Giáo trình mạng máy tính cơ bản

2.2 Hạn chế của máy tính các nhân: - Khả năng lưu trữ có giới hạn - Các thiết bị ngoại vi đắt tiền không sử dụng hết công suất - Trao đổi thông tin được thực hiện thông qua đĩa mềm, đĩa

GIÁO TRÌNH MẠNG MÁY TÍNH CƠ BẢN

(Dành cho sinh viên CNTT ngành Mạng máy tính)

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG MÁY TÍNH 1 Lịch sử mạng máy tính 4

2 Lợi ích mạng máy tính: 5

2.1 Định nghĩa mạng máy tính: 5

2.2 Hạn chế của máy tính các nhân: 5

2.3 Lợi ích mạng máy tính 5

2.4 Các thành phần cơ bản trong mạng máy tính 7

2.5 Các khái niệm: 7

3 Phân loại mạng máy tính: 8

3.1 Dựa theo phạm vi hoạt động, khoảng cách địa lý: 8

3.2 Dựa vào cách thức truyền: 11

3.3 Phân loại theo phương thức xử lý thông tin bên trong mạng: 12

4 Mô hình mạng: 12

4.1 Mô hình quản lý mạng: 12

5 Mô hình OSI 13

5.1 Giới thiệu: 13

5.2 Các mức mô hình ISO: 14

5.3 Quá trình xử lý và vận chuyển gói dữ liệu: 23

6 Mô hình TCP/IP 24

6.1 Giới thiêu: 24

6.2 Chức năng của từng tầng trong mô hình TCP/IP 25

7 Câu hỏi và bài tập: 26

CHƯƠNG 2: HẠ TẦNG MẠNG MÁY TÍNH 1 Các thiết bị mạng có dây 28

1.1 Các loại cáp mạng thông dụng: 28

1.2 Cáp quang: 35

2 Các thiết bị kết nối mạng: 37

2.1 Card mạng (NIC hay Adapter) 37

2.2 Modem: 38

2.3 Repeater: 38

2.4 Bridge: 40

2.5 HUB: 41

2.6 Switch: 42

2.7 Router: 43

2.8 Một số chuẩn kết nối mạng: 44

2.9 10Base-5 Thick Ethernet (Thicknet): 45

2.10 10Base-T: Twisted-Pair Ethernet: 47

2.11 Fast Ethernet: 48

2.12 Gigabit Ethernet: 50

3 Thiết bị kết nối mạng không giây: 51

3.1 Card mạng không dây 51

3.2 Điểm truy cập không dây AP (Acsses Point) 52

3.3 Wireless Bridge (Bridge không dây) 53

4 Câu hỏi và bài tập: 54

CHƯƠNG III: MẠNG CỤC BỘ 1 Mạng Ethernet 55

1.1 Tổng quan 55

1.2 Kiến trúc mạng LAN 55

1.3 Các phương pháp truy cập đường truyền vật lý: 59

2 Mạng không dây: 64

2.1 Đặc điểm mạng không dây: 64

2.2 Các tính chất vật lý 65

2.3 Tránh đụng độ (Collision Avoidance) 65

2.4 Hệ thống phân tán 65

2.5 Khuôn dạng khung 67

2.6 Các chuẩn bảo mật mạng không dây 68

3 Câu hỏi và bài tập: 68

CHƯƠNG IV: MẠNG INTERNET 1 Khái niệm Internet và các giao thức 69

1.1 Khái niệm Internet 69

1.2 Giao thức IP 70

1.3 Địa chỉ IPv4: 73

2 Các dịch vụ mạng Internet 83

2.1 Dịch vụ DNS (Domain Name Nervice) 83

2.2 Dịch vụ truyền tập tin (FTP - File Transfer Protocol) 89

2.3 Dịch vụ Gopher 90

2.4 Dịch vụ WAIS 90

2.5 Dịch vụ World Wide Web 90

2.6 Dịch vụ thư điện tử email (Electronic-mail) 91

2.7 Dịch vụ Internet Relay Chat (IRC-Trò chuyện qua internet) 92

3 Câu hỏi và bài tập: 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

CHƯƠNG I:

TỔNG QUAN MẠNG MÁY TÍNH

Mục tiêu:

- Trang bị các định nghĩa về mạng máy tính;

- Kỹ năng khai thác thông tin trên mạng; kiến thứcvề các thiết bị nối mạng và các mô hình kết nối

1 Lịch sử mạng máy tính

 Từ khi ra đời đến nay, máy tính phát triển qua 4 thế hệ tương ứng các thành tựu khoa học điện tử, công nghệ bán dẫn Trải qua quá trình phát triển, máy tính ngày càng mạnh lên, xử lý ngày càng nhanh, khả năng lưu trữ ngày càng lớn, dần đáp ứng được nhu cầu của con người trên tất cả các lĩnh vực Nhưng bên cạnh những lợi ích, máy tính đã bộc lộ các nhược điểm, bộ lưu trữ có giới hạn, các thiết bị không hoạt động hết công suất, trao đổi thông tin qua thiết bị lưu trữ ngoài nên không đồng bộ và không đáp ứng kịp thời

 Người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác Cách thức này được gọi là điểm nối điểm, hay truyền theo kiểu quay số Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính

là trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số Các máy tính này được gọi là sàn

thông báo (bulletin board) Người dùng kết nối đến sàn thông báo này, gửi lại đó hay

lấy đi các thông điệp, cũng như gửi lên hay tải về các tập tin Hạn chế của hệ thống là

có rất ít hướng truyền tin, và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thể đáp ứng được nhu cầu

 Cuối thập niên 60, cơ quan phát triển dự án nghiên cứu cao cấp thuộc bộ quốc phòng

Mỹ ARPA (U.S Department of Defense's Advanced Research Projects Agency) đã cho ra đời hệ thống mạng ARPANET sử dụng giao thức NCP (Network Control Protocol) và kết nối thành công 4 máy tính với nhau cả về phần cứng và phần mềm Sau đó nó được phát triển thành hệ thống mạng Wan bao gồm vài trăm máy tính được kết nối với nhau và được phục vụ cho mục đích quân sự và nghiên cứu

 Giữa thập niện 70, họ giao thức TCP/IP ra đời do Vint Cerf và Robert Kaln nghiên cứu và phát triển thay thế hoàn toàn NCP trong ARPANET Từ đó ARPANET nhanh

chóng phát triển thành mạng quốc gia với sự tham gia của của các cơ quan dân sự như trường học, các công ty kinh doanh,

 Công nghệ mạng cục bộ Ethenet cũng được hãng Xerox cho ra đời sử dụng phương pháp truy nhập sóng mang có phát hiện xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) Công nghê TCP/IP được tích hợp đầu tiên vào môi trường hệ điều hành Unix và sử dụng chuẩn mạng cục bộ Ethenet để kết nối các trạm làm việc với nhau

 Khi mạng được mở rộng,năm 1974, bộ quốc phòng Mỹ quyết định tách ARPANET thành hai phần gồm Milnet mạng dành riêng của quân sự, phần còn lại vẫn là ARPANET phục vụ dân sự và giao cho Ủy ban khoa học quốc gia Mỹ (National Science Foundation viết tắt là NSF) quản lý NSF đã kết nối được 5 trung tâm siêu máy tính ở Mỹ một mạng xương sống (Backbone) phục vụ nghiên cứu khoa học Từ

đó mạng NSFnet đã ra đời đánh dấu sự hình thành mạng Internet

 Do tốc độ phát triển quá nhanh, hệ thống mạng được nâng cấp nhiều lần và trở thành

hạ tầng mạng Internet vào năm 1989 Đến năm 1993, NFS chính thức ngưng tài trợ

và giao quyền quản lí cho các công ty tư nhân Năm 1995, Internet được phổ biến trên toàn thế giới

2 Lợi ích mạng máy tính:

2.1 Định nghĩa mạng máy tính:

 Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính kết nối lại với nhau để trao đổi thông tin, chia sẻ dữ liệu và sử dụng chung tài nguyên mạng Các thiết bị ngoại vi được nối với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn như cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại Tài nguyên trên mạng có thể là đĩa cứng, máy in, Card fax, hoặc bất kỳ thiết bị ngoại vi nào nối vào một máy tính trên mạng

2.2 Hạn chế của máy tính các nhân:

- Khả năng lưu trữ có giới hạn

- Các thiết bị ngoại vi đắt tiền không sử dụng hết công suất

- Trao đổi thông tin được thực hiện thông qua đĩa mềm, đĩa CD, …

- Không đáp ứng kịp thời và đồng bộ thông tin

2.3 Lợi ích mạng máy tính

 Mạng tạo khả năng dùng chung tài nguyên cho các người dùng

- Vấn đề là làm cho các tài nguyên trên mạng như chương trình, dữ liệu và thiết

bị, đặc biệt là các thiết bị đắt tiền, có thể sẵn dùng cho mọi người trên mạng

mà không cần quan tâm đến vị trí thực của tài nguyên và người dùng

- Về mặt thiết bị, các thiết bị chất lượng cao thường đắt tiền, chúng thường được dùng chung cho nhiều người nhằm giảm chi phí và dễ bảo quản

- Về mặt chương trình và dữ liệu, khi được dùng chung, mỗi thay đổi sẽ sẵn dùng cho mọi thành viên trên mạng ngay lập tức Điều này thể hiện rất rõ tại các nơi như ngân hàng, các đại lý bán vé máy bay

 Mạng cho phép nâng cao độ tin cậy: Khi sử dụng mạng, có thể thực hiện một chương trình tại nhiều máy tính khác nhau, nhiều thiết bị có thể dùng chung Điều này tăng độ tin cậy trong công việc vì khi có máy tính hoặc thiết bị bị hỏng, công việc vẫn có thể tiếp tục với các máy tính hoặc thiết bị khác trên mạng trong khi chờ sửa chữa

 Mạng giúp cho công việc đạt hiệu suất cao hơn

- Khi chương trình và dữ liệu đã dùng chung trên mạng, có thể bỏ qua một số khâu đối chiếu không cần thiết Việc điều chỉnh chương trình (nếu có) cũng tiết kiệm thời gian hơn do chỉ cần cài đặt lại trên một máy

- Về mặt tổ chức, việc sao chép dữ liệu phòng hờ tiện lợi hơn do có thể giao cho chỉ một người thay vì mọi người phải tự sao chép phần của mình

 Tiết kiệm chi phí: Việc dùng chung các thiết bị ngoại vi cho phép giảm chi phí trang bị tính trên số người dùng Về phần mềm, nhiều nhà sản xuất phần mềm cung cấp cả những ấn bản cho nhiều người dùng, với chi phí thấp hơn tính trên mỗi người dùng

 Tăng cường tính bảo mật thông tin: Dữ liệu được lưu trên các máy phục vụ tập tin (file server) sẽ được bảo vệ tốt hơn so với đặt tại các máy cá nhân nhờ cơ chế bảo mật của các hệ điều hành mạng

 Việc phát triển mạng máy tính đã tạo ra nhiều ứng dụng mới: Một số ứng dụng có ảnh hưởng quan trọng đến toàn xã hội: khả năng truy xuất các chương trình và dữ liệu từ xa, khả năng thông tin liên lạc dễ dàng và hiệu quả, tạo môi trường giao tiếp thuận lợi giữa những người dùng khác nhau, khả năng tìm kiếm thông tin nhanh chóng trên phạm vi toàn thế giới,

2.4 Các thành phần cơ bản trong mạng máy tính

 Các loại máy tính: siêu máy tính (Supercomputer), máy tính khổ lớn (Mainframe), máy Server chuyên dụng, Laptop, máy tính cá nhân (PC) …

 Các thiết bị giao tiếp: Card mạng (Nic hay Adapter), Hub, Switch, Router,

 Môi trường truyền dẫn: Cáp, sóng điện từ, sóng vi ba, tia hồng ngoại…

 Giao thức mạng (Protocol): TCP/IP, http, ftp, smtp …

 Hệ điều hành: Bao gồm hệ điều hành máy đơn (Windows XP, Windows Vista) và

hệ điều hành quản trị mạng như Windows Server, Linux, Unix…

 Tài nguyên mạng: tập tin, thư mục, máy in, máy fax, Modem, Scanner, CD-ROM, đĩa cứng …, các phần mềm, chương trình ứng dụng mạng như: quản lý sinh viên, quản lý bán hàng siêu thị

 Các dịch vụ mạng: Bao gồm các dịch vụ như quản lý tập tin và thư mục, dịch vụ

in ấn, dịch vụ VPN, DNS, Mail, Web…

2.5 Các khái niệm:

 Máy chủ (Server): Là máy tính được cài đặt phần mềm chuyên dụng, có chức năng cung cấp các dịch vụ cho máy tính khác Các dịch vụ như File server, Print server, web server, mail server Chức năng của máy Server là cung cấp dịch vụ nên cấu hình máy chủ phải đủ mạnh

