng đều có ít nhất 2 địa chỉ: địa chỉ vật

lý (Mac Address) và địa chỉ Internet Địa chỉ vật lý còn được gọi làEthernet address là một dãy bít gồm 48 bit được gán bởi các nhà sản xuất,địa chỉ này được biểu điễn bởi dạng số thập lục phân (hecxa)

Ví dụ : 3A:9D:10: 60:7C:1F

Như thế mỗi card mạng (interface card) có một địa chỉ duy nhất và địachỉ này được quy định từ nhà sản xuất card mạng, tuy nhiên địa chỉ vật lýkhông thể hiện khả năng xác định vị trí của hệ thống mạng Để giải quyếtvấn đề đó người ta đưa ra địa chỉ IP (IP Address)

Địa chỉ IP phải là duy nhất trên mạng và có một dạng thống nhất, mỗiđịa chỉ IP gồm 4 byte và có hai thành phần : phần địa chỉ đường mạng(Metwork ID)và địa chỉ host (host ID)

32 bits ( 4 byte)Địa chỉ IPNếu các máy tính được nối internet thì địa chỉ IP phải do NIC (NetworkInformation Center) cấp

B Phân loại địa chỉ IP.

Có tất cả 5 lớp địa chỉ IP nhưng được phổ biến sử dụng chỉ có ba lớp làLớp A ,lớp B và lớp C

-Lớp A: dùng cho hệ thống mạng có lượng dịa chỉ host rất lớn, số

lượng này có thể lên đến 16 triệu địa chỉ:

31 30 24 23 0

Để có thể nhận biết địa chỉ thuộc lớp nào người ta căn cứ vào bit đầutiên trong phần network ID, trong lớp A : bít đầu tiên trong phần IDnetwork bằ g 0 , 8 bits đầu dùng cho phần network ID còn lại 24 bits dànhcho phần host ID, như vậy có 162 địa chỉ đường mạng (27), và 16.777.214địa chỉ host ID (224)

- Lớp B: Dùng cho hệ thống mạng trung bình với số lượng host ID lên

- lớp C: Địa chỉ lớp C dùng cho mạng nhỏ có số lượng máy không vượtquá 254 máy

31 30 29 28 8 7 0

Có thể nhận biết địa chỉ lớp này thông qua hai bit đầu tiên trong phầnnetwork ID, hai bit này nhận giá trị 1 Phần network ID có 221 – 2 =2.907.150 địa chỉ đường mạng và 28 – 2 = 254 địa chỉ host

C Subnet Mask (mặt nạ con):

subnet mask là một dãy 32 bits giống như địa chỉ IP đươc dùng kèm vớiđịa chỉ IP để xác định mạng con Khi có một địa chỉ IP và kèm theo là mộtsubnet mask chúng ta có thể xác định địa chỉ đường mạng con của địa chỉ IP

đó bằng cách thực hiện toán tử AND giữa IP và subnet, đây là cách màrouter xác định cho gói dữ liệu đi theo đường mạng nào để đến máy nhận

ví dụ : địa chỉ IP 192.125.125.3

Subnet mask 255.255.255.0

II.2 Cơ sở lý thuyết về mạng internet

Internet là công nghệ thông tin liên lạc mới, và hiện đại, nó tác độngsâu sắc vào xã hội cuộc sống của chúng ta, là một phương tiện thiết yếu củacuộc sống hiện đại giống như điện thoại hay ti vi Với điện thoại chỉ cho phéptrao đổi thông tin qua âm thanh, giọng nói Với tivi thì thông tin nhận đượctrực quan hơn với cả âm thanh và hình ảnh Còn với Internet chúng ta có thểlàm mọi thứ như đọc báo,xem phim,viết thư,tra cứu tài,liệu trò chuyện …Internet là mạng của các mạng, nó bao gồm nhiều mạng máy tính kết nối lạivới nhau Số lượng máy tính và số lượng người truy cập vào mạng máy tínhInternet trên toàn thế giới ngày càng gia tăng Nhất là từ năm 1993 trở đimạng internet không chỉ cho phép chuyền tải thông tin nhanh chóng mà còngiúp cung cấp thông tin, nó cũng là diễn đàn và là thư viện toàn cầu đầu tiên.Các thông tin được đặt rải rác trên toàn thế giới có thể truyền thông được vớinhau từ một thiết bị modem và một đường đây điện thoại.

Hệ điều hành UNIX là hệ phát triển mạnh với rất nhiều các công cụ hỗtrợ và đảm bảo các phần mềm ứng dụng có thể chuyển qua lại trên các họ máytính khác nhau Bên cạnh đó hệ điều hành UNIX BSD còn cung cấp nhiều thủtục internet cơ bản, đưa ra khái niệm Socket và cho phép chương trình ứngdụng thâm nhập vào Internet một cách đễ dàng,

Internet có thể tạm hiểu là liên mạng gồm các máy tính nối lại với nhautheo một nghi thức và một số thủ tục gọi là TCP/IP (Tránmission ControlProtocol/ Internet Protocol) Thủ tục và nghi thức này trước kia đã được thiếtlập và phát triển đành cho bộ quốc phòng Mỹ với mục đích liên lạc giữa cácmáy tính nối đơn lẻ và các mạng máy tính với nhau mà không phụ thuộc vàocác hãng cung cấp máy tính Sự liên lạc này vẫn đươc đảm bảo liên tục ngay

cả khi có nút trong mạng khong hoạt động

Ngày nay, Internet là một trong những mạng máy tính có phạm vi toàncầu gồm nhiều mạng nhỏ cũng như các máy tính riêng lẻ được kết nối vớinhau để có thể liên lạc và trao đổi thông tin Trên quan điểm Client/ Server thì

có thể xem internet như là mạng của các mạng sever, có thể truy xuất bởi hàngtriệu client Việc chuyển và nhận thông tin trên internet được thực hiện bằngnghi thức TCP/IP Nghi thức này gồm hai thành phần là TCP và IP, Ip cắt nhỏ

và đóng gói thông tin chuyển qua mạng, khi đến máy nhận thì thông tin đó sẽđược ráp nối lại TCP bảo đảm cho sự chính xác của thông tin được chuyển đicũng như ráp nối lại, mặt khác TCP cũng sẽ yêu cầu truyền lại thông tin thấtlạc hay hư hỏng Tùy theo thông tin lưu trữ và mục đích phục vụ mà các severtrên internet sẽ được phân chia thành các loại khác nhau như web sever, emailsever hay FTP sever, mỗi loại sever sẽ được tối ưu hóa theo mục đích sửdụng

Từ quan điểm người sử dụng, internet như là tập hợp các chương trìnhứng dụng sử dụng những cơ sở hạ tầng của mạng để chuyển tải thông tin Hầuhết người sử dụng internet thực hiện công việc đơn giản là chạy các chươngtrình ứng dụng trên một máy tính nào đó (gọi là máy client) mà không cầnhiểu loại máy tính đang được truy suất (sever), kỹ thuật TCP/IP, cấu trúc hạtầng của mạng hay internet hoặc ngay cả con đường mà dữ liệu được truyềnqua để đến được đích của nó.

Hình 4 : liên lạc trên internet

1 Khởi nguồn của mạng internet

Internet bắt đầu từ năm 1969 đưới cái tên là Arpanet( AdvancedResearch Projects Agency) còn gọi là ARPA Nó thuộc bộ quốc phòng

Mỹ (DoD) Đầu tiên nó chỉ có 4 máy được thết kế để minh họa khả năngxây dựng mạng bằng cách dùng máy tính nằm rải rác trong một vùng rộng.Vào năm 1972 khi ARPANET được trình bày công khai đã được 50 trườngđại học và các viện nghiên cứu nối kết vào Mục tiêu của ARPANET lànghiên cứu hệ thống máy tính cho các mục đích quân sự Chính phủ vàquân đội tìm kiếm những phương pháp để làm cho mạng tránh được lỗi,mạng này được thiết kế cho phép các văn thư lưu hành từ máy tính này đếnmáy tính khác, đối với chính phủ và quân đội máy tính đã có các côngdụng rõ ràng và sâu rộng Kế hoạch ARPANET đã đưa ra nhiều đường nốigiữa các máy tính Điều quan trọng nhất là các máy tính bạn có thể gửi cácvăn bản bởi bất kì con đường nào, thay vì chỉ qua một con đường cố định.Đây chính là nơi mà vấn đề giao thức đã xuất hiện

2 Giao thức mà internet sử dụng.

- Giao thức hay còn gọi là nghi thức là các phương tiện để làm chothông tin trở lên hữu dụng Một quyết định phải được thực hiện khi hai haynhiêu máy tính muốn gửi và nhận dữ liệu

Đầu tiên ARPANET đã đưa ra giao thức Host-to-host Protocol,nhưng giao thức này không đáng tin cậy và nó chỉ giới hạn trong một sốcác máy Vào cuối năm 1970 các mạng khác cũng bung ra trong thực tế,mạng UUCP gồm một nhóm có thể nối hàng trăm máy tính với nhau Vàocuối năm 1980 mạng NSFNET mạng của national science foundation đượcphát triển để nối 5 trung tâm siêu máy tính của nó, nó là mạng hấp dẫn chotất cả các nhà nghiên cứu và các viện đại học cũng như các viện nghiêncứu Năm 1972 bắt đầu thế hệ thứ hai của giao thức mạng đã làm phát sinh

ra một nhóm giao thức được gọi là Tránmission control protocol / InternetProtocol viết tắt là TCP/IP Năm 1983 TCP/IP là bộ giao thức choARPANET, và nó đã trở thành một trong những giao thức mạng thôngdụng nhất hiện nay Sau cùng tất cả các mạng được tài trợ bởi cá nhân hay

xã hội –ARPANET,MILNET,UUCP,BITNET,CSNET và NASASCIENCE INTERNET đã liên kết trong một mạng khu vực NSFNET vàARPANET giải tán, ngày càng có nhiều mạng khác sát nhập vào

- Ngày nay để thực hiện việc truyền thông qua mạng thông qua trìnhduyệt web, ta cũng cần một giao thức để thực hiện công việc này, mặc dùhiện nay cũng đang có rất nhiều giao thức để truyền thông tin nhưng nhìnchung có hai giao thức được các lập trình viên sử dụng đó là: TCP/IP vàgiao thức UDP

3 Các dịch vụ kết nối đến internet

- Muốn truy cập vào internet, bạn cần phải đăng ký kết nối có nhiềuphương pháp để có thể đăng ký kết nối, và luôn có các phương pháp mớitrong quá trình thiết kế Ba phương pháp phổ biến nhất hiện nay là : Dịch

vụ trực tuyến, nhà cung cấp dịch vụ Internet ( ISP) và truy cập trực tuyến

- Dịch vụ trực tuyến (online service) là một doanh nghiệp như AOL,CompuServe, Microsoft Network (MSN), cung cấp nhiều dịch vụ truyềnthông, trong đó có truy cập internet Khi sử dụng dịch vụ trực tuyến, bạnchạy chương trình kết nối của họ để đăng nhập dịch vụ do họ cung cấp,đến lúc kết nối để chạy internet Explorer Dịch vụ trực tuyến thu cước phíhàng tháng (không áp dụng cho người Việt Nam )

- Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) là một công ty nhỏ hơn, chuyêndụng hơn, cung cấp tùy chọn không nhiều bằng dịch vụ trực tuyến,nó chophép truy nhập internet theo giờ với cước phí thấp, hoặc truy nhập khônggiới hạn với cước phí cao hơn Họ còn cấp cho khách hàng một tài khoảnEmail Ở Việt Nam hiện nay có một số dịch vụ ISP đang hoạt đông nhưVNN,FPT, NETNAM…

- Truy nhập trực tuyến ( direct access) khả dụng ở nhiều học viện giáodục hoặc công ty lớn Thay vì sử dụng modem, những tổ chức này thuêmột đường truyền chuyên dụng để cung cấp truy nhập internet 24/24 giờ

4 Cơ sở về cầu nối

a, Giới thiệu về liên mạng

Liên mạng (Internetwork) là một tập hợp của nhiều mạng riêng lẻ đượcnối kết lại bởi các thiết bị nối mạng trung gian và chúng vận hành như chỉ làmột mạng lớn Người ta thực hiện liên mạng (Internetworking) để nối kếtnhiều mạng lại với nhau nhờ đó mở rộng được phạm vi, số lượng máy tínhtrong mạng, cũng như cho phép các mạng được xây dựng theo các chuẩn khácnhau có thể giao tiếp được với nhau

Liên mạng có thể được thực hiện ở những tầng khác nhau, tùy thuộc vào mục đích cũng như thiết bị mà ta sử dụng

Tầng nối kết

Repeater Tầng liên

kết dữ liệu

Nối kết các mạng LAN có tầngvật lý khác nhau

Phân chia vùng đụng độ để cảithiện hiệu suất mạng

(Bridge)

chuyển(Switch) Tầng

mạng

Mở rộng kích thước và số lượngmáy tính trong mạng, hình thànhmạng WAN

Router

Các tầngcòn lại

Nối kết các ứng dụng lại vớinhau

Gateway

Trong chương này ta sẽ xem xét các vấn đề liên quan đến việc liênmạng ở tầng 2, giới thiệu về cơ chế hoạt động, tính năng của cầu nối(Brigde).Nhược điểm của các thiết bị liên mạng ở tầng 1 (Repeater, HUB)

Xét một liên mạng gồm 2 nhánh mạng LAN1 và LAN2 nối lại với nhaubằng một Repeater Giả sử máy N2 gởi cho N1 một Frame thông tin Frameđược lan truyền trên LAN1 và đến cổng 1 của Repeater dưới dạng một chuỗicác bits Repeater sẽ khuếch đại chuỗi các bits nhận được từ cổng 1 và chuyểnchúng sang cổng 2 Điều này vô tình đã chuyển cả khung N2 gởi cho N1 sangLAN2 Trên LAN1, N1 nhận toàn bộ Frame Trên LAN2 không có máy trạmnào nhận Frame cả Tại thời điểm đó, nếu N5 có nhu cầu gởi khung cho N4thì nó sẽ không thực hiện được vì đường truyền đang bị bận

Ta nhận thấy rằng, Frame N2 gởi cho N1 không cần thiết phải gởi sangLAN 2 để tránh lãng phí đường truyền trên LAN 2 Tuy nhiên, do Repeaterhoạt động ở tầng 1, nó không hiểu Frame là gì, nó sẽ chuyển đi mọi thứ mà nónhận được sang các cổng còn lại Liên mạng bằng Repeater hay Hub sẽ làmtăng vùng đụng độ của mạng, khả năng đụng độ khi truyền tin của các máytính sẽ tăng lên, hiệu năng mạng sẽ giảm xuống

B, Giới thiệu về cầu nối

Bây giờ ta thay thế Repeater bằng một Bridge Khi Frame N2 gởi choN1 đến công 1 của Bridge nó phân tích và thấy rằng không cần thiết phảichuyển Frame sang LAN 2

Hình 5 : Bridge khắc phục nhược điểm của Repeater/HUB

Bridge là một thiết bị hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI Bridgelàm nhiệm vụ chuyển tiếp các khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạngkhác Điều quan trọng là Bridge là thiết bị thông minh nó chuyển frame mộtcách có chọn lọc dựa vào địa chỉ MAC của các máy tính Bridge còn cho phépcác mạng có tầng vật lý khác nhau có thể giao tiếp được với nhau Bridge chialiên mạng ra thành những vùng đụng độ nhỏ, nhờ đó cải thiện được hiệu năngcủa liên mạng tốt hơn so với liên mạng bằng Repeater hay Hub

Có thể phân Bridge thành 3 loại:

1 􀂃Cầu nối trong suốt (Transparent Bridge): Cho phép nối các mạngEthernet/ Fast Ethernet lại với nhau

2 􀂃Cầu nối xác định đường đi từ nguồn (Source Routing Bridge):Cho phép nối các mạng Token Ring lại với nhau

3 􀂃Cầu nối trộn lẫn (Mixed Media Bridge): Cho phép nối mạngEthernet và Token Ring lại với nhau

* Cầu nối trong suốt

- Giới thiệu

Cầu nối trong suốt được phát triển lần đầu tiên bởi Digital EquipmentCorporation vào những năm đầu thập niên 80 Digital đệ trình phát minh củamình cho IEEE và được đưa vào chuẩn IEEE 802.1

Cầu nối trong suốt được sử dụng để nối các mạng Ethernet lại với nhau.Người ta gọi là cầu nối trong suốt bởi vì sự hiện diện và hoạt động của nó thìtrong suốt với các máy trạm Khi liên mạng bằng cầu nối trong suốt, các máytrạm không cần phải cấu hình gì thêm để có thể truyền tải thông tin qua liênmạng

