BÀI GIẢNG KỸ THUẬT MẠNG - DƯƠNG ĐÌNH TÚ

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH• Mạng máy tính và mục đích kết nối mạng • Đặc trƣng kĩ thuật của mạng máy tính • Phân loại mạng máy tính • Các mạng máy tính thông dụng • Các ứng dụng mạng...

Trang 1

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT MẠNG

Chương 1 CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ

Biên soạn: ThS Dương Đình Tú

Bộ môn: Kĩ thuật Viễn thông

Trang 2

Các chuẩn kết nối thông dụng hiện nay

Một số kiểu nối mạng thông dụng hiện nay

CHƯƠNG 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ

Trang 3

Tài liệu tham khảo:

1 Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính và các hệ

4 Cisco, Learn CCNA in 5 days, 2006.

5 Andrew S Tanenbaum, Computer Networks,

Prentice Hall, 2003

CHƯƠNG 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ

Trang 4

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

• Mạng máy tính và mục đích kết nối mạng

• Đặc trƣng kĩ thuật của mạng máy tính

• Phân loại mạng máy tính

• Các mạng máy tính thông dụng

• Các ứng dụng mạng

Trang 6

MẠNG MÁY TÍNH VÀ MỤC ĐÍCH KẾT NỐI MẠNG

• Mục đích kết nối mạng:

 Một nhu cầu khách quan:

 Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin

 Tìm kiếm, chia sẻ tài nguyên

 Sự gắn bó mật thiết giữa máy tính và

công việc

Trang 7

ĐẶC TRƢNG KĨ THUẬT CỦA MẠNG MÁY TÍNH

• Các loại máy tính:

Trang 8

 Giải thông của nó biểu thị khả năng truyềntải tín hiệu của đường truyền

 Đường truyền hữu tuyến

 Đường truyền vô tuyến

Trang 9

• Kĩ thuật chuyển mạch:

• Kĩ thuật chuyển mạch kênh

• Kĩ thuật chuyển mạch thông báo

• Kĩ thuật chuyển mạch gói

Trang 10

• Kiến trúc mạng:

 Thể hiện cách kết nối các máy tính với

nhau

 Tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các

thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt

 Network topology

 Network protocol

Trang 11

• Hệ điều hành mạng:

 Quản lý tài nguyên hệ thống

 Tài nguyên thông tin

 Tài nguyên thiết bị

 Quản lý người dùng và các công việc trên

hệ thống

 Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ

thống thuận lợi

Trang 12

Trang 13

 Phân loại theo loại máy tính:

 Hệ điều hành dành cho máy MainFrame

 Hệ điều hành dành cho máy Server

 Hệ điều hành dành cho máy nhiều CPU

 Hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân

 Embedded OS-hệ điều hành nhúng (PDA)

 Hệ điều hành dành cho máy chuyên biệt

 Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard)

Trang 14

 Phân loại theo người sử dụng và số chương trình được sử dụng cùng lúc:

 Hệ điều hành đơn nhiệm một người dùng

 Hệ điều hành đa nhiệm một người dùng

 Hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng

Trang 15

 Một số hệ điều hành: Linux, Mac OS và Mac

OS X, MS-DOS và Windows, Ubuntu, UNIX, Windows Mobile

 Các hệ điều hành hiện đại chủ yếu gồm hai chủng loại: hệ điều hành họ Unix và hệ điều hành họ Microsoft Windows

Trang 16

• Microsoft Windows:

 Họ phần mềm hệ điều hành độc quyền của

hãng Microsoft

 Mã nguồn đóng

 Một hệ điều hành đa nhiệm (multi tasking)

 Không được đánh giá cao bằng các hệ điều

hành dựa trên môi trường Unix (Ubuntu, linux)

Trang 17

• Microsoft Windows:

Môi trường làm việc 16 bit

Môi trường làm việc 16/32 bit

Hệ điều hành 16/32 bit

Hệ điều hành 32 bit

Trang 18

PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH

• Phân loại theo khoảng cách địa lý:

Trang 19

• Phân loại theo kĩ thuật chuyển mạch:

 Mạng chuyển mạch kênh

 Mạng chuyển mạch thông báo

 Mạng chuyển mạch gói

Trang 20

• Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng:

 Dựa vào Network topology

Trang 21

• Phân loại theo hệ điều hành mạng:

 Mạng ngang hàng (peer to peer)

Trang 22

• Phân loại theo hệ điều hành mạng:

Trang 23

CÁC MẠNG MÁY TÍNH THÔNG DỤNG

• Mạng cục bộ LAN

Trang 24

• Mạng diện rộng WAN:

Trang 25

• Liên mạng Internet:

 Liên mạng (internetwork): hai hay

nhiều mạng máy tính nối với nhau bằng

các thiết bị định tuyến (router) cho phép

dữ liệu được gửi qua lại giữa chúng

 Các thiết bị định tuyến có nhiệm vụ hướng

dẫn giao thông dữ liệu theo đường đúng (trong số một số các đường có thể) đi qua liên mạng để tới đích

Trang 26

• Mạng Intranet:

 Mạng intranet (mạng nội bộ): mạng có cấu

trúc thượng tầng tương tự như mạng LAN

 Tuy nhiên, sự khác biệt lớn nhất ở đây là

thông tin trong mạng là nội bộ Có nghĩa

là tùy theo cấu hình của nhà quản trị mà mỗi thông tin được hay không được cho phép gửