Khảo xát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Ngày nay trong khoa học máy tính không lĩnh vực nào có thể quan trọng hơn lĩnh vực nối mạng.Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chú

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CÁC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT 3

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4

Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính 4

1.1: Khái niệm về mạng máy tính 4

1.2: Phân loại máy tính 5

1.2.1 Phân loại theo phạm vi địa lý 5

1.2.2 Phân theo phương pháp chuyển mạch (truyền dữ liệu) 6

1.2.2.1, Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network ) 6

1.2.2.2, Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network) 6

1.2.2.3, Mạng chuyển mạch gói 7

1.2.3 Phân loại máy tính theo TOPO: 7

1.2.3.1, Mạng hình sao (Star topology) 7

1.2.3.2, Mạng dạng vòng (Ring topology) 8

1.2.3.3, Mạng dạng tuyến (Bus topology) 9

1.2.3.4, Mạng dạng kết hợp 10

1.2.4 Phân loại theo chức năng: 10

1.2.4.1, Mạng theo mô hình Client- Server 10

1.2.4.2, Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer): Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như một Server 10

Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP/IP. .10

2.1: Mô hình OSI ( Open Systems Interconnect ) 10

2.1.1 Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI 13

2.1.2 Các giao thức trong mô hình OSI 14

2.1.3 Điều hành song song 16

2.2: Bộ giao thức TCP/IP 16

2.2.1 Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP 17

2.2.2 So sánh TCP/IP với OSI 18

2.2.3 Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP 19

2.2.3.1, Giao thức hiệu năng IP ( Internet Protocol ) 19

2.2.3.2, Giao thức hiệu năng UDP ( User Datagram Protocol ) 22

2.2.3.3, Giao thức TCP ( Tranmission Control Protocol ) 23

Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN 27

3.1: Các thiết bị LAN cơ bản 27

3.1.1 Các thiết bị nối chính của LAN 27

3.1.1.1, Card mạng – NIC ( Network Interface Card ) 27

3.1.1.2, Repeater bộ lặp 28

3.1.1.3, Hub 29

3.1.1.4, Liên mạng ( Internetworking ) 30

3.1.1.5, Cầu nối ( bridge ) 30

3.1.1.6, Bộ dẫn đường ( router ) 33

3.1.1.7, Bộ chuyển mạch ( switch ) 37

3.1.2 Hệ thống cáp dùng cho LAN 37

3.1.2.1, Cáp xoắn 37

3.1.2.2, Cáp đồng trục (coaxial ) 38

3.1.2.3, Cáp quang ( Fiber optic cable ) 39

3.2: Thiết kế mạng LAN 39

3.2.1 Mô hình phân cấp ( Hierarchical models ) 39

3.2.2 Mô hình an ninh - an toàn 43

3.2.2.1, Khái niệm: 43

3.2.2.2, Một số công cụ triển khai mô hình an ninh – an toàn 45

3.2.3 Các bước thiết kế 46

3.2.3.1, Phân tích yêu cầu sử dụng 46

3.2.3.2, Lựa chọn các thiết bị phần cứng 47

3.2.3.3, Lựa chọn phần mềm 47

3.2.3.4, Công cụ quản trị 47

3.2.4 Xây dựng mạng LAN quy mô một tòa nhà 48

3.2.4.1, Hệ thống mạng 48

3.2.4.2, Phân tích yêu cầu 49

3.2.4.3, Thiết kế hệ thống 50

PHẦN II : KHẢO SÁT THIẾT KẾ MẠNG 51

Chương 1: Phân tích yêu cầu đặt ra 51

1.2: Yêu cầu thiết kế 51

1.3: Lựa chọn giải pháp và mô hình thiết kế 52

1.3.1 Lựa chọn hệ điều hành 52

1.3.2 Lựa chọn giải pháp kỹ thuật ( khả năng vận hành, tính tương thích, quản lý… ) 52

Chương 2: Phân tích, thiết kế hệ thống 52

2.1: Sơ đồ Patchpanel 24 port 52

2.2: Mô hình 55

2.3: Hệ thống chyển mạch 56

Chương 3: Cài đặt cấu hình hệ thống 56

3.1: Cài đặt các dịch vụ cho Server 56

3.2: Thiết lập cấu hình TCP/IP cho các máy trạm 57

3.3: Thực hiện kiểm tra hoạt động của mạng 58

3.3.1 Quá trình kiểm tra dùng mô hình OSI 59

3.3.2 Kiểm tra lớp mạng với lệnh ping 59

3.3.3 Kiểm tra các thông số cấu hình mạng 60

KẾT LUẬN 60

LỜI KẾT 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

LỜI MỞ ĐẦU

Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng định vai trò lớn của nó trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội Ngày nay trong khoa học máy tính không lĩnh vực nào có thể quan trọng hơn lĩnh vực nối mạng.Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau, dùng chung hoặc chia sẻ dữ liệu thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CDroom …

Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vượt bậc, tin học được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các nghành, các lĩnh vực của đời sống đặc biệt là trong các lĩnh vực quản lý Vì vậy hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức hay công ty Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết đa số các sở, ban nghành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng LAN để phục vụ cho việc quản lý cơ quan mình được thuận lợi, nhanh chóng, đảm bảo tính an toàn dữ liệu cũng như tính bảo mật dữ liệu Mặt khác mạng LAN còn giúp các nhân viên trong tổ chức hay công ty truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao Một điểm thuận lợi nữa của mạng LAN còn giúp cho người quản trị mạng phân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là người dùng một cách rõ ràng và thuận tiện giúp cho những người có trách nhiệm lãnh đạo công ty dễ dàng quản lý nhận viên và điều hành công ty

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp em trình bày về: “ Khảo xát, thiết kế và

xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp “.

Bố cục chia làm 2 phần :

Phần I : Tổng quan về mạng.

Chương 1 : Tổng quan về mạng máy tính : trong chương 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

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

giao thức TCP/IP, mô hình OSI

Chương 3 : Mạng LAN và thiết kế mạng LAN : trong chương này trình bày

các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp điều khiển truy cập trong LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp

Phần II : Thiết kế mạng LAN.

Chương 1: Phân tích yêu cầu.

Chương 2: Phân tích, thiết kế hệ thống.

Chương 3: Cài đặt cấu hình hệ thống.

Mục đích nghiên cứu Đồ án “ Khảo xát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp “ là 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 bài làm còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy

cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

CÁC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT

Từ viết tắt Dạng đầy đủ

CPU Center Processor Unit

DNS Domain Name System

FTP File Transfer Protocol

GAN Global Area Network

HTTP Hypertext Transfer Protocol

ICMP Internet Control Message Protocol

IP Internet Protocol

ISO International Standard Oranization

LAN Local Area Network

MAC Media Access Control

NIC Network Information Center

OS-IS Open System Interconnection Intermediate System To Intermediate System OSI Open System Interconnect

OSPF Open Shortest Path First

SMTP Sinple Mail Transfer Protocol

STP Shield Twisted Pair

TCP Transmission Control Protocol

TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

UDP User Datagram Protocol

UTP Unshield Twisted Pair

WAN Wide Area Network

WWW World Wide Web

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ MẠNGChương 1: Tổng quan về mạng máy tính.

Vào những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các bóngđèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lượng.Việc nhập

dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả được đưa ramáy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người 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 đã nghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ và đây chính là dạng sơ khai của 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 Vào những năm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường mạng của mình cho phép các liên kết của 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 2 hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó Khác với các trạm truyền hình gửi thông tin đi các mạng máy tính luôn hai chiều sao cho khi máy tính A gửi thông tin tới máy tính

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

+, Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích

+, Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung

dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file ) của đề án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng

+, Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những người

sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn

+, Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ…) +, Người sử dụng trao đổi với nhau thư tín dễ dàng (Email ) và có thể sử dụng mạng như là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một chính sách mới,

về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác như giá cả thị trường, tin raovặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì đó ), hoặc sắp xếp thời khoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu của các người khác …

+, Một số người 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 người lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể

sử dụng các chương 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 người không đủ quyền truy xuất các tệp tin và thư mục đó

1.2: Phân loại máy tính.

1.2.1 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 người ta có thể phân ra các loại mạng nhưsau:

+, Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng được lắp đặt trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km Kết nối được thựchiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang LAN thường được sử dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN

+, Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính

khoảng 100 Km trở lại.Các kết nối này được thực hiện thông qua các môi trườngtruyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s )

+, Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông Các WAN có thể được kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN

+, Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng được thiết lập trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông thường kết nối thông quamạng viễn thông và vệ tinh

_Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm được sử dụng nhiều nhất

1.2.2 Phân theo phương pháp chuyển mạch (truyền dữ liệu).

1.2.2.1, Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network ).