- Nguyên lý hoạt động

Khi cầu nối trong suốt được mở điện, nó bắt đầu học vị trí của các máytính trên mạng bằng cách phân tích địa chỉ máy gởi của các khung mà nó nhậnđược từ các cổng của mình Ví dụ, nếu cầu nối nhận được một khung từ cổng

số 1 do máy A gởi, nó sẽ kết luận rằng máy A có thể đến được nếu đi rahướng cổng 1 của nó Dựa trên tiến trình này,

cầu nối xây dựng được một Bảng địa chỉ cục bộ (Local address table) mô tả địa chỉ của các máy tính so với các cổng của nó

Địa chỉ máy tính (Địa chỉ

Cầu nối sử dụng bảng địa chỉ cục bộ này làm cơ sở cho việc chuyểntiếp khung Khi khung đến một cổng của cầu nối, cầu nối sẽ đọc 6 bytes đầutiên của khung để xác định địa chỉ máy nhận khung Nó sẽ tìm địa chỉ nàytrong bảng địa chỉ cục bộ và sẽ ứng xử theo một trong các trường hợp sau:

1 􀂃Nếu máy nhận nằm cùng một cổng với cổng đã nhận khung, cầunối sẽ bỏ qua khung vì biết rằng máy nhận đã nhận được khung

2 􀂃Nếu máy nhận nằm trên một cổng khác với cổng đã nhận khung,cầu nối sẽ chuyển khung sang cổng có máy nhận

3 􀂃Nếu không tìm thấy địa chỉ máy nhận trong bảng địa chỉ, cầu nối

sẽ gởi khung đến tất cả các cổng còn lại của nó, trừ cổng đã nhậnkhung

Trong mọi trường hợp, cầu nối đều cập nhật vị trí của máy gởi khungvào trong bảng địa chỉ cục bộ

Cầu nối trong suốt thành công trong việc phân chia mạng thành nhữngvùng đụng độ riêng rời Đặc biệt khi quá trình gởi dữ liệu diễn ra giữa hai máytính nằm về cùng một hướng cổng của cầu nối, cầu nối sẽ lọc không cho luồnggiao thông này ảnh hưởng đến các nhánh mạng trên các cổng còn lại Nhờđiều này cầu nối trong suốt cho phép cải thiện được băng thông trong liênmạng

+ Vấn đề vòng quẩn - Giải thuật Spanning Tree

Cầu nối trong suốt sẽ hoạt động sai nếu như trong hình trạng mạng xuấthiện các vòng Xét ví dụ như hình dưới đây:

Hình 7Vấn đề vòng quẩn trong mạng

Giả sử M gởi khung F cho N, cả hai cầu nối B1 và B2 chưa có thông tin

gì về địa chỉ của N Khi nhận được khung F, cả B1 và B2 đều chuyển F sangLAN 2, như vậy trên LAN 2 xuất hiện 2 khung F1 và F2 là phiên bản của Fđược sao lại bởi B1 và B2 Sau đó F1 đến B2 và F2 đến B1 Tiếp tục B1 vàB2 lại lần lượt chuyển F2 và F1 sang LAN1, quá trình này sẽ không dừng, dẫnđến hiện tượng rác trên mạng Người ta gọi hiện tượng này là vòng quẩn trênmạng

* Cầu nối xác định đường đi từ nguồn

- Giới thiệu

Cầu nối xác định đường đi từ nguồn (SRB-Source Route Bridge) đượcphát triển bởi IBM và được đệ trình lên ủy ban IEEE 802.5 như là một giảipháp để nối các mạng Token lại với nhau

Cầu nối SRB được gọi tên như thế bởi vì chúng qui định rằng : đường

đi đầy đủ từ máy tính gởi đến máy nhận phải được đưa vào bên trong củakhung dữ liệu gởi đi bởi máy gởi (Source) Các cầu nối SRB chỉ có nhiệm vụlưu và chuyển các khung như đã được chỉ dẫn bởi đường đi được lưu trongtrong khung

- Nguyên lý hoạt động

Xét một liên mạng gồm 4 mạng Token Ring được nối lại với nhau bằng

4 cầu nối SRB như hình dưới đây:

Giả sử rằng máy X muốn gởi một khung dữ liệu cho máy Y Đầu tiên Xchưa biết được Y có nằm cùng LAN với nó hay không Để xác định điều này,

X gởi một Khung kiểm tra (Test Frame) Nếu khung kiểm tra trở về X mà

không có dấu hiệu đã nhận của Y, X sẽ kết luận rằng Y nằm trên một nhánhmạng khác

Để xác định chính xác vị trí của máy Y trên mạng ở xa, X gởi mộtKhung thăm dò (Explorer Frame) Mỗi cầu nối khi nhận được khung thăm dò(Bridge 1 và Bridge 2 trong trường hợp này) sẽ copy khung và chuyển nósang tất cả các cổng còn lại Thông tin về đường đi được thêm vào khungthăm dò khi chúng đi qua liên mạng Khi các khung thăm dò của X đến được

Y, Y gởi lại các khung trả lời cho từng khung mà nó nhận được theo đường đi

đã thu thập được trong khung thăm dò X nhận được nhiều khung trả lời từ Yvới nhiều đường đi khác nhau X sẽ chọn một trong số đường đi này, theo mộttiêu chuẩn nào đó Thông thường đường đi của khung trả lời đầu tiên sẽ được

chọn vì đây chính là đường đi ngắn nhất trong số các đường đi (trở về nhanhnhất)

Sau khi đường đi đã được xác định, nó được đưa vào các khung dữ liệugởi cho Y trong trường thông tin về đường đi (RIF- Routing InformationField) RIF chỉ được sử dụng đến đối với các khung gởi ra bên ngoài LAN

+ Cấu trúc khung

Cấu trúc của RIF trong khung được mô tả như hình dưới đây:

Hình 8 Cấu trúc của trường thông tin về đường đi Trong đó:

1 􀂃Routing Control Field: là trường điều khiển đường đi, nó bao gồm

các trường con sau:

1 o Type: Có thể có các giá trị mang ý nghĩa như sau:

2 􀂃Specifically routed: Khung hiện tại có chứa đường đi đầy đủ

đến máy nhận

3 􀂃All paths explorer: Là khung thăm dò

4 􀂃Spanning-tree explorer: Là khung thăm dò có sử dụng giải

thuật nối cây để giảm bớt số khung được gởi trong suốt quá trìnhkhám phá

5 o Length: Mô tả chiều dài tổng cộng (tính bằng bytes) của trường RIF

6 o D Bit: Chỉ định và điều khiển hướng di chuyển (tới hay lui) của

khung

0 o Largest Frame: Chỉ định kích thước lớn nhất của khung mà nó có thể

được xử lý trên tiến trình đi đến một đích

2 􀂃Routing Designator Fields:

Là các trường chứa các Bộ chỉ định đường đi Mỗi bộ chỉ định đường đibao gồm 2 trường con là:

1 o Ring Number (12 bits): Là số hiệu nhận dạng của một LAN

2 o Bridge Number (4 bits)—Là số hiệu nhận dạng của cầu nối Sẽ là 0

nếu đó là máy tính đích

Ví dụ: Đường đi từ X đến Y sẽ được mô tả bởi các bộ chỉ định đường đinhư sau:

LAN1:Bridge1:LAN 3: Bridge 3: LAN 2: 0

Hay: LAN1:Bridge2:LAN 4: Bridge 4: LAN 2: 0

* Cầu nối trộn lẫn (Mixed Media Bridge)

Cầu nối trong suốt được dùng để nối các mạng Ethernet lại với nhau.Cầu nối xác định đường đi từ nguồn dùng để nối các mạng Token Ring Đểnối hai mạng Ethernet và Token Ring lại với nhau, người ta dùng loại cầu nốithứ ba, đó là cầu nối trộn lẫn đường truyền Cầu nối trộn lẫn đường truyền cóhai loại:

1 o Cầu nối dịch (Translational Bridge)

2 o Cầu nối xác định đường đi từ nguồn trong suốt Transparence Bridge)

(Source-Route-5 Cơ sở về bộ chuyển mạch

a, Chức năng và đặc tính mới của switch

LAN Switch là một thiết bị hoạt động ở tầng 2, có đầy đủ tất cả các tínhnăng của một cầu nối trong suốt như:

1 o Học vị trí các máy tính trên mạng

2 o Chuyển tiếp khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng khác một cách có

chọn lọc

3 Ngoài ra Switch còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng mới như:

1 o Hỗ trợ đa giao tiếp đồng thời: Cho phép nhiều cặp giao tiếp diễn ra một

cách đồng thời nhờ đó tăng được băng thông trên toàn mạng

1 o Hỗ trợ giao tiếp song công (Full-duplex communication): Tiến trình gởi

khung và nhận khung có thể xảy ra đồng thời trên một cổng Điều nàylàm tăng gấp đôi thông lượng tổng của cổng o Điều hòa tốc độ kênhtruyền: Cho phép các kênh truyền có tốc độ khác nhau giao tiếp được vớinhau Ví dụ, có thể hoán chuyển dữ liệu giữa một kênh truyền 10 Mbps

và một kênh truyền 100 Mbps

B, Kiến trúc của switch

Switch được cấu tạo gồm hai thành phần cơ bản là:

o Bộ nhớ làm Vùng đệm tính toán và Bảng địa chỉ (BAT-Buffer anhAddress Table)

o Giàn hoán chuyển (Switching Fabric) để tạo nối kết chéo đồng thờigiữa các cổng

c, Các giải thuật hoán chuyển

Việc chuyển tiếp khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng kia củaswitch có thể được thực hiện theo một trong 3 giải thuật hoán chuyển sau:

*, Giải thuật hoán chuyển lưu và chuyển tiếp (Store and Forward Switching)

Khi khung đến một cổng của switch, toàn bộ khung sẽ được đọc vàotrong bộ nhớ đệm và được kiểm tra lỗi Khung sẽ bị bỏ đi nếu như có lỗi Nếukhung không lỗi, switch sẽ xác định địa chỉ máy nhận khung và dò tìm trongbảng địa chỉ để xác định cổng hướng đến máy nhận Kế tiếp sẽ chuyển tiếpkhung ra cổng tương ứng Giải thuật này có thời gian trì hoãn lớn do phải thựchiện thao tác kiểm tra khung Tuy nhiên nó cho phép giao tiếp giữa hai kênhtruyền khác tốc độ

* Giải thuật xuyên cắt (Cut-through)

Khi khung đến một cổng của switch, nó chỉ đọc 6 bytes đầu tiên củakhung (là địa chỉ MAC của máy nhận khung) vào bộ nhớ đệm Kế tiếp nó sẽtìm trong bảng địa chỉ để xác định cổng ra tương ứng với địa chỉ máy nhận vàchuyển khung về hướng cổng này

Giải thuật cut-through có thời gian trì hoãn ngắn bởi vì nó thực hiệnviệc hoán chuyển khung ngay sau khi xác định được cổng hướng đến máynhận Tuy nhiên nó chuyển tiếp luôn cả các khung bị lỗi đến máy nhận

* Hoán chuyển tương thích (Adaptive – Switching)

Giải thuật hoán chuyển tương thích nhằm tận dụng tối đa ưu điểm củahai giải thuật hoán chuyển Lưu và chuyển tiếp và giải thuật Xuyên cắt Tronggiải thuật này, người ta định nghĩa một ngưỡng lỗi cho phép Đầu tiên, switch

sẽ hoạt động theo giải thuật Xuyên cắt Nếu tỉ lệ khung lỗi lớn hơn ngưỡngcho phép, switch sẽ chuyển sang chế độ hoạt động theo giải thuật Lưu vàchuyển tiếp Ngược lại khi tỷ lệ khung lỗi hạ xuống nhỏ hơn ngưỡng, switchlại chuyển về hoạt động theo giải thuật Xuyên cắt

D, Thông lượng tổng (Aggregate throughput)

Thông lượng tổng (Aggregate throughput) là một đại lượng dùng để đohiệu suất của switch Nó được định nghĩa là lượng dữ liệu chuyển qua switchtrong một giây Nó có thể được tính bằng tích giữa số nối kết tối đa đồng thờitrong một giây nhân với băng thông của từng nối kết Như vậy, thông lượngtổng của một switch có N cổng sử dụng, mỗi cổng có băng thông là B đượctính theo công thức sau:

Aggregate throughput = (N div 2) * (B*2) = N*B

Ví dụ: Cho một mạng gồm 10 máy tính được nối lại với nhau bằng mộtswitch có các cổng 10 Base-T Khi đó, số nối kết tối đa đồng thời là 10/2 Mỗicặp nối kết trong một giây có thể gởi và nhận dữ liệu với lưu lượng là10Mbps*2 (do Full duplex) Như vậy thông lượng tổng sẽ là: 10/2*10*2 =

cả các máy tính trong mạng Mỗi máy tính sẽ chiếm một mục từ trong bảngđịa chỉ Mỗi switch được thiết kế với một dung lượng bộ nhớ giới hạn Và nhưthế, nó xác định khả năng phục vụ tối đa của một switch Chúng ta không thểdùng switch đế nối quá nhiều mạng lại với nhau Hơn nữa, các liên mạng hìnhthành bằng cách sử dụng switch cũng chỉ là các mạng cục bộ, có phạm vi nhỏ.Muốn hình thành các mạng diện rộng ta cần sử dụng thiết bị liên mạng ở tầng

3 Đó chính là bộ chọn đường (Router)

Hình 9 – Xây dựng liên mạng bằng router

Trong mô hình trên, các mạng LAN 1, LAN 2, LAN 3 và mạng Internetđược nối lại với nhau bằng 3 router R1, R2 và R3

Router là một thiết bị liên mạng ở tầng 3, cho phép nối hai hay nhiềunhánh mạng lại với nhau để tạo thành một liên mạng Nhiệm vụ của router làchuyển tiếp các gói tin từ mạng này đến mạng kia để có thể đến được máynhận Mỗi một router thường tham gia vào ít nhất là 2 mạng Nó có thể là mộtthiết bị chuyên dùng với hình dáng giống như Hub hay switch hoặc có thể làmột máy tính với nhiều card mạng và một phần mềm cài đặt giải thuật chọnđường Các đầu nối kết (cổng) của các router được gọi là các Giao diện(Interface)

Các máy tính trong mạng diện rộng được gọi là các Hệ thống cuối (EndSystem), với ý nghĩa đây chính là nơi xuất phát của thông tin lưu thông trênmạng, cũng như là điểm dừng của thông tin

Về mặt kiến trúc, các router chỉ cài đặt các thành phần thực hiện cácchức năng từ tầng 1 đến tầng 3 trong mô hình OSI Trong khi các End Systemthì cài đặt chức năng của cả bảy tầng

B, Chức năng của bộ chọn đường

Hình 10– Nhiều đường đi cho một đích đến

Trong một mạng diện rộng, thường có nhiều đường đi khác nhau chocùng một đích đến Ta xét trường hợp A gởi cho C một gói tin Gói tin đượcchuyển đến router R1, và được lưu vào trong hàng đợi các gói tin chờ đượcchuyển đi của R1 Khi một gói tin trong hàng đợi đến lượt được xử lý, router

sẽ xác định đích đến của gói tin, từ đó tìm ra router kế tiếp cần chuyển gói tinđến để có thể đi đến đích Đối với Router 1, có hai đường đi, một nối đếnrouter R2 và một nối đến R3 Khi đã chọn được đường đi cho gói tin, routerR1 sẽ chuyển gói tin từ hàng đợi ra đường đã chọn Một quá trình tương tựcũng xảy ra trên Router kế tiếp Cứ như thế, gói tin sẽ được chuyển từ routernày đến router khác cho đến khi nó đến được mạng có chứa máy tính nhận và

sẽ được nhận bởi máy tính nhận

Như vậy, hai chức năng chính mà một bộ chọn đường phải thực hiện là:

1 􀂃Chọn đường đi đến đích với ‘chi phí’ (metric) thấp nhất chomột gói tin

2 􀂃Lưu và chuyển tiếp các gói tin từ nhánh mạng này sang nhánhmạng khác

C, Nguyên tắc hoạt động của bộ chọn đường

1 * Bảng chọn đường (Routing table)

2 Để xác định được đường đi đến đích cho các gói tin, các routerduy trì một Bảng chọn đường (Routing table) chứa đường đi đếnnhững điểm khác nhau trên toàn mạng Hai trường quan trọng