 Máy trạm (Client): Là máy sử dụng các dịch vụ của máy server cung cấp, nên về cấu hình máy tính trạm không cần phải quá mạnh

 Ngang (Peer): Là những máy tính vừa sử dụng dịch vụ vừa là máy cung cấp dịch

vụ nên các mạng máy tính nối mạng theo kiểu Peer to Peer cấu hình không mạnh

và số lượng máy trong hệ thống hạn chế khoảng 15 máy trở xuống

 Phương tiện truyền dẫn (Media): Là các cách thức và các loại vật liệu nối kết các máy tính lại với nhau

 Chia sẻ dữ liệu (Share data): Là tập hợp các tập tin và thư mục mà các máy tính chia sẻ để các máy tính khác truy cập thông qua mạng

 Tài nguyên (Resource): là tập tin, thư mục, Máy in, Máy fax, Modem, Scanner, CD-ROM, Đĩa cứng …, Các phần mềm ứng dụng mạng như: quản lý sinh viên, quản lý bán hàng siêu thị

 Người dùng (User): Là người sử dụng máy trạm (client) để truy xuất các tài nguyên mạng Người dùng phải có một tài khoản (username hay còn gọi là

Account), một mật khẩu (password) Hệ thống mạng sẽ dựa vào username và password để biết người sử dụng có phải là người trong hệ thống mạng hay không

và được phép sử dụng những tái nguyên nào trên mạng

 Quản trị mạng (Administrator): Là người có quyền quản lý cao nhất trong hệ thống mạng Đây cũng là tài khoản có toàn quyền quản trị hệ thống

3 Phân loại mạng máy tính:

3.1 Dựa theo phạm vi hoạt động, khoảng cách địa lý:

3.1.1 Mạng LAN:

- Mạng LAN là mạng cục bộ (Local Area Network)

- Mạng LAN có khoảng cách truyền trong phạm vi nhỏ không quá 1 Km, mạng LAN chỉ được áp dụng trong một phòng, toà nhà, công ty, trường học…

- Mạng LAN là mạng cơ bản, được phát triển đầu tiên, nên nó là nền tảng của các mạng khác

- Mạng LAN có các đặc điểm sau:

o Tầm hoạt động bị giới hạn (không quá 1 km)

o Băng thông rộng, tốc độ cao có thể chạy các ứng dụng đồ họa cao, dung lượng lớn như xem phim, hội thảo qua mạng…

o Chi phí lắp đặt mạng LAN tương đối rẻ

o Quản lý đơn giản

- Các thành phần trong mạng LAN:

o Máy tính, thiết bị ngoại vi (máy in, fax, scanner, …)

o Thiết bị mạng: Card mạng (NIC), đầu nối RG45, cáp mạng, Hub, Switch, Repeater, Bridge, Router, …

Hình 1.1: Mô hình mạng LAN

3.1.2 Mạng MAN:

- Mạng Man là mạng đô thị (Metropolitan Area Connection)

- Mạng MAN gần giống như mạng LAN nhưng nó giới hạn trong một quận, huyện, thành phố Tầm hoạt động nhỏ hơn 10km Mạng MAN nối kết các mạng LAN lại với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn khác nhau như cáp quang, cáp đồng, sóng vô tuyến, …

- Mạng MAN có các đặc điểm sau:

o Băng thông mức trung bình, đủ để phục vụ các ứng dụng cấp thành phố hay quốc gia như thương mại điện tử, các ứng dụng ngân hàng

o Chi phí mạng MAN tương đối đắt tiền

o Quản lý khá phức tạp do kết nối các LAN lại với nhau

Hình 1.2: Mô hình mạng MAN

3.1.3 Mạng WAN:

- Mạng WAN là mạng diện rộng (Wide Area Connection)

- Mạng WAN có phạm vi rộng có thể là một quốc gia, một châu lục hay toàn cầu Mạng WAN thường được các tập đoàn, công ty đa quốc gia ứng dụng Mạng WAN là tập hợp các mạng LAN, MAN

- Mạng WAN có các đặc điểm sau:

o Băng thông thấp, dễ mất kết nối, thường phù hợp với các ứng dụng offline như: mail, ftp …

o Pham vi hoạt động lớn Chi phí cho các thiết bị kết nối WAN rất đắt tiền

o Quản lý phức tạp do kết nối các LAN và MAN

- Các thành phần trong mạng WAN:

o Modem

o Mạng kỹ thuật số tích hợp dịch vụ (Integrated Services Digital Network - ISDN)

o Đường thuê bao kỹ thuật số (Digital Subscriber Line (DSL) )

o Các chuẩn kết nối : US (T) and Europe (E) Carrier Series – T1, E1, T3, E3

o Mạng cáp quang đồng bộ (Synchronous Optical Network (SONET))

Hình 1.3: Mô hình mạng WAN

3.1.4 Mạng Internet:

- Là trường hợp đặc biệt của mạng MAN, là mạng WAN lớn nhất

- Mạng Internet cung cấp các dịch vụ toàn cầu miễn phí cho người dùng

- Các dịch vụ cung cấp trên Internet là: web, mail, truyền file …

Hình 1.4: Mô hình mạng Internet

3.2 Dựa vào cách thức truyền:

3.2.1 Mạng có dây (hữu tuyến):

- Là mạng sử dụng dây để kết nối mạng, cáp có thể là cáp đồng hoặc cáp quang

- Đây là cách thức kết nối thông dụng từ xưa đến nay

Hình 1.5: Mô hình mạng hữu tuyến 3.2.2 Mạng không dây (vô tuyến)

- Còn được gọi là mạng Wireless, không sử dụng dây cáp để kết nối mạng mà sử dụng sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, hay sóng viba

- Mạng không dây cũng có các loại: Wireless LAN, Wireless WAN …

Hình 1.6: Mô hình mạng vô tuyến

3.3 Phân loại theo phương thức xử lý thông tin bên trong mạng:

3.3.1 Phương thức xử lý tập trung:

- Tất cả thông tin dữ liệu toàn mạng tập trung vào một hoặc một vài máy chủ Các máy chủ thường là các máy lớn chạy hệ điều hành đa nhiệm và cho phép nhiều người sử dụng cùng một lúc

- Các trạm làm việc chỉ có chức năng hiển thị và đưa ra các yêu cầu tới máy chủ Máy chủ thực hiện tất cả các công tác xử lý và lưu trữ và quản lý thông tin