_Trong trường hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc Các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định

S2 S4

S1 S6

S3 S5

Hình 1-1 Mạng chuyển mạch kênh

_Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất xử dụng đường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền trong khi các trạm khác không được phép sử dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2 trạm._ Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh

1.2.2.2, Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network)

_Thông tin cần truyền được 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

để chuyển bản tin tới đích Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông tin khác nhau có thể được gửi đi theo các con đường khác nhau

_ Ưu điểm :

+, Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà

được phân chia giữa các trạm

+, Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có thể lưu dữ thông báo cho đến khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn mạng

+, Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo

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

Data1

Data2

Data3

_ Nhược điểm : Phương pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thước

của các thông báo, làm cho phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian đáp ứng và chất lượng truyền đi Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ nhất định do lưu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút

1.2.2.3, Mạng chuyển mạch gói

_Phương pháp này mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trước Mối gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích ( người nhận) của gói tin Các gói tin về một thông báo nào đó có thể được gửi đi qua mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau Căn cứ vào số thứ tự các gói tin được tái tạo thành thông tin ban đầu

_Phương pháp chuyển mach bản tin và phương pháp chuyển mạch gói là gần giống nhau Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không cần phảilưu trữ tạm thời trên đĩa Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin

1.2.3 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 như cách nối giữa chúng với nhau Thông thường mạng

có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ), mạng dạng vòng (Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology ) Ngoài ba dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp,…

1.2.3.1, Mạng hình sao (Star topology)

_Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút Các nút này là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng Bộ kết nối trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng

_Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần thông qua trục bus, nên tránh được các yếu tố gây ngưng 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 được mở rộng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và vận hành

Hình 1-2.Mạng LAN đấu theo kiểu STAR (hình sao)

Hình 1-3.Mạng đấu theo kiểu RING (dạng vòng)

_ Ưu điểm:

+, Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đường dây cần

thiết ít hơn so với hai kiểu trên

+, Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập

_Nhược điểm : Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn

bộ hệ thống cũng bị ngừng

1.2.3.3, Mạng dạng tuyến (Bus topology)

_Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị khác Các nút đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này

_Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator Các tín hiệu và

dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến

Hình 1-4.Mạng đấu theo kiểu BUS (dạng tuyến)

_Ưu điểm :

+, Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất

+, Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ

_Nhược điểm :

+, Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn

+, Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên đường dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng

1.2.3.4, Mạng dạng kết hợp

_Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus

_Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà nào

_Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc được chuyển vòng quanh một cái bộtập trung

1.2.4 Phân loại theo chức năng:

1.2.4.1, Mạng theo mô hình Client- Server

_Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như file server, mail server, web server, printer server….Các máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client

_Ưu điểm: do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và

đồng bộ với nhau Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản

lý, có thể phục vụ cho nhiều người dùng

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

thống

1.2.4.2, Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer): Các máy tính trong mạng có thể

hoạt động vừa như một Client vừa như một Server

Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP/IP 2.1: Mô hình OSI ( Open Systems Interconnect ).

_Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, Honey Well và Digital Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính.

_Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế - ISO ( International Standard

Oranization ) chính thức đưa ra mô hình OSI ( Open Systems Interconnect ) là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành choo việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại

_Mô hình được chia thành 7 tầng, mỗi tần bao gồm các hoạt động thiết bị và giao thức mạng khác nhau

Hình 2.1: Mô hình OSI

*, Tầng ứng dụng ( Application layer )

_Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa người sử dụng

và môi trường OSI và giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng

_Tầng ứng dụng xử lý truy cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi Tầng này không cung cấp dịch vụ cho tầng nào mà nó cũng cấp dịch vụ cho các ứng dụng như: truyền file, gửi nhận mail, HTTP,…

*, Tầng trình bày ( Presentation layer )

_Chịu trách nhiệm thương lượng và xác nhận dạng thức dữ liệu được trao đổi nóđảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi, lớp ứng dụng của một hệ thống khác có thể đọc được.

_Thông thường các máy tính sẽ thống nhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin giữa các máy tính, một dữ liệu cần gửi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định 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 dạngriêng của nó

*, Tầng giao dịch ( Session layer )

_ Thiết lập "các giao dịch" giữa các trạm trên mạng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng

_Nó cung cấp cơ chế cho việc nhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng

*, Tầng Vận chuyển ( Transport layer )

_Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình, dữ liệu gửi đi đượcđảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lặp Đối với các gói tin có kích thước lớn tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần nhỏ trước khi gửi đi cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được

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

*, Tầng mạng ( Network layer )

_Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu ( packet ) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền dữ liệu vật lý trực tiếp giữa chúng Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng

_Tầng mạng là quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như mạng Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường (quy định bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ mạng này sang mạng khác và ngược lại

*, Tầng liên kết dữ liệu ( Data link layer )

_Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng Tầng liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước, địa chỉ máy gửi

và nhận của mỗi gói tin được gửi đi Nó phải xác định cơ chế truy nhập thông tintrên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến cho người nhận đã định Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kếtnối các máy tính, đó là phương thức "điểm - điểm" và phương thức "điểm - điểm" Với phương thức "điểm - điểm" các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để nối các cặp máy tính lại với nhau Phương thức "điểm - điểm" tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý

*,Tầng vật lý ( Physical layer )

_ Là tầng dưới cùng của mô hình OSI là Nó mô tả các đặc trưng vật lý của mạng: Các loại cáp được dùng để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu được dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máynày đến một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện, tốc độ cáp truyền dẫn.Tầng vật lý không qui định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị phân 0 và 1 Ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghĩa của các bit được truyền ở tầng vật lý sẽ được xác định

_Một số đặc điểm của tầng vật lý:

+, Mức điện thế

+, Khoảng thời giant hay đổi điện thế

+, Tốc độ dữ liệu vật lý

+, Khoảng đường truyền tối đa

2.1.1 Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI.

_Mô hình OSI (Open System interconnection) là một mô hình cơ sở dành cho

việc chuẩn hóa cái hệ thống Năm 1971, mô hình OSI được nghiên cứu và xây dựng bởi ISO(the International Standards Organization) – tổ chức tiêu chuẩn quốc tế - và được đưa ra áp dụng vào 1984

_Để các máy tính và thiết bị mạng có thể truyền thông với nhau phải có những quy tắc giao tiếp được các bên chấp nhận

_Mục tiêu của mô hình OSI :

+, Kết nối các sản phẩm của các hảng sản xuất khác nhau, tổng hợp các hoạt

động chuẩn hóa trong các lĩnh vực viễn thông và hệ thống thông tin.

+, Mô hình OSI chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn Các phần này được liênkết chặt chẽ với nhau Nhằm làm giảm tính phức tạp của hệ thống

+, Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn

_Sự tách rời của mô hình này mang lại lợi ích sau:

+, Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìn hiểu hơn

+, Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm

+, Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn._Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho nội dung sau:

+, Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau

+, Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi nào thì không được Cách biểu diễn 1 bit thiết bị truyền dẫn

+, Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận

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

_Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp và chức năng như sau:

+, Lớp ứng dụng: giao diện giữa ứng dụng và mạng

+, Lớp trình bày: thỏa thuận khuôn dạng trao đổi dữ liệu

+, Lớp phiên: cho phép người dùng thiết lập các kết nối

+, Lớp vận chuyển: đảm bảo truyền thông giữa 2 hệ thống

+, Lớp mạng: định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng

+, Lớp liên kết dữ liệu: xác định truy xuất đến các thiết bị

+, Lớp vật lý: chuyển đổi dữ liệu thành các bit và truyền đi

2.1.2 Các giao thức trong mô hình OSI.

_Trong mô hình OSI có 2 loại giao thức chính được áp dụng : giao thức có liên kết (connection - oriented) và giao thức không liên kết (connectionless).

