Khảo sát và thiết kế xây dựng mạng lan cho doanh nghiệp luận văn tốt nghiệp đại học

Các dữ liệu chỉ đợc truyền theo con đờng cố định hình 1.Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhng hiệu xuất xửdụng đờng truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai

SVTH: Phan Hoàng Thành – Nguyễn Văn Nam 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG MẠNG LAN

CHO DOANH NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn : ThS Phạm Thị Thu Hiền Sinh viên thực hiện : Phan Hoàng Thành

VINH – 2011

Lời cảm ơn

Trong thời gian thực hiện đồ án “Phân tích và thiết kế xây dựng mạng

giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo tại trờng Đại Học Vinh Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các bạn đã dành thời gian giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô giáo - Th.S Phạm Thị Thu Hiền là người đã đồng ý hướng dẫn trực tiếp cho đề tài của nhóm chúng em Là người tận tình giúp đỡ chúng em về thông tin của đồ án và các giải pháp mạng Nhờ vậy mà chúng em đã làm hoàn chỉnh được đồ án của mình và quan trọng hơn hết là chúng

em đã tiếp thu được những kinh nghiệm thực tế trong suốt quá trình thực hiện đồ

án

Qua đây chúng em cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và

động viên chúng em hoàn thành đồ án này

Tuy nhiên, vì đây là lần đầu tiên chúng em triển khai một mô hình mạng thực tế, nên sẽ có nhiều thiếu sót, mong thầy cô chỉ bảo thêm Chân thành cảm ơn thầy cô và các bạn đã đóng góp ý kiến cho mô hình mạng của nhóm chúng em

Vinh, tháng 5 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Phan Hoàng Thành Nguyễn Văn Nam

Mục lục

Lời cảm ơn 2

Mục lục 3

Các từ viết tắt trong đồ án 4

Lời mở đầu 5

Chơng 1 Tổng quan mạng máy tính 6

1.1 Khái niệm mạng máy tính 6

1.2 Phân loại mạng máy tính 7

Chơng 2 Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP/IP 13

2.1 Mô hình OSI 13

2.2 Bộ giao thức TCP/IP 20

Chơng 3 Mạng LAN và thiết kế mạng LAN 30

3.1 Các thiết bị LAN cơ bản 30

3.2 Thiết kế mạng LAN 42

Chơng 4 Khảo sát thiết kế mạng 52

4.1 Yêu cầu thiết kế 52

4.2 Phân tích thiết kế hệ thống 52

4.3 Cài đặt, cấu hình hệ thống 55

4.4 Dự toán chi phí mua thiết bị, vật t 63

Kết luận 66

Hạn chế 66

Hớng phát triển 67

Tài liệu tham khảo 68

Các từ tiếng Anh viết tắt trong đồ án

ICMP Internet Control Message Protocol

IGMP Internet Group Messages Protocol

ISO International Standard Oranization

OS - IS Open System Interconnection Intermediate System To

Intermediate System

RIP Routing Information Protocol

TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

kế và xây dựng mạng LAN cho doanh nghiệp ”

Đồ án đợc bố cục làm 4 chơng:

Chơng 1 Tổng quan về mạng máy tính , trong chơng này trình bày các kiến

thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý (LAN, WAN,GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng

Chơng 2 Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô hình TCP/IP, trong chơng này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy trên bộ giao

thức TCP/IP, mô hình OSI

Chơng 3 Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chơng này trình bày các

kiến thức cơ bản về LAN, các phơng pháp điều khiển truy cập trong LAN, các côngnghệ và các chuẩn cáp, các phơng pháp đi cáp

Chơng 4 Thiết kế mạng LAN

- Yêu cầu thiết kế

- Phân tích thiết kế hệ thống

- Cài đặt cấu hình hệ thống

- Dự toán chi phí mua vật t, thiết bị

Mục đích nghiên cứu Đồ án “ Khảo sát thiết kế và xây dựng mạng LAN doanhnghiệp ” chúng em có thể thiết kế và xây dựng các mạng LAN, WAN, và các mạng

khác phục vụ theo yêu cầu của thực tế Do thời gian và kiến thức có hạn nên bàiviết còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn

Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Chơng 1

Tổng quan về mạng máy tính.

Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các bóng

đèn điện tử nên kích thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lợng Việc nhập dữ liệumáy tính đợc thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả đợc đa ra máy in, điềunày làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho ngời sử dụng

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

Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời chophép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các vùng xa Vàonăm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trờng mạng của mình chophép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối bằng dây cáp mạng, và đó chính

là hệ điều hành đầu tiên

1.1 Khái niệm về mạng máy tính :

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

Nói một cách khác, một số máy tính đợc kết nối với nhau và có thể trao đổithông tin cho nhau gọi là mạng máy tính

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữliệu Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia sẻvời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD Rom…điều nàygây nhiều bất tiện cho ngời dùng

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

- Nhiều ngời có thể dùng chung một phần mềm tiện ích

- Một nhóm ngời cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung dữliệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file ) của đề án, họ trao đổithông tin với nhau dễ dàng

Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản.

- Dữ liệu đợc quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những ngời sửdụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn.

- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ…)

- Ngời sử dụng trao đổi với nhau th tín dễ dàng (Email ) và có thể sử dụngmạng nh là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một chính sáchmới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác nh giá cả thị trờng,tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì đó ), hoặc sắp xếp thờikhoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu của các ngời khác …

- Một số ngời sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp

mà các chức năng lại mạnh )

- Mạng máy tính cho phép ngời lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể

sử dụng các chơng trình tiện ích của các trung tâm máy tính khác cong rỗi,

sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống

- Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các tệp(files) khi có những ngời không đủ quyền truy xuất các tệp tin và th mục đó

1.2 Phân loại mạng máy tính :

a Phân loại theo phạm vi địa lý:

Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể phân

bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế

Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng ngời ta có thể phân ra các loại mạng nhsau:

• Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng đợc lắp đặt trongphạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km Kết nối đ-

ợc thực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp

đồng trục thay cáp quang LAN thờng đợc sử dụng trong nội bộ cơ quan,

xí nghiệp… Các LAN có thể đợc kết nối với nhau thành WAN

• Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng đợc cài đặttrong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kínhkhoảng 100 Km trở lại.Các kết nối này đợc thực hiện thông qua các môitrờng truyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s )

• Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng có thểvợt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông thờng kết nốinày đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông Các WAN có thể đợc kếtnối với nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN

• Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng đợc thiết lậptrên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất Thông thờng kếtnối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh

Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm đợc sử dụng nhiều nhất

b Phân biệt theo phơng pháp chuyển mạch ( truyền dữ liệu )

+) Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network )

Trong trong trờng hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thìgiữa chúng sẽ đợc thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi mộttrong hai bên ngắt liên lạc Các dữ liệu chỉ đợc truyền theo con đờng cố định( hình 1).

Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhng hiệu xuất xửdụng đờng truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tincần truyền trong khi các trạm khác không đợc phép sử dụng kênh truyền này vàphải tiêu tốn thời gian thiết lập con đờng (kênh) cố định giữa 2 trạm

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

+) Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network)

Thông tin cần truyền đợc cấu trúc theo một phân dạng đặc biệt gọi là bản tin.Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi nhận đểchuyển bản tin tới đích Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông tin khácnhau có thể đợc gửi đi theo các con đờng khác nhau

− Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u tiên cho các thông báo

− Có thể tăng hiệu xuất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉquảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích

Nhợc điểm :

Phơng pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thớc của các thôngbáo, làm cho phí tổn lu trữ tạm thời cao và ảnh hởng đến thời gian đáp ứng và chấtlợng truyền đi Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu

th điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ nhất định

do lu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút

nhiều con đờng khác nhau Căn cứ vào số thứ tự các gói tin đợc tái tạo thành thôngtin ban đầu.

Phơng pháp chuyển mach bản tin và phơng pháp chuyển mạch gói là gần giốngnhau Điểm khác biệt là các gói tin đợc giới hạn kích thớc tối đa sao cho các nútmạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không cần phải lu trữ tạm thờitrên đĩa Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn vàhiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin

c Phân loại máy tính theo TOPO:

Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố tríphần tử của mạng cũng nh cách nối giữa chúng với nhau Thông thờng mạng có badạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ), mạng dạng vòng (RingTopology ) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology ) Ngoài ba dạng cấu hình kểtrên còn có một số dạng khác biến tớng từ ba dạng này nh mạng dạng cây, mạngdạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp,…

+) Mạng hình sao (Star topology)

Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút Các nút này là cáctrạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng Bộ kết nối trung tâmcủa mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng ( hình 2)

Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp, giảipháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần thông qua trụcbus, nên tránh đợc các yếu tố gây ngng trệ mạng

Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến Với việc sử dụng các

bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể đợc mở rộng bằng cách tổ chứcnhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và vận hành

Ưu điểm :

− Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ởmột nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thờng

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

− Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp

− Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố Đặc biệt do sử dụng kêt nối điểm

-điểm nên tận dụng đợc tối đa tốc độ của đờng truyền vật lý

Nhợc điểm :

Hình 1-3 Cấu trúc mạng sao

− Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng của trung tâm.

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

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

− Độ dài đờng truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m với công nghệ hiện tai)

+) Mạng dạng vòng (Ring topology)

Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đờng dây cáp đợc thiết kế làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào đó Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ đợc một nút mà thôi Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận

Ưu điểm:

− Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đờng dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên

− Mỗi trạm có thể đạt đợc tốc độ tối đa khi truy nhập

Nhợc điểm : Đờng dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ

hệ thống cũng bị ngừng

+) Mạng dạng tuyến (Bus topology) Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị khác Các nút đều đợc nối về với nhau trên một trục đờng dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu Tất cả các nút đều sử dụng chung đờng dây cáp chính này ở hai đầu dây cáp đợc bịt bởi một thiết bị gọi là terminator Các tín hiệu và dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến

Terminator

Hình1-5 Cấu trúc mạng hình tuyến Hình 1-4 Cấu hình mạng vòng

Ưu điểm :

− Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất

− Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ

Nhợc điểm :

− Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lu lợng lớn

− Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên đờng dâycũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động Cấu trúc này ngày nay ít đợc

sử dụng

+) Mạng dạng kết hợp

Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng dạngnày có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cápmạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology Ưu điểm của cấuhình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET làmạng dạng kết hợp Star/Bus Topology Cấu hình dạng này đa lại sự uyển chuyểntrong việc bố trí đờng dây tơng thích dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà nào

Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợpStar/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc đợc chuyển vòng quanh một cái bộ tậptrung

d Phân loại theo chức năng:

+) Mạng theo mô hình Client- Server:

Một hay một số máy tính đợc thiết lập để cung cấp các dịch vụ nh file server,mail server, web server, printer server….Các máy tính đợc thiết lập để cung cấp cácdịch vụ đợc gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì đợc gọi

là Client

Ưu điểm: do các dữ liệu đợc lu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và đồng

bộ với nhau Tài nguyên và dịch vụ đợc tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý, có thểphục vụ cho nhiều ngời dùng

Nhợc điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệthống

+) Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer):

Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa nh một Client vừa nh mộtServer

Chơng 2

Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao

thức TCP/IP2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):

ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang quamạng thờng gây nhầm lẫn do các công ty lớn nh IBM, HoneyWell và DigitalEquipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính

Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế – ISO(International StandardOranization) chính thức đa ra mô hình OSI(Open Systems Interconnect) là tập hợpcác đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các thiết bịkhông cùng chủng loại

Mô hình OSI đợc chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt động thiết bị

và giao thức mạng khác nhau

a Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI:

Mô hình OSI (Open System Interconnection ): là mô hình tơng kết những hệthống mở, là mô hình đợc tổ chức ISO đợc đề xuất năm 1977 và công bố năm 1984

Để các máy tính và các thiết bịi mạng có thể truyền thông với nhau phải có nhữngquy tắc giao tiếp đợc các bên chấp nhận Mô hình OSI là mộ khuôn mẫu giúpchúng ta hiểu đợc các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp

Trong mô hình OSI có 7 lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập Sựtách rời của mô hình nay mang lại lợi ích sau:

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

- Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiềunhà cung cấp sản phẩm

- Ngăn chặn đợc tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hởng đếncác lớp khác, nh vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanhchóng hơn,

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

ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical

ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical

Hình 2-1:Mô hình OSI bảy tầng

• Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông đợc vớinhau.

• Các phơng pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì

đựơc truyền dữ liệu, khi nào thì không đợc

• Các phơng pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận

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

• Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độtruyền dữ liệu thích hợp

• Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn

- Mô hình tham chiếu OSI đợc chia thành 7 lớp với các chức năng sau:

• Application Layer ( lớp ứng dụng ): giao diện giữa ứngdụng và mạng

• Presentation Layer (lớp trình bày ): thoả thuận khuôndạng trao đổi dc liệu

• Session Layer (lớp phiên ): cho phép ngời dùng thiết lậpcác kết nối

• Transport Layer (lớp vận chuyển ): đảm bảo truyềnthông giữa hai hệ thống

• Network Layer (lớp mạng ): định hớng dữ liệu truyềntrong môi trờng liên mạng

• Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu ): xác định truy xuất

đến các thiết bị

• Physical Layer (lớp vật lý ): chuyển đổi dữ liệu thành cácbit và truyền đi

b Các giao thức trong mô hình OSI:

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính đợc áp dụng : Giao thức liênkết ( Connection- Oriented )và giao thức không liên kết (Connection Less)

- Giao thức liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiếtlập một liên kêt logic và các gói tin đợc trao đổi thông qua liên kêtnày, việc có liên kêt logic sẽ nâng cao sự an toàn trong truyền dữ liệu

- Giao thức không liên kêt : Trớc khi truyền dữ liệu không thiết lập liênkêt logic mà mỗi gói tin đợc truyền độc lập với các gói tin trớc hoặcsau nó

Nh vậy với giao thức có liên kêt , quá trình truyền thông phải gồm ba giai đoạnphân biệt:

- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thơnglợng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau(truyềndữ liệu).