3.3.2 Phương thức xử lý phân tán:

- Các thông tin dữ liệu phân tán nó được xử lý và lưu trữ tại các máy trạm làm việc Các trạm làm việc là độc lập và chỉ trao đổi thông tin cho nhau thông qua mạng dưới sự quản lý của máy chủ và người điều hành mạng

- Hình thức này khó quản lý và khó bảo mật

- Các máy tính cá nhân tự chia sẻ, quản lý, bảo mật dữ liệu cho chính máy cục

 Để giải quyết vấn đề này, năm 1977, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International Standard Organization - ISO) đề xuất một mô hình làm chuẩn để thống nhất các

hệ thống mạng trên thể giới, đó là mô hình OSI (Open System Interconnection reference model- mô hình tham chiếu liên kết nối hệ thống mở)

 Mô hình OSI được công bố lần đầu tiên năm 1984, và sau đó được xem như là cơ

sở cho việc kết nối hệ thống mở Các hệ thống có thể kết nối nếu tuân thủ cùng quy tắc trong mô hình OSI, nó giúp hiểu được quá trình truyền dữ liệu trên mạng

5.1.2 Đặc điểm của mô hình OSI:

 Mô hình OSI gồm có 7 mức, mỗi mức được quy định chức năng, nhiệm vụ khác nhau trong quá trình truyền dữ liệu trên mạng:

- Application layer (Tầng ứng dụng): Có chức năng giao tiếp với người sử dụng- cung cấp đến nguời dùng các dịch vụ mà mạng thông tin có thể làm

- Presentation layer (Tầng trình bày): thể hiện khuôn dạng dữ liệu, mã hoá, giải

- Network layer (Tầng mạng): Thực hiện các chức năng liên quan tới mạng như đánh địa chỉ các máy, thực hiện công tác chọn đường

- Data link layer (Tầng liên kết dữ liệu): Liên kết thông tin dữ liệu nhận được từ tầng trên để chuyển đi trên đường truyền vật lý Dữ liệu nhận được thường được ghép vào khung để chuyển đi

- Physical layer (Tầng vật lý): Có chức năng đường truyền để gửi thông tin từ điểm này tới điểm khác của mạng dưới dạng bit

 Nguyên tắc trao đổi thông tin của mô hình OSI là: khi một máy tính phát đi một thông điệp, thông tin chuyển từ tầng trên xuống tầng dưới và máy tính nhận thông điệp, quá trình diễn ra ngược lại

Hình 1.7: Mô hình tham chiếu OSI

hệ thống

- Dữ liệu tầng trên được mã hóa bưới dạng các bit 0 và 1 truyền đi trên môi trường truyền dẫn với các tín hiệu tương ứng Khi máy tính nhận các tín hiệu tương ứng bit 0 và 1 nó sẽ giải mã trở lại thành dữ lieu cho các tầng trên

- Các thiết bị được sử dụng ở tầng này là:

o Card mạng: kết nối điểm điểm giữa các hệ thống

o Môi trường truyền dẫn gồm tín hiệu điện, ánh sáng, vô tuyến …

o Thiết bị truyền tải: cáp mạng (cáp đồng trục, UTP, STP, cáp quang …), thiết bị thu phát sóng vô tuyến, …

5.2.1.2 Một số các qui định trong tầng vật lý:

Vấn đề số hóa:

o Các kiểu dữ liệu được mã hóa dưới dạng số nhị phân, đơn vị nhỏ nhất là bit gồm 2 giá trị 0 và 1

o Số hóa ký tự: dựa vào bản mã ASCII, ký tự được định nghĩa bởi một con số

cụ thể, để truyền đi trên mạng, con số cụ thể này được mã hóa thành số nhị phân Mã ASCII gồm 127 kí tự, sử dụng 8 bit để định nghĩa, ngày nay mã ASCII được phát triển thành mã Unicode voi 16 bit để định nghĩa, về cơ bản 127 kí tự đầu tiên cũng giống mã ASCII

o Số hóa ảnh: mỗi một ảnh có kích thước được tính bằng pixel, ví dụ ảnh 600x800 có bề dài 600 pixel và bề ngang 800 pixel Mỗi pixel được tính tùy thuộc vào chất lượng ảnh, ảnh 256 màu thì 8 bit, 65535 màu thì 16 bit

o Số hóa âm thanh: dựa vào tần số, biên độ âm thanh mã ta có các định dạng mẫu khác nhau, mỗi mẫu được định nghĩa bởi một dãy bit, tùy theo chất lượng âm thanh mã ta sử dụng bao nhiêu bit cho một mẫu

Kênh truyền:

o Băng thông là phạm vi có thể hoạt động của các tần số Nếu băng thông lớn

nó có thể truyền đi các tín hiệu phức tạp và có thể truyền cùng lúc nhiều tín hiệu Vì vậy, băng thông anh hưởng đến chất lượng và tốc độ truyền dữ liệu Ví dụ, băng thông kênh truyền điện thoại hiện nay khoảng 3100Hz, ngưỡng hoạt động của tần số là 300Hz đến 3400Hz

o Tốc độ truyền: được tính bằng bit/s, là số bit mà kênh truyền có thể truyền

đi trong một giây

o Nhiễu: bao gồm các tín hiệu ký sinh, chúng chồng lên các tín hiệu được truyền tải và làm cho các tín hiệu này bị biến dạng Nhiễu gồm 3 loại:

 Nhiễu xác định: phụ thuộc vào đặc tính kênh truyền

 Nhiễu không xác định: không rõ nguyên nhân, có thể do tác động môi trường ngoài Đây là loại nhiễu nguy hiểm, có thể làm thay đổi dữ liệu

mà khó khôi phục lại được

 Nhiễu trắng từ sự chuyển động của các điện tử

o Khoảng cách đường truyền tối đa: phụ thuộc vào môi trường truyền và môi trường xung quanh tác động vào nó

o Kết cấu đường truyền: đơn điểm, đa điểm

o Phương thức truyền: đơn công, bán song công, song công

Hình 1.8: Mô hình hoạt động của tầng Physcal Layer 5.2.2 Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

5.2.2.1 Khái niệm:

- Cung cấp phương tiện để truyền thông tin qua tầng liên kết vật lý, cung cấp dịch vụ cho tầng mạng, đảm bảo tin cậy với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết

- Tầng này có chức năng:

o Địa chỉ vật lý để kết nối mạng

o Cơ chế kiểm soát truy cập đường truyền

o Kiểm soát lỗi: phát hiện lỗi và sửa lỗi cho các frame dữ liệu

o Đóng gói chuỗi bit thành đơn vị frame

 Đếm kí tự: sử dụng phần tiêu đề để miêu tả số lượng ký tự trong khung Nhược điểm của nó là nếu 1 ký tự đếm nào đó bị lỗi, toàn bộ dữ liệu bị sai lệch

 Sử dụng byte cờ và byte stuffing: sử dụng 1 byte làm cờ (flag) đánh dấu điểm đầu và cuối của khung, nhưng có thể trong dữ liệu cũng có byte có giá trị giống byte cờ, điều này làm gẫy khung Vì vậy người ta dùng byte stuffing (ESC) để đánh dấu các byte dữ liệu có giá trị giống nhau Loại định khung này không thể áp dụng với bảng mã Unicode 16bit

 Sử dụng cờ bắt đầu và kết thúc và các bit stuffing: sử dụng một mẫu byte đặc biệt (01111110) để xác định điểm bắt đầu và kết thúc khung, nếu trong dữ liệu có 5 bits 1 liên tiếp nhau, nó sẽ thêm các bit 0 vào, đây

là các bit stuffing

Lỗi khung:

o Bộ mã phát hiện lỗi

 Kiểm tra chẵn lẻ (Parity checks)

 Kiểm tra thêm theo chiều dọc (Longitudinal reduncy check)

 Kiểm tra phần dư tuần hoàn (Cyclic redundancy check): sử dụng thuật toán modulo-2, được sử dụng phổ biến ngày nay

o Giải quyết vấn đề lỗi khung:

 Giao thức Go-back-N: gửi lại tất cả các khung tính từ khung bị lỗi cho tới khung cuối

 Giao thức Selective Repeat:chỉ gửi lại những khung bị lỗi

Các tầng con trong tầng liên kết dữ liệu:

o Tầng data link được chia thành hai tầng con: tầng con LLC (Logical Link Control), tầng MAC (Media Access Control)

 Tầng con LLC là phần trên so với các giao thức truy cập đường truyền khác, nó cung cấp sự mềm dẻo về giao tiếp Bởi vì tầng con LLC hoạt động độc lập với các giao thức truy cập đường truyền, nên các giao thức tầng cao hơn có thể hoạt động mà không phụ thuộc vào loại phương tiện LAN Tầng LLC có thể phụ thuộc vào các tầng thấp hơn trong việc truy cập đường truyền

 Tầng con MAC cung cấp tính thứ tự truy cập vào môi trường LAN Khi nhiều trạm cùng truy cập chia sẻ môi trường truyền, để định danh mỗi trạm, Tầng MAC định nghĩa môi trường địa chỉ phần cứng, gọi là địa chỉ MAC Address Địa chỉ MAC là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (Card mạng)

Hình 1.9: Mô hình hoạt động tầng liên kết dữ liệu 5.2.3 Tầng mạng (Network layer)

 Thực hiện việc chọn đường và chuyển tiếp thông tin với công nghệ chuyển mạch (switching) thích hợp Thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu khi cần thiết, các vấn đề đo độ trễ đường truyền, quyết định chọn đường (path determination), cập nhật các thông tin sử dụng cho việc chọn đường

 Địa chỉ IP được sử dụng cho việc kết nối hệ thống mạng và liên mạng và chọn đường đi Dữ liệu ở tầng này là gói tin (packet)

 Định địa chỉ luận lý (Logical addressing): Địa chỉ vật lý ở mức datalink chỉ sử

dụng được với cách truyền dữ liệu trên một mạng Khi gói dữ liệu cần gửi từ mạng này sang mạng khác, phải sử dụng một hệ thống định địa chỉ mới đó là địa chỉ luận lý (địa chỉ IP)

 Chọn đường trên tầng mạng (Routing): Việc chọn con đường tối ưu để truyền

các gói tin đi trên mạng phải thực hiện một số công việc sau:

- Quyết định chọn đường theo những tiêu chuẩn tối ưu nào đó

- Cập nhật thông tin chọn đường

 Các kỹ thuật chọn đường: Chọn đường tập trung đặc trưng bởi sự tồn tại của

một số trung tâm điều khiển mạng thực hiện việc chọn đường sau đó gửi các bảng chọn đường tới các nút mạng Các nút mạng này là các thiết bị chọn đường hay đinh tuyến (router) đều đặn gửi thông tin của chúng tới các trung tâm theo một khoảng thời gian hoặc khi có một sự kiện nào đó Chọn đường phân tán được thực hiện tại mỗi nút của mạng Việc này đòi hỏi sự trao đổi thông tin thường xuyên giữa các nút

Hình 1.10: Mô hình hoạt động của tầng mạng

5.2.4 Tầng giao vận (Transport Layer)

5.2.4.1 Các khái niệm:

- Thực hiện thiết lập kết nối và giải phóng kết nối giữa hai thiết bị đầu cuối (end

- to - end) để truyền dữ liệu Đảm bảo dữ liệu truyền đẩy đủ từ máy nguồn đến máy đích

- Dịch vụ cung cấp bởi tầng Mạng là không tin cậy, còn dịch vụ cung cấp bởi tầng Vận chuyển là đáng tin cậy

5.2.4.2 Chức năng của tầng Transport:

- Định điểm truy cập dịch vụ (service point addressing): mỗi máy có thể có nhiều chương trình làm việc đồng thời hoặc cung cấp nhiều dịch vụ đồng thời

Do đó, ngoài việc truyền đúng địa chỉ, nó còn phải đảm bảo chuyển đúng chương trình, hay dịch vụ cần thiết Chức năng này được thực hiện nhờ các cổng (port)

- Kiểm soát kết nối

- Phân đoạn / tái hợp (Segmentation/Reassembly): các gói tin truyền đi trên mạng được phần thành nhiều gói nhỏ gọi là phân đoạn (segment) và được đánh số thứ tự Bằng cơ chế kiểm soát lỗi, các phân đoạn được đảm bảo nhận được theo tuần tự và được ghép lại

- Kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu giữa hai đầu cuối, cơ chế này giống cơ chế kiểm soát lỗi kiểm soát luồng tầng Data Link, nhưng áp dụng truyền dữ liệu cho hệ thống liên mạng

Hình 1.11: Mô hình hoạt động của tầng giao vận

5.2.5 Tầng phiên (Layer Session)

 Thiết lập các phiên truyền thông giữa các ứng dụng, thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá

và huỷ bỏ các phiên truyền thông giữa các ứng dụng Tầng phiên là bộ kiểm soát đối thoại trên mạng (Dialog controller)

Hình 1.12: Mô hình hoạt động của tầng phiên

5.2.6 Tầng trình bày (Presentation Layer)

 Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi trường OSI Cung cấp một biểu diễn dùng chung cho trong truyền thông

và cho phép chuyển đổi từ biểu diễn cục bộ sang biểu diễn đó

 Cung cấp trình bày dữ liệu định dạng mã Đảm bảo dữ liệu được truyền trên mạng được gửi đi và đến lớp ứng dụng

 Các chức năng chính:

- Mã hóa: là hình thức chuyển dữ liệu thành một dạng dữ liệu khác được mã hóa, làm tăng tính năng bảo mật cho đường truyền

- Nén dữ liệu: làm giảm kích thước dữ liệu cần truyền nhắm tiết kiệm chi phí, tăng tốc độ truyền

- Định dạng dữ liệu: xác định dạng dữ liệu cần truyền ví dụ: dữ liệu là file văn bản (.doc, txt, …), âm thanh, hình ảnh, …

Hình 1.13: Mô hình hoạt động của tầng trình bày 5.2.7 Tầng ứng dụng (Application Layer)

 Cung cấp các phương tiện giao tiếp để người dùng có thể truy cập vào hệ thống mạng, tương tác với các dịch vụ mạng trong môi trường OSI, cung cấp các dịch

vụ thông tin phân tán

 Một số dịch vụ ứng dụng mạng là truyền file (FTP), mail (SMTP), web(HTTP),

hệ thống tên miền (DNS), TELNET, …

Hình 1.14: Mô hình hoạt động của tầng ứng dụng

5.3 Quá trình xử lý và vận chuyển gói dữ liệu:

Hình 1.15: Các gói tin ở các tầng khác nhau trong mô hình OSI

 Quá trình xử lý dữ liệu tại máy gửi dữ liệu:

 Người dùng thông qua tầng Application để tác động vào các dịch vụ mạng, đưa các thông tin truyền đi trên mạng Các thông tin này có nhiều dạng khác nhau như: văn bản, hình ảnh, âm thanh …

 Các thông tin đó được chuyển xuống tầng Presentation, tầng này định dạng dữ liệu, rồi mã hóa và nén dữ liệu

 Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống tầng Session để bổ sung thêm thông tin về phiên kết nối các dịch vụ với dữ liệu

 Dữ liệu lại được chuyển xuống tầng Transport, tại tầng này dữ liệu được chia nhỏ thành các phân đoạn (Segment), xác định phương thức vận chuyển dữ liệu và các dịch vụ mạng nhờ các cổng (port) để đảm bảo độ tin cậy khi truyền

 Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống tầng Network, tại tầng này mỗi Segment được chia nhỏ thành các gói tin (packet) và bổ sung thêm các thông tin địa chỉ luận lý và định tuyến

 Tiếp tục dữ liệu được chuyển xuống tầng Data link, tại tầng này mỗi Packet sẽ được chia nhỏ thành nhiều khung (Frame) và bổ sung thêm các thông tin địa chỉ vật lý và kiểm tra gói tin (Kiểm tra ở nơi nhận)

 Cuối cùng, mỗi frame sẽ được tầng Physical chuyển thành một chuỗi các bit, và được truyền đi trên các phương tiện truyền dẫn để truyền đến các thiết bị khác

 Tại máy nhận dữ liệu, quá trình xảy ngược lại từ tầng Physical đến tầng Application

 Mô hình OSI cung cấp cho nhà thiết kế phần cứng và phần mềm mạng một tiêu chuẩn chung Bản thân OSI không phải là một kiến trúc mạng bởi vì nó không chỉ ra chính xác các dịch vụ và các nghi thức được sử dụng trong mỗi tầng Mô hình này chỉ

ra mỗi tầng cần thực hiện nhiệm vụ gì ISO đã đưa ra các tiêu chuẩn cho từng tầng, nhưng các tiêu chuẩn này không phải là một bộ phận của mô hình tham chiếu

 Các điều khoản mô tả trong mô hình được sử dụng rộng rãi trong lý thuyết truyền thông, do đó trong thực tế khó có thể nói về truyền thông mà không sử dụng thuật ngữ của OSI

 Tuy nhiên, mô hình OSI ra đời sau khi các giao thức TCP/IP đã được sử dụng rộng rãi Nhiều công ty đã đưa ra các sản phẩm TCP/IP, vì vậy, mô hình OSI chỉ được sử dụng trong thực tế như một chuẩn về lý thuyết

 Gồm có 4 mức: Network Access, Internet, Transport, Application

 Do mô hình TCP/IP ra đời trước và được sử dụng rộng rãi trước khi mô hình OSI

ra đời, nên có sự giống và khác nhau giữa 2 mô hình:

- Tầng Application trong mô hình TCP/IP tương ứng với sự kết hợp cả 3 tầng Application Presentation, Sesion trong mô hình OSI

- Tầng Transport và Internet trong mô hình TCP/IP tương ứng với tầng Transport và Network trong mô hình OSI

- Tầng Network Access trong mô hình TCP/IP tương ứng với sự kết hợp 2 tầng Data Link và Physical trong mô hình OSI

Hình 1.16: Mô hình TCP/IP và OSI

6.2 Chức năng của từng tầng trong mô hình TCP/IP

Hình 1.17: Mô hình TCP/IP và các giao thức, dịch vụ hoạt động tương ứng

6.2.2 Tầng Transport:

- Đảm nhiệm việc vận chuyển dữ liệu từ địa chỉ nguồn đến địa chỉ đích không

bị lỗi, quản lý dịch vụ thông qua port

- Hai giao thức chính hoạt động ơt tầng này: TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol)

- Ngoài ra còn có giao thức ICMP

- Có tính chất tương tự như hai tầng Data Link và Physical của kiến trúc OSI

- Chuyển đổi địa chỉ IP thành địa chỉ MAC và ngược lại

- Mã hóa dữ liệu thành các dòng bit truyền đi trên mạng, kết hợp với các cơ chế kiểm soát lỗi bit

7 Câu hỏi và bài tập:

1 Trình bày định nghĩa mạng máy tính? Nêu những hạn chế máy tính các nhân và lợi ích của mạng máy tính?

2 Trình bày các khái niệm mạng máy tính? Các thiết bị và các thành phần có trong mạng máy tính?

3 Trình bày các dạng phân loại mạng máy tính? Trình bày đặc điểm của các loại mạng máy tính dựa trên phạm vi hoạt động?

4 Mô hình OSI có mấy tầng? Nêu tên, đặc điểm và chức năng của từng tầng trong

mô hình OSI?

5 Trình bày các bước trong quá trình xử lí và vận chuyển dữ liệu của mô hình OSI? Cho biết các kiểu dữ liệu của từng tầng?

6 Mô hình TCP/IP có mấy tầng? Đặc điểm của từng tầng?

7 Trình bày mối tương quan giữa mô hình OSI và mô hình TCP/IP

CHƯƠNG 2:

HẠ TẦNG MẠNG MÁY TÍNH

Mục tiêu:

- Giới thiệu khía cạnh kĩ thuật của mạng máy tính

- Giới thiệu các phơng tiện truyền thông tin và thiết bị truyền thông: cáp mạng, hub, switch, router, access point

- Một dây dẫn trung tâm, thông thường là dây đồng đặc hoặc là dây đồng bện

- Một lớp bện dây dẫn ngoài tạo thành một đường ống bao quanh dây dẫn trung tâm Dây dẫn này có thể gồm các sợi dây tết bím, lá kim loại, hoặc cả hai Có chức năng chống nhiễu

- Một tầng cách điện giữa dây dẫn trung tâm và lớp dây dẫn chống nhiễu

- Một vỏ nhựa bọc bên ngoài để bảo vệ cáp không bị dập

Hình 2.1: Các lớp trong cáp đồng trục

 Các loại cáp đồng trục:

- Cáp RG-8 và RGA-11: 50 Ohm được dùng với Ethernet dày

- Cáp RG-58: 50 Ohm được dùng với Ethernet mỏng

- Cáp RG-59: 75 Ohm được dùng cho truyền hình cáp

- Cáp RG-62: 93 Ohm được dùng với ARCnet

 Cáp đồng trục có các ưu điểm sau:

- Rẻ tiền

- Nhỏ, gon nhẹ

- Dễ lắp đặt

 Khuyết điểm :

- Khó bảo trì sửa chữa khi có sự cố trên các đầu nối cáp

- Chỉ thích hợp với hệ thống mạng nhỏ (lý do: khi có sự cố trên cáp tại một máy bất kỳ trong hệ thống mạng thì toàn bộ hế thống mạng không hoạt động)

 Lắp đặt mạng BUS dùng cáp RG-58 (ThinNet):

- Đầu nối BNC, T-Connect, Terminal

- Chiều dài tối thiểu 5m

- Chiều dài tối da 185m

- Tối đa 30 trạm

Hình 2.2: Mô hình kết nối mạng Bus dùng cáp RG58

 Lắp đặt mạng BUS dùng cáp Thicknet:

- N-Series Connector, Thicknet Transceiver (MAU), N-Series Terminal, AUI connector

- Chiều dài tối đa 500m

Hình 2.3: Mô hình kết nối mạng Bus dùng cáp RG58 1.1.2 Cáp xoắn đôi:

 Cáp xoắn được dùng rộng rãi trong mạng LAN hiện nay, do giá thành rẻ Cáp xoắn đôi có hai loại gồm: cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu và cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu

1.1.2.1 Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded twisted-pair cable):

- Bốn cặp dây đồng xoắn mỗi cặp được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện Cả 4 cặp lại được phủ thêm một lớp vỏ nữa Cả 2 lớp vỏ có tác dụng chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu Cáp này ít bị tác động nhiễu điện và truyền xa hơn cáp xoắn đôi trần Lớp ngoài cùng là lớp nhựa chịu lực

- Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng rẻ hơn Thicknet và cáp quang

- Tốc độ truyền dữ liệu về lý thuyết là 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với chiều dài 100m Mạng Token Ring: 16Mbps

- Lắp đặt: Sử dụng đầu nối DIN (DB-9)

Hình 2.4: Các lớp của cáp nối STP 1.1.2.2 Cấu tạo của cáp xoắn không có vỏ bọc chống nhiễu (UTP:

- Gồm 4 cặp cây đồng xoắn như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT Lớp ngoài cùng là lớp nhựa bảo vệ

- Chi phí rẻ, dễ bị nhiễu nên thường dùng đi trong nhà

- Chiều dài tối đa của một đoạn cáp là 100m

- Lắp đặt: dùng đầu nối RJ-45

- Cáp UTP có 5 loại:

o Loại 1: Truyền âm thanh, tốc độ <4Mbps

o Loại 2: cáp này gồm 4 dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps

o Loại 3: Truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10Mbps Cáp này gồm bốn dây xoắn đôi với ba mắt xoắn trênmỗi foot (1 foot=0.3048 mét)

o Loại 4: Truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ đặt 16Mbps

o Loại 5: Truyền dữ liệu, có 4 cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbps

Hình 2.5: Các lớp của cáp nối UTP

1.1.2.3 Cáp xoắn có vỏ bọc ScTP(Screened twisted-pair cable )

- Là loại cáp lai tạo giữa cáp STP và UTP Chiều dài tối đa là 100m

- Loại cáp này có lớp vỏ chống nhiễu điện từ từ ngoài vào cho toàn bộ dây chứ không có lớp bảo vệ chống điện từ cho từng cặp

Hình 2.6: Các lớp của cáp nối ScTP 1.1.2.4 Kỹ thuật bấm dây cáp xoắn đôi:

- Sử dụng dây UTP và đầu nối RG-45

- Kết nối giữa máy tính với máy tính hoặc máy tính với các thiết bị mạng (hub, switch …) thành hệ thống mạng

Hình 2.7: Đầu nối RG-45 (RG-45 Connector)

Hình 2.8: Ổ cắm RG-45

- Có 2 cách bấm cáp mạng: bấm cáp chéo và bấm cáp thẳng

1.1.2.5 Bấm cáp thẳng:

o Là cách bấm cáp 2 đầu dây với vị trí màu tương úng hay thứ tự tương ứng

o Cách bấm cáp thẳng sử dụng trong trường hợp nối mạng giữa hai thiết bị có chức năng khác nhau:

 Máy tính – Switch

 Máy tính – Hub

 Switch – Router

Hình 2.9: Sơ đồ vị trí các dây khi bấm cáp thẳng

Hình 2.10: Sơ đồ màu các dây khi bấm cáp thẳng

Hình 2.12: Sơ đồ màu các dây khi bấm cáp chéo

- Viện tiêu chẩn quốc gia hoa kỳ (ANSI), hiệp hội công nghiệp viễn thông (TIA), hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã đưa ra hai cách xếp đặt vị trí dây như là một tiêu chuẩn khi bấm cáp như sau:

o Chuẩn T568-A (chuẩn A)

1 Trắng xanh lá cây (White Green)

2 Xanh lá cây (Green)

3 Trắng cam (White Orange)

o Chuẩn T568-B (Gọi là chuẩn B):

1 Trắng cam (White Orange)

Hình 2.13: Sơ đồ vị trí xắp xếp dây theo màu

1.2 Cáp quang:

 Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm được làm bằng thủy tinh hoặc plastic, bên ngoài dây dẫn trung tâm là một lớp vỏ lót, ngoài cùng là lớp vỏ bọc

Hình 2.14 : Cấu tạo cáp quang

 Cáp quang không truyền tín hiệu điện mà chỉ truyền sóng sánh sáng (dùng nguồn sáng laser hoặc diode phát xạ ánh sáng)

 Không bị nhiễu hay bị nghe trộm

 Ưu điểm:

- Băng thông lớn, tốc độ cao (2Gbps)

- Chiều dài cáp có thể dài đến vài Km

- Có độ bền cao

 Nhược điểm

- Giá thành mắt

- Lắp đặt khó

- Khó đổi hướng lắp đặt

 Các loại cáp quang:

- Loại lõi 8.3micro, lớp lót 125micro, chế độ đơn

- Loại lõi 62.5micro, lớp lót 125micro, đa chế độ

- Loại lõi 50micro, lớp lót 125micro, đa chế độ

- Loại lõi 100micro, lớp lót 140micro, đa chế độ

Hình 2.15: Đơn chế độ và đa chế độ

 Hộp nối cáp quang: Khi nối cáp quang với các thiết bị khác chúng ta phải thông qua hộp nối do cáp quang không thể bẻ cong

 Đầu nối cáp quang: các dạng đầu nối thông thường là FT, ST, SC…

Hình 2.16: Các loại đầu và dây cáp quang

2 Các thiết bị kết nối mạng:

2.1 Card mạng (NIC hay Adapter)

 Là thiết bị kết nối giữa máy tính với cáp mạng Giao tiếp với máy tính qua các khe cắm mở rộng như: ISA, PCI … Giao tiếp giữa card mạng và cáp bằng các đầu nối như: BNC, UTP …

 Các chức năng chính của card mạng như sau:

- Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng, trước khi đưa lên mạng dữ liệu phải được chuyển sang dạng byte, bit sang tín hiện điện để có thể truyền trên cáp

- Gởi dữ liệu đến các máy tính khác

- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và luồng dữ liệu

 Mỗi card mạng được định danh bởi một địa chỉ MAC (Media Access Control) để phân biệt với các máy tính khác nhau trong hệ thống mạng Địa chỉ này gồm 6 byte, 3 byte đầu chỉ nhà sản xuất, 3 byte sau chỉ số hiệu của card mạng và được biểu diễn bằng số hệ 16 Ví dụ: địa chỉ vật lý của một card mạng Intel có dạng như sau: 00A0C90CAB3F

Hình 2.17: NIC hay Adapter giao tiếp chuẩn PCI

2.2 Modem:

 Là thiết bị dùng để nối hai máy tính hay thiết bị ở xa thông qua mạng điện thoại Modem thường có hai loại gồm: Internal (là thiết bị được gắn bên trong máy tính thông qua các khe cắm mở rộng như PCI, ISA…), External (là thiết bị được gắn bên ngoài máy tính thông qua cổng COM theo chuẩn RS232…có nguồn cung cấp cho thiết bị riêng) Cả hai loại modem này đều có cổng RJ11 kết nối với đường điện thoại và cổng RG45 nối máy tính

 Modem có các chức năng sau:

- Chuyển tín hiệu số (Digital) sang tín hiệu tương tự (Analog) và ngược lại để truyền vào máy tính xử lý

- Nối các mạng LAN ở xa với nhau tạo thành mạng WAN

- Kết nối truy cập Internet

2.3 Repeater:

 Là thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài vượt qúa chiều dài quy định Khi truyền tín hiệu trên các đoạn cáp dài thì tín hiệu sẽ bị suy yếu nên repeater sẽ phục hồi tín hiệu và truyền đi tiếp

 Ví dụ: Trong mạng LAN (BUS Topology)

- Chiều dài cáp tối đa giữa hai máy tính của cáp đồng trục mỏng là 185m, nhưng trên thực tế khi nối mạng LAN có chiều dài cáp giữa hai máy tính vượt quá 185m thì phải dùng Repeater

Hình 2.18: Thiết bị Repeater

Hình 2.19: Repeater trong hệ thống mạng LAN

 Ví dụ: Trong mạng LAN (Star Topology), chiều dài cáp tối đa giữa hai máy tính của cáp RJ45 (CAT 5 UTP) là 100m, nhưng trên thực tế khi nối mạng LAN có chiều dài cáp giữa hai máy tính vượt quá 100m thì phải dùng Repeater

 Repeater có các đặc điểm sau:

- Hoạt động ở tầng vật lý (Physical) trong mô hình OSI

- Không phụ thuộc vào giao thức

- Không lọc dữ liệu (vì tầng vật lý chỉ làm việc với tín hiện điện)

- Được dùng trong các trường hợp chiều dài của cáp quá dài

- Số lượng repeater trong hệ thống mạng phải tuân thủ theo quy tắc 5-4-3 trong trường hợp có 4 repeater trong hệ thống mạng

- Repeater thường có hai cổng gồm cổng in và cổng out

Hình 2.20: Repeater trong mạng LAN (BUS Topology)

2.4 Bridge:

 Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng với nhau để tạo thành một mạng lớn duy nhất Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích

 Bridge có các chức năng sau:

- Trong Bridge có chứa bảng địa chỉ MAC (nhằm chọn đường đi của gói tin), bảng địa chỉ MAC có thể tạo bằng tay hay tự động

- Hoạt động ở tầng Data Link trong mô hình OSI

- Không phụ thuộc vào giao thức

- Không lọc dữ liệu (vì tầng vật lý chỉ làm việc với tín hiện điện)

- Bridge thường có số cổng là 2

- Bridge thường dùng để phân mạng thành hai nhánh khác nhau nhằm tăng băng thông của mạng

 Nhược điểm của Bridge:

- Chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt

động nhanh, nên sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý

- Chỉ kết nối được 2 mạng, không kết nối được hơn 2 mạng, và không có cơ chế

định tuyến

Hình 2.21: Thiết bị Bridge