+, Giao thức có liên kết: trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiết lập một liên kết logic và các gói tin được trao đổi thông qua liên kết náy, việc cóliên kết logic sẽ nâng cao độ an toàn trong truyền dữ liệu

+, Giao thức không liên kết: trước khi truyền dữ liệu không thiết lập liên kết logic và mỗi gói tin được truyền độc lập với các gói tin trước hoặc sau nó

_Như vậy với giao thức có liên kết, quá trình truyền thông phải gồm 3 giai đoạn phân biệt:

+, Thiết lập liên kết (logic): hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau (truyền dữ liệu)

+, Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèmtheo (như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu ) để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu

+, Hủy bỏ liên kết (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã được cấp phát choliên kết để dùng cho liên kết khác

_Đối với giao thức không liên kết thì chỉ có duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu mà thôi

_Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet) được hiểu như là một đơn vị thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính Những thôngđiệp (message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, được tạo dạng thành các gói tin ở máy nguồn Và những gói tin này khi đích sẽ được kết hợp lại thành thông điệp ban đầu Một gói tin có thể chứa đựng các yêu cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và dữ liệu

_Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng tầng mỗi tầng chỉ thực hiện một chứcnăng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dưới

và ngược lại Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu (header) đối với các gói tin trước khi chuyển nó đi Nói cách khác, từng gói tin bao gồm phần đầu (header) và phần dữ liệu Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ được đóng thêm một phần đầu đề khác và được xem như là gói tin của tầng mới, côngviệc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận

_Tại bên nhận các gói tin được gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tướng ứng và đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.

2.1.3 Điều hành song song.

2.2: Bộ giao thức TCP/IP.

2.2.1 Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP.

_TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng nhất

với nhau Ngày nay TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng như trên mạng Internet toàn cầu

_TCP/IP được xem là giản lược của mô hình tham chiếu OSI với 4 tầng như sau: +, Tầng liên kết mạng ( Network Access Layer )

+, Tầng Internet ( Internet Layer )

+, Tầng giao vận ( Host – to Host Transport Layer )

+, Tầng ứng dụng ( Appication Layer )

-

-*, Tầng liên kết: _ Tầng liên kết (còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao tiếp mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP, bao gồm các thiết bị giao tiếp mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết để có thể hoạt động, truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó *, Tầng Internet: _Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý qua trình truyền gói tin trên mạng Các giao thức của tầng này bao gồm: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages Protocol) *, Tầng giao vận: Applications Transport

Internetwork Network Interface And Hardware Applications TCP/UDP ICMP IP ARP/RARP

Network Interface And

_Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng dụng của tầng trên Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).

_TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time-out để đảmbảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi Do tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa

_UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng Nó chỉ gửi các gói dữ liệu từ trạm này tới trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến được tới đích Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên

*, Tầng ứng dụng:

_Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến trình vàcác ứng dụng cung cấp cho người sử dụng để truy cập mạng Có rất nhiều ứng dụng được cung cấp trong tầng này, mà phổ biến là: Telnet: sử dụng trong việc truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol): dịch vụ truyền tệp, Email: dịch vụ thư tín điện tử, WWW (World Wide Web)

2.2.2 So sánh TCP/IP với OSI.

_TCP/IP với OSI mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều tầng của OSI

_Bảng sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong mô hình TCP/IP với OSI:

Physical Layer va Data link Layer Data link Layer

Session Layer, Presentation Layer,

Application Layer

Application Layer

Sự khác nhau giữa TCP/IP và OSI là:

_Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả 3 tầng trên của mô hìnhOSI

_Tầng giao vận trong mô hình TCP/IP không phải luôn đảm bảo độ tin cậy của việc truyền tin như ở trong tầng giao vận của mô hình OSI mà cho phép thêm một lựa chọn khác là UDP

2.2.3 Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP.

2.2.3.1, 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 TCP/

IP Mục đích của bộ giao thức liên mạng IP là cung cấp khả năng kết nối 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 không cần có giao đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu, không đảm bảo rằng datagram sẽ tới đích và không duy trì thông tin nào về những datagram đã gửi._Định dạng dữ liệu của IP được thể hiện như hình vẽ:

_Ý nghĩa các tham số trong IP header:

+, VERS (4-bit): chỉ phiên bản hiện hành của IP được sử dụng Với IP thông thường là 4, thế hệ IP tiếp theo là 6

+, HLEN(4-bit): chỉ độ dài phần tiêu đề của datagram tính theo đơn vị từ (32bit) Độ dài tối thiểu là 5 (20 octet)

+, Service Type: là chỉ số chất lượng dịch vụ yêu cầu cho IP datagram

+, Total Length: xác định độ dài của toàn bộ datagram,cheader và data

+, Identification: cùng với các tham số khác như Source IP addres, Destinaton

IP address dùng để định danh duy nhất cho một datagram trong khoảng thời giangói tin tồn tại trên mạng, dùng để tập hợp fragmented datagram

+, Flags: Liên quan đến sự phân đoạn của datagram

+, Fragment Offset (13 bit): chỉ vị trí của đoạn (fragment) trong datagram ban đầu, tính theo đơn vị 8 octet Mỗi đoạn (trừ đoạn cuối cùng) phải chứa vùng dữ liệu là bội số của 8 octet

+, Time to Live (TTL) (8-bit): quy định thời gian tồn tại (tính bằng giây) của datagram trên mạng để tránh tình trạng datagram không đến được đích và cứ đi lòng vòng trên mạng Thời gian này được thiết lập bởi trạm gửi và gửi đi mỗi đi datagram đi qua một nút mạng

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

+, Header Checksum (16 bit): kiểm soát lỗi 16 bit theo phương pháp CRC, chỉ

áp dụng cho vùng header Trường này luôn được cập nhật khi một gói tin đi qua router trung gian

+, Source IP Address (32bit): địa chỉ IP của trạm gửi

+, Destination IP Address(32 bit): địa chỉ IP của trạm nhận

+, Options: khai báo các tuỳ chọn do người gửi yêu cầu Trường option không bắt buộc phải có trong mọi datagram và chủ yếu dùng để kiểm tra lỗi trên mạng Option là một phần quan trọng của giao thức IP nên mọi tiêu chuẩn thực hiện phải dựa trên IP phải bao gồm tiến trình xử lý trường này Độ dài của trường Option thay đổi tuỳ thuộc vào các tham số đi kèm Khi các Option xuất hiện trong datagram, nó sẽ kéo dài liên tục mà không có sự ngắt quãng

*, Kiến trúc địa chỉ IP ( IPv4 )

_IPv4 là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức

Internet (IP)

_IPv4 là giao thức hướng dữ liệu, được sử dụng cho hệ thống chuyển mạch gói (tương tự như chuẩn mạng Ethernet) Đây là giao thức truyền dữ liêu hoạt động dựa trên nguyên tắc tốt nhất có thể, trong đó, nó không quan tâm đến thứ tự truyền gói tin cũng như không đảm bảo gói tin sẽ đến đích hay việc gây ra tình trạng lặp gói tin ở đích đến Việc xử lý vấn đề này dành cho lớp trên của chồng giao thức TCP/IP Tuy nhiên, IPv4 có cơ chế đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua sử dụng những gói kiểm tra (checksum)

_IPv4 sử dụng 32 bits để đánh địa chỉ được chia thành 4 nhóm (dạng phân nhóm

- dotted format), mỗi nhóm gồm 8 bits (gọi là một octet), các nhóm này phân cách nhau bởi dấu chấm

_Địa chỉ IPv4 được chia thành 5 lớp A, B, C, D, E trong đó có 3 lớp địa chỉ A,

Hình 2.2: Bảng các lớp địa chỉ Internet

Hình 2.3: Phân lớp địa chỉ Ipv4

*, Địa chỉ mạng con:

_Đối với các địa chỉ lớp A, B số trạm trong một mạng là quá lớn và trong thực

tế thường không có số trạm lớn như vậy kết nối vào một mạng đơn lẻ

_Địa chỉ mạng con cho phép chia một mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn Ta có thể dùng số bit đầu tiên của trường hosted trong địa chỉ Ip để đặt địa chỉ mạng con

*, Mặt nạ địa chỉ mạng con:

_Bên cạnh địa chỉ IP một trạm cũng cần được biết đến việc định dạng địa chỉ mạng con: bao nhiêu bit trong trường hosted được dùng cho phần địa chỉ mạng con ( subnet mask )

_Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit tương ướng với phần netid và subnetid được đặt bằng 1 còn các bit còn lại được đặt bằng 0

2.2.3.2, Giao thức hiệu năng UDP ( User Datagram Protocol )

_UDP là giao thức không liên kết, cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy được, sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận Khác với TCP, UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế báo nhận ( ACK ), không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu ( datagram ) đến và có thể dẫn đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không dề có thông báo cho người gửi

Hình 2.4: Khuôn dạng UDP datagram

+, Số hiệu cổng nguồn ( Source Port – 16 bit ): số hiệu cổng nơi đã gửi

datagram

+, Số hiệu cổng đích ( Destination Port – 16 bit ): số hiệu cổng mà nơi

datagram đã chuyển tới

+, Độ dài UDP ( Length – 16 bit ): độ dài tổng cộng kể cả phần header của UDP datagram

+, UDP Checksum ( 16 bit ): dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện lỗi thì UDP datagram sẽ bị loại bỏ mà không có một dòng thông báo nào trả lại cho trạm gửi

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

Hình 2.5: UDP và IPv4 header

2.2.3.3, Giao thức TCP ( Tranmission Control Protocol ).

_TCP và UDP là hai giao thức trong tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IPcủa tầng mạng Nhưng không giống 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 liên kết với nhau trước khi trao đổi dữ liệu Sự tin cậy trong dịch vụ được cung cấp bởi TCP được thể hiện như sau:

+, Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến được TCP chia thành các segment có kíchthước phù hợp nhất để truyền đi

+, Khi TCP gửi 1 segment nó duy trì một thời lượng để chờ phúc đáp từ trạm nhận Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không gửi tới được trạm gửi thì segment đó được truyền lại

+, Khi TCP trên trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi tới trạm gửi 1 phúc đáp tuy nhiên phúc đáp không được gửi lại ngay lập tức mà thường trễ một khoảng thời gian

+, TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra ( checksum ) trong phần Header của dữ liệu 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

_Giống như IP datagram, TCP segment có thể tới đích một cách không tuần tự

Do vậy TCP ở trạm nhận sẽ sắp xếp lại dữ liệu và sau đó gửi lên tầng ứng dụng đảm bảo tính đúng đắn của dữ liệu Khi IP datagram bị trùng lặp TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ dữ liệu trùng lặp đó

_TCP cũng cung cấp khả năng điều khiển luồng Mỗi đầu của liên kết TCP có vùng đệm (buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lượng dữ liệu nhất định (nhỏ hơn không gian buffer còn lại) Điều này tránh xảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn

_Khuôn dạng của TCP segment được mô tả như sau:

Hình 2.6: Khuôn dạng TCP segment

_Các tham số trong khuôn dạng trên có ý nghĩa như sau:

+, Source Port ( 16 bit ) là số hiệu cổng của trạm nguồn

+, Destination Port ( 16 bit ) là số hiệu cổng của trạm đích

+, Sequence Number (32 bits) là số hiệu byte đầu tiên của segment trừ khi bit SYN được thiết lsp Nếu bit SYN được thiết lập thì sequence number là số hiệu tuần tự khởi đầu ISN (Initial Sequence Number ) và byte dữ liệu đầu tiên là ISN + 1 Thông qua trường này TCP thực hiện việc quản lý từng byte truyền đi trên một kết nối TCP

+, Acknowledgment Number (32 bits) Số hiệu của segment tiếp theo mà trạm 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 lượng từ (32 bits) trong TCP header, chỉ ra vị trí bắt đầu của vùng dữ liệu vì trường Option có độ dài thay đổi Header length có giá trị từ 20 đến 60 byte

+, Reserved (6 bits) Dành để dùng trong tương lai

+, Control bits : các bit điều khiển

URG : xác đinh vùng con trỏ khẩn có hiệu lực

ACK : vùng báo 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 chế cửa

sổ trượt) Đây chính là số lượng các byte dữ liệu bắt đầu từ byte được chỉ ra trong vùng ACK number mà trạm nguồn sẫn sàng nhận

+, Checksum (16 bits) Mã kiểm soát lỗi cho toàn bộ segment cả phần header

và dữ liệu

+, Urgent Pointer (16 bits) Con trỏ trỏ tới số hiệu tuần tự của byte cuối cùng trong dòng dữ liệu khẩn cho phép bên nhận biết được độ dài của dữ liệu khẩn Vùng này chỉ có hiệu lực khi bit URG được thiết lập

+, Option (độ dài thay đổi ) Khai báo các tuỳ chọn của TCP trong đó thông thường là kích thước cực đại của 1 segment: MSS (Maximum Segment Size) +, TCP data (độ dài thay đổi ) Chứa dữ liệu của tầng ứng dụng có độ dài ngầm định là 536 byte Giá trị này có thể điều chỉnh được bằng cách khai báo trong vùng Option

Hình 2.7: TCP và IPv4 header.

Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN.

3.1: Các thiết bị LAN cơ bản.

_Mạng cục bộ LAN là hệ chuyền thông tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác nhau cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng của toà nhà hoặc trong một tòa nhà … Một số mạng LAN có thể kết nối với nhau trong một khu làm việc

_Các mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụng dùng chung những tài nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD – ROM, các phần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác Trước khi phát triển công nghệ LAN các máy tính là độc lập với nhau bị hạn chế bởi số lượng các tiện ích, sau khi nối mạng LAN rõ ràng hiệu quả của chúng tang lên gấp bội

3.1.1 Các thiết bị nối chính của LAN.

3.1.1.1, Card mạng – NIC ( Network Interface Card ).

_ Card mạng – NIC là một thiết bị được cắm vào trong máy tính để cung cấp

cổng kết nối vào mạng Card mạng được coi là thiết bị hoạt động ở lớp 2 của mô

hình OSI Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ MAC – Media Access Control Card mạng điều khiển việc kết nối của máy tính vào các

phương tiện truyền dẫn trên mạng

_Card mạng thực hiện các chức năng quan trọng:

+, Điều khiển liên kết luận lý: liên lạc với các lớp bên trong máy tính

+, Danh định: cũng 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 trường: cũng cấp truy xuất của tổ chức để chia sẻ môi trường

+, Báo hiệu: tạo các tín hiệu và giao tiếp với môi trường bằng cách dùng các

+, Tốc độ truyền thông tin

_Thiết bị host không phải là một phần của bất cứ lớp nào trong mô hình OSI chúng hoạt động tại tất cả 7 lớp kết nối vật lý với môi trường mạng bằng một card mạng với các lớp OSI khác được thực hiện bằng phần mềm bên trong host

3.1.1.2, Repeater bộ lặp.

_ Repeater là một thiết bị hoạt động ở mức 1 ( Physical ) của mô hình OSI khuyếch đại và định thời lại tín hiệu mà nó nhận được từ một port ra tất cả các port còn lại

_Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu trên đường truyền mà không sửa đổi gì

Hình 3.1: Mô hình liên kết mạng của Repeater

_Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater điện quang.

+, Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín

hiệu điện từ một phía và phát lại về phía kia Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8

km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater

+, Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp

điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và ngược lại Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của mạng

_Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng

Ethernet hay hai mạng Token ring) nhưng không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau (như một mạng Ethernet và một mạng Token ring) Thêm nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng Khi lưa chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với tốc độ của mạng

Hình 3.2: Hoạt động của bộ tiếp sức trong mô hình OSI

3.1.1.3, Hub.

_Là một trong những yếu tố quan trong nhất của LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua hub._Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy tính vàcác thiết bị ngoại vi, Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dây xoắn 10 BASET từ mỗi

trạm của mạng Khi có tín hiệu Ethernet được truyền từ một trậm tới hub, nó được lặp 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 người điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub.

_Có 3 loại hub:

+, Hub đơn ( stand alone hub )

+, Hub phân tầng ( stackable hub )

+, Hub modun ( modular hub ): rất phổ biến cho các hệ thống mạng 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 10 BASET

_Phân loại theo chức năng 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 năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp quang

+, Hub chủ động ( Active hub ): hub chủ động có những linh kiện điện tử có thể khuyếch đại và xử lý tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng Quá trình xử lý dữ liệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhậy cảm và lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên Tuynhiên những ưu 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 như một repeater có nhiều cổng

3.1.1.4, Liên mạng ( Internetworking ).

_Việc kết nối các LAN riêng lẻ thành một liên mạng chung gọi là

Internetworking Internetworking sử dụng 3 công cụ chính: bridge, router, switch

3.1.1.5, Cầu nối ( bridge ).

_Là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau nó

có thể được dùng với các mạng có giao thức khác nhau Cầu nối hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên không như bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì nó nhận được thì cầu nối đọc được các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trước khi quyết định có truyền đi hay không