- Truyền dữ liệu: dữ liệu đợc truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lýkèm theo ( nh kiểm soat lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/ hợp dữ liệu

…) Để tăng cờng độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu

- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã đợc cấpphát cho liên kêt để dùng cho liên kêt khác

Đối với giao thức không liên kêt thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu

Data Data Data Data Data Data

hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr

hdr

hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

trl

Data Data Data Data Data Data

hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

hdr hdr hdr

Tại bên nhận các gói tin đợc gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tơng ứng và đâycũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.

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

• Tầng ứng dụng (Application Layer):

Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chơng trìnhứng dụng của ngời dùng và mạng Giải quyết các kỹ thuật mà các chơng trình ứngdụng dùng để giao tiếp với mạng Tầng ứng dụng xử lý truy cập mạng chung, kiểmsoát luồng và phục hồi lỗi Tầng này không cung cấp dịch vụ cho tầng nào mà nócung cấp dịch vụ cho các ứng dụng nh: truyền file, gửi nhận mail, Telnet, HTTP,FTP,SMTP

• Tầng trình bày (Presentation Layer):

Lớp này chịu trách nhiệm thơng lợng và xác lập dạng thức dữ liệu đợc trao đổi

nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi, lớp ứng dụngcủa một hệ thống khác có thể đọc đợc Lớp trình bày thông dịch giữa nhiều dạng dữliệu khác nhau thông qua một dạng chung, đồng thời nó cũng nén và giải nén dữliệu Thứ tự byte, bit bên gửi và bên nhận quy ớc quy tắc gửi nhận một chuỗi byte

và bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái nếu hai bên không thống nhất thì sẽ có sựchuyển đổi thứ tự các byte, bit vào trớc hoặc sau khi truyền Lớp trình bày cũngquản lý các cấp độ nén dữ liệu làm giảm số bít cần truyền

Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu có thể

có nhiều cách biểu diễn khác nhau Thông thờng dạng biểu diễn dùng bởi ứngdụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích có thể khác nhau do các ứngdụng đợc chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau

• Tầng phiên (Session Layer)

Lớp này có tác dụng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa haithiết bị truyền nhận Nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại vớinhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng Lớp phiên cung cấp các dịch

vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng bộ hoá giữa các tác vụ ngời dùng bằng cách

đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu Bằng cách này nếu mạng không hoạt

động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại Lớpnày cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bênnào truyền, khi nào, trong bao lâu

Trong trờng hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề hai ngời sửdụng luân phiên phải lấy lợt để truyền dữ liệu ở một thời điểm chỉ có một ngời sửdụng đó quyền đặc biệt đợc gọi các dịch vụ nhất định của tầng phiên Việc phân bổtầng này thông qua việc trao đổi thẻ bài

• Tầng vận chuyển(Transport Layer):

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầngtrên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào một luồngdữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các thông điệp giữa cácthiết bị đáng tin cậy Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc các mạch ảo đảm bảocung cấp các dịch vụ sau:

- Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn đợc tách thànhnhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao , tầng vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tựtrớc khi giáp nối các phân đoạn thành thông điệp ban đầu.

- Kiếm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại , sai hoạc trùng lặp, tầngvận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại

- Kiểm soát luồng : Tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để xácnhận Bên gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu bênnhận cha gửi tín hiệu xác nhận rằng đã nhận đợc phân đoạn dữ liệu tr-

ớc đó đầy đủ

Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn trong dữliệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của tầng mạng

Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành

địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ mạng nguồn đếnmạng đích Tầng này quyết định hớng đi từ máy nguồn đến máy đích… Nó cũngquản lý lu lợng trên mạng chẳng hạn nh chuyển đổi gói, định tuyến va kiểm soáttắc nghẽn dữ liệu Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến (router) không thểtruyền đủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi đi, tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia

sẻ dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn

Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau nh mạngEthernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đờng (quy định bởitầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngợc lại

Đối với một mạng chuyển mạch gói (packet- switched network) gồm các tậphợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.Các gói dữ liệu

đợc truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải đợcchuyển qua một chuỗi các nút Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đờng vào(incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đờng ra (outgoing link) hớng đến đíchcủa dữ liệu Nh vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện các chức năng chọn đ-ờng và chuyển tiếp

Ngời ta có hai phơng thức đáp ứng cho việc chọn đờng là phơng thức xử lý tậptrung và xử lý tại chỗ:

- Phơng thức chọn đờng xử lý tập trung đợc đặc trng bởi sự tồn tại củamột (hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực hiện việc lập racác bảng đờng đi tại từng thời điểm cho các nút và sau đó gửi các bảngchọn đờng tới từng nút dọc theo con đờng đã đợc chọn đó Thông tintổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đờng chỉ cần cập nhập và

đợc cắt giữ tại trung tâm điều khiển mạng

- Phơng thức chọn đờng xử lý tại chỗ đợc đặc trng bởi việc chọn đờng

đ-ợc thực hiện tại mỗi nút của mạng Trong từng thời điểm , mỗi nútphải duy trì các thông tin của mạng và tự xây dựng bảng chọn đờngcho mình Nh vậy các thông tin tổng thể của mạng cần dùng cho việcchọn đờng cần cập nhập và đợc cất giữ tại mỗi nút

• Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):

Là tầng mà ở đó ý nghĩa đợc gán cho các bit đợc truyền trên mạng Tầng liên kếtdữ liệu phải quy định đợc các dạng thức, kích thớc , địa chỉ máy gửi và nhận củamỗi gói tin đợc gửi đi Nó phải xác định đợc cơ chế truy cập thông tin trên mạng vàphơng tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó đợc đa đến cho ngời nhận đã định

Tầng liên kết dữ liệu có hai phơng thức liên kết dựa trên cách kết nối các máytính , đó là phơng thức “điểm- điểm” và phơng thức “điểm- nhiều điểm” Với ph-

ơng thức “điểm - điểm” các đờng truyền riêng biệt đợc thiết lập để nối các cặpmáy tính lại với nhau Phơng thức “điểm- nhiều điểm” tất cả các máy phân chiachung một đờng truyền vật lý

Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để đảm bảocho dữ liệu nhận đợc giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi Nếu một gói tin có lỗikhông sửa đợc, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra đợc cách thông báo cho nơi gửi biếtgói tin đó có lỗi để nó gửi lại

Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao thức hớng

ký tự và các giao thức hớng bit Các giao thức hớng ký tự đợc xây dựng dựa trêncác ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( nh ASCII hay EBCDIC), trong khi đó cácgiao thức hớng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân( xâu bít ) để xây dựng các phần tửcủa giao thức (đơn vị dữ liệu , các thủ tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ đợc tiếp nhận lầnlợt từng bit một

• Tầng vật lý (Physical):

Là tầng cuối cùng của mô hinh OSI, nó mô tả các đặc trng vật lý của mạng: Cácloại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối đợc dùng, các dây cáp có thể dài baonhiêu….Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trng điện của các tín hiệu đợcdùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến một máy khác của mạng,

kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền dẫn Tầng vật lý không quy định một ýnghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị phân là 0 và 1 ở các tầng caohơn của mô hình OSI ý nghiã của các bit ở tầng vật lý sẽ đợc xác định

TCP/IP – Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

a Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:

TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng nhấtvới nhau Ngày nay,TCP/IP đợc sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng nhtrên mạng Internet toàn cầu

TCP/IP đợc xem là giản lợc của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng nh sau:

- Tầng liên kết mạng (Network Access Layer)

- Tầng Internet (Internet Layer).

- Tầng giao vận (Host- to Host Transport Layer)

- Tầng ứng dụng (Application Layer)

• Tầng liên kết:

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

• Tầng Internet:

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

• Tầng giao vận:

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

TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ chế

nh chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thớc thích hợp chotầng mạng bên dới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time- out để đảm bảobên nhận biết đợc các gói tin đã gửi đi Do tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng trên

điện tử, www (World Wide Web)

SVTH: Phan Hoàng Thành – Nguyễn Văn Nam46 to 1500 bytes 18

Application

TCP

IP

Ethernet driver

User Data

User Data

Application data

Appl Header

TCP header

Application data

TCP header

IP header

Application data

TCP header

IP header

Network Interface

AndHardware

ApplicationsTCP/UDP ICMP

IP ARP/RARP

Network Interface

AndHardware

Hình 2-3: Kiến trúc TCP/IP

Cũng tơng tự nh mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến hành từ tầngtrên xuống tầng dới, qua mỗi tầng dữ liệu đợc thêm vào một thông tin điều khiển đ-

ợc gọi là phần header Khi nhận dữ liệu thì quá trình này xảy ra ngợc lại, dữ liệu

đ-ợc truyền từ tầng dới lên và qua mỗi tầng thì phần header tơng ứng đđ-ợc lấy đi và khi

đến tấng trên cùng thì dữ liệu không còn phần header nữa Hình vẽ 0-10 cho ta thấylợc đồ dữ liệu qua các tầng Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữliệu đợc mang những thuật ngữ khác nhau:

- Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng đợc gọi là stream

- Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dới gọi làTCP segment

- Trong tầng mạng, dữ liệu mà IP gửi tới tầng dới đợc gọi là IPdatagram

- Trong tầng liên kết , dữ liệu đợc truyền đi gọi là frame

b So sánh TCP/IP với OSI:

TCP/IP với OSI: mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều tầng củaOSI.Bảng sau chỉ rõ mối tơng quan giữa các tầng trong mô hình TCP/IP với OSI:

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

- Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả 3tầng trên củamô hình OSI

- Tầng giao vận trong mô hình TCP/IP không phải luôn đảm bảo độ tincậy của việc truyền tin nh ở trong tầng giao vận của mô hình OSI màcho phép thêm một lựa chọn khác là UDP

-c Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP :

+) Giao thức hiệu năng IP (Internet Protocol):

• Giới thiệu chung:

Giao thức liên mạng IP là một trong những giao thức quan trọng nhất của bộgiao thức TCP/IP Mục đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp khả năng kếtnối của mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu IP là giao thức cung cấp dịch

vụ phân phát datagram theo kiểu không liên kết và không tin cậy nghĩa là khôngcần có giai đoạn thiết lập liên kết trớc khi truyền dữ liệu , không đảm bảo rằngdatagram sẽ tới đích và không duy trì thông tin nào về những datagram đã gửi đi

SVTH: Phan Hoàng Thành – Nguyễn Văn Nam

Physical Layer va Data link Layer Data link Layer

Session Layer, Presentation Layer,

Application Layer Application Layer

20

Khuân dạng đơn vị dữ liệu dùng trong IP đợc thể hiện nh hình vẽ:

ý nghĩa các tham số trong IP header:

- Version (4 bit) : chỉ phiên bản hiện hành của IP đợc cài đặt

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

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

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

- Indentification (16 bit) : là trờng định danh

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

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

- TTL(Time to Live ) : thiết lập thời gian tồn tại của datagram

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

- Header checksum (16 bit): kiểm soát lỗi cho vùng IP header

- Source address (32 bit) : địa chỉ IP trạm đích

- Option: Khai báo các tuỳ chọn do ngừơi gửi yêu cầu

 Địa chỉ IP (IPv4):

Có độ dài 32 bits và đợc tách thành 4 vùng , mỗi vùng 1 byte thờng đợc biểu diễn dới dạng thập phân và cách nhau bởi dấu chấm (.)

VD: 203.162.7.92

Địa chỉ IPv4 đợc chia thành 5 lớp A, B, C, D, E, trong đó 3 lớp địa chỉ A, B, C

đ-ợc dùng cấp phát

Lớp A (0) cho phép định danh tới 126 mạng với tối đa 16 triệu trạm trên mỗi mạng

Bits

1

2 16 20 24 28 31

Options Padding

Data begins here…

1 2 3 4 5 6

Destination Address

Time to live Protocol Header Checksum Identification Flags Fragment Offset Version IHL Type ofService Total Length

Source Address

Hình 2-6: Khuôn dạng dữ liệu trong OSI

Lớp B (10): cho phép đinh danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 trạm trên mỗimạng.

Lớp C (110) : cho phép định danh tới 2 triệu mạng với tối đa 254 trạm trên mỗimạng

Lớp D (1110) dung để gửi gói tin IP đến một nhóm các trạm trên mạng (còn gọi

là lớp địa chỉ multicast)

Lớp E (11110) dùng để dự phòng

LớpABCDE

Khoảng địa chỉ0.0.0.0 đến 127.255.255.255128.0.0.0 đến 191.255.255.255192.0.0.0 đến 223.255.255.255224.0.0.0 đến 239.255.255.255240.0.0.0 đến 247.255.255.255

Hình 2-8: Bảng các lớp địa chỉ Internet

 Địa chỉ mạng con:

Đối với các địa chỉ lớp A, B số trạm trong một mạng là quá lớn và trong thực tếthờng không có một số lợng trạm lớn nh vậy kết nối vào một mạng đơn lẻ địachỉ mạng con cho phép chia một mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn Ta cóthể dùng một số bit đầu tiên của trờng hostid trong địa chỉ IP để đặt địa chỉmạng con

Chẳng hạn đối với một địa chỉ thuộc lớp A, việc chia địa chỉ mạng con có thể

 Mặt nạ địa chỉ mạng con:

Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần đợc biết việc định dạng địa chỉ mạngcon: bao nhiêu bit trong trờng hostid đợc dùng cho phần địa chỉ mạngcon(subnetid) Thông tin này đợc chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ mạng con (subnetmask).Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit tơng ứng với phần netid vàsubnetid đợc đặt bằng 1 còn các bit còn lại đợc đặt bằng 0

+) Giao thức hiệu năng UDP(User Datagram Protocol):

UDP là giao thức không liên kết , cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy

đ-ợc, sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận Khác với TCP, UDP không cóchức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận (ACK), khôngsắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (datagram) đến và có thể dẫn đến tình trạng mấthoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo cho ngời gửi Khuôn dạng của UDPdatagram đợc mô tả nh sau:

UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (port number) để định danhduy nhất cho nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP Nó thờng dùngcho các ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận

Source Port Destination

Port

PortData begins here…

+) Giao thức TCP (Tranmission Control Protocol):

TCP và UDP là hai giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IPtrong tầng mạng Nhng không giống nh UDP, TCP cung cấp dịch vụ liên kết tin cậy

và có liên kết

Có liên kết ở đây có nghĩa là hai ứng dụng sử dụng TCP phải thiết lập liênkết với nhau trớc khi trao đổi dữ liệu Sự tin cậy trong dịch vụ đợc cung cấp bởiTCP đợc thể hiện nh sau:

- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến đợc TCP chia thành các segment cókích thớc phù hợp nhất để truyền đi

- Khi TCP gửi 1 segment , nó duy trì một thời lợng để chờ phúc đáp từtrạm nhận Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không gửi tới đợctrạm gửi thì segment đó đợc truyền lại

- Khi TCP trên trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi tới trạm gửi 1 phúc đáp tuynhiêm phúc đáp không đợc gửi lại ngay lập tức mà thờng trễ mộtkhoảng thời gian

- TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header của dữliệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn Nếu

1 segment bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ loại bỏ và không phúc

đáp lại để trạm gửi truyền lại segment bị lỗi đó

TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng Mỗi của liên kết TCP có vùng đệm(buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lợng dữliệu nhất định (nhỏ hơn khôn gian buffer còn lại) Điều này tránh sảy ra trờng hợptrạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn

Khuôn dạng của TCP segment đợc mô tả nh sau:

Các tham số trong khân dạng trên có ý nghĩa nh sau:

- Source Port (16 bits) là số hiệu cổng của trạm nguồn

Source Port Destination Port Sequence Number

Acknowledgment Number Offset Reserved Flags Window

1 2 3 4 5 6

Hình-11: Khuôn dạng TCP segment

- Destination Port (16 bits) là số hiệu cổng của trạm đích.

- Sequence Number (32 bits) là số hiệu byte đàu tiên của segment trừkhi bit SYN đợc thiết lập Nếu bit SYN đợc thiết lập thì sequencenumber là số hiệu tuần tự khởi đầu ISN (Initial Sequence Number ) vàbyte dữ liệu đầu tiên là ISN +1 Thông qua trờng này TCP thực hiệnviệc quản lý từng byte truyền đi trên một kết nối TCP

- Acknowledgment Number (32 bits): Số hiệu của segment tiếp theo màtrạm nguồn đang chờ để nhận và ngầm định báo nhận tốt các segment

mà trạm đích đã gửi cho trạm nguồn

- Header Length (4 bits): Số lợng từ (32 bits) trong TCP header, chỉ ra vịtrị bắt đầu của vùng dữ liệu vì trờng Option có độ dài thay đổi Headerlength có giá trị từ 20 đến 60 byte

- Reserved(6 bits) : dành để dùng trong tơng lai

- Control bits: các bit điều khiển

URG : xác định vùng con trỏ khẩn có hiệu lực

ACK : vùng bao nhận ACK Number có hiệu lực

PSH : Chức năng PUSH

RST : khởi động lại liên kết SYN :đồng bộ hoá các số hiệu tuần tự (sequence number)FIN : không còn dữ liệu từ trạm nguồn

- Window size(16 bits): cấp phát thẻ để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chếcửa sổ trợt)

- Checksum (16 bits) : mã kiểm soát lỗi cho toàn bộ segment cả phầnheader và dữ liệu

- Urgent Pointer(16 bits): con trỏ trỏ tới số hiệu tuần tự của byte cuốicùng trong dòng dữ liệu khẩn cho phép bên nhận biết đợc độ dài củadữ liệu khẩn Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG đợc thiết lập

- Option (độ dài thay đổi): Khai báo các tuỳ chọn cuat TCP

- TCP data (độ dài thay đổi): chứa dữ liệu của tầng ứng dụng có độ dàingầm định là 536 byte Giá trị này có thể điều chỉnh đợc bằng cáchkhai báo trong vùng Option

khu vực địa lý nhỏ nh ở một tầng của toà nhà, hoặc trong một toà nhà… Một sốmạng LAN có thể kết nối lại với nhau trong một khu làm việc.

Các mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép những ngời sử dụng dùngchung những tài nguyên quan trọng nh máy in màu, ổ đĩa CD- ROM, các phầnmềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác Trớc khi phát triển công nghệLAN các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lợng các chơng trình tiệních, sau khi nối mạng LAN rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội

a Các thiết bị nối chính của LAN:

+) Card mạng – NIC (Network Interface Card)

Card mạng _ NIC là một thiết bị đợc cắm vào trong máy tính để cung cấp cổngkết nối vào mạng.Card mạng đợc coi là thiết bị hoạt động ở lớp 2 của mô hìnhOSI Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ MAC- MediaAccess Control Card mạng điều khiển việc kết nối của máy tính vào các phơngtiện truyền dẫn trên mạng Card thực hiện các chức năng quan trọng:

- Điều khiển liên kết luận lý: liên lạc với các lớp trên trong máy tính

- Danh định: cung cấp một danh định là địa chỉ của MAC

- Đóng Frame: định dạng, đóng gói các bit để truyền tải

- Điều khiển truy xuất môi trờng: cung cấp truy xuất có tổ chức để chia

+) Repeater Bộ lặp:

Repeater là một thiết bị hoạt động ở mức 1 của mô hình OSI khuyếch đại và

định thời lại tín hiệu Thiết bị này hoạt động ở mức 1 (Physical repeaterkhuyếch đại và gửi mọi tín hiệu mà nó nhận đợc từ một port ra tất cả các portcòn lại Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu trên đờng truyền màkhông sửa đổi gì

+) Hub:

Là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối dâytrung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN đợc kết nối thông qua hub.Một hub thông thờng có nhiều cổng nối với ngời sử dụng để gắn máy tính vàcác thiêt bị ngoại vi Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dây xoắn 10 BASET từ mỗitrạm của mạng Khi có tín hiệu Ethernet đợc truyền tự một trạm tới hub, nó đợclặp đI lặp lại trên khắp các cổng của hub Các hub thông minh có thể định dạng,kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi ngời điều hành mạng từ trung tâmquản lý hub

Có ba loại hub:

- Hub đơn (stand alone hub )

- Hub phân tầng (stackable hub, có tài liệu gọi là hub sắp xếp)

- Hub modun (modular hub) Modular hub rất phổ biến cho các hệ thốngmạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức năng quản lý,modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun 10BASET

Stackable hub là một ý tởng cho những cơ quan muốn đầu t tối thiểu ban đầucho nhng kế hoạch phát triển LAN sau này

Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:

- Hub bị động (Passive hub): Hub bị động không chứa những linh kiện điện

tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức nng duy nhất là tổhợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng

- Hub chủ động (Active hub ): Hub chủ động có những linh kiện điện tử cóthể khuyếch đại và x lý tín hiệu điện t truyền giữa các thiết bị của mạng.Quá trình xử lý dữ liệu đợc gọi là táI sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trởnên tốt hơn, ít nhậy cảm và lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thểtăng lên Tuy nhiên những u điểm đó cũng kéo theo giá thành của hub chủ

động cao hơn nhiều so với hub bị động

Về cơ bản, trong mạch Ethernet, hub hoạt động nh một repeater có nhiều cổng

Chú ý: Uỷ ban kỹ thuật điện tử (IEEE 0 ) đề nghị dùng các tên sau đây để chỉ 3

loại dây cáp dùng với mạng Ethernet chuẩn 802.3

- Dây cáp đồng trục sợi tơ (thick coax ) thì gọi là 10 BASET5 (Tốc độ 10Mbps, tần số cơ sở, khoảng cáp tối đa 500m )

- Dây cáp đồng trục sợi nhỏ (thin coax ) gọi là 10 BASET2 (Tốc độ 10Mbps, tần số cơ sở, khoảng cáp tối đa 200m )

- Dây cáp xoắn không vỏ bọc (twisted pair ) gọi là 10 BASET (Tốc độ 10Mbps, tần số cơ sở, sử dụng cáp sợi xoắn )

- Dây cáp quang (Fiber Optic Inter- Repeater Link ) gọi là FOIRL

-+) Liên mạng (Iternetworking )

Việc kết nối các LAN riêng lẻ thành một liên mạng chung gọi là Iternetworking.Iternetworking sử dụng 3 công cụ chính: bridge, router và switch

+) Cầu nối (bridge ):

Là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau nó cóthể đợc dùng với các mạng có giao thức khác nhau Cầu nối hoạt động trên tầngliên kết dữ liệu nên không nh bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì nó nhận đ-

ợc thì cầu nối đọc đợc các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và

xử lý chúng trớc khi quyết định có truyền đi hay không

Khi nhận đợc các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ truyền đi những gói mà nó thấycần thiết Điều này làm cho Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau

và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo

Để thực hiện đợc điều này trong Bridge ở mỗi đầu kết nối có một bảng các

địa chỉ các trạm đợc kết nối vào phía đó, khi hoạt động cầu nối xem xét mỗi gói tin

nó nhận đợc bằng cách đọc địa chỉ của nơI gửi và nhận và dựa trên địa chỉ phíanhận đợc gói tin nó quyết định gửi gói tin hay không gửi và bổ sung bảng địa chỉ

Khi đọc địa chỉ nơi gửi Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phầnmạng nhận đợc gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu có thì Bridge sẽ cho rằng đó làgói tin nội bộ thuộc phần mạng mà gói tin đến nên không gửi gói tin đó đi, nếu ng-

ợc lại thì Bridge mới chuyển gói tin dó đi sang phía bên kia

ở đây chúng ta thấy một trạm không cần thiết chuyển thông tin trên toànmạng mà chỉ trên phần mạng có trạm nhận mà thôi

Để đánh giá một Bridge ngời ta thờng đa ra khái niệm: lọc và vận chuyển

ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysic

Hình 3-4: Hoạt động của Bridge trong mô hình OSI.

Bridge

A B C

D E F

Hình 3-3: Hoạt động của cầu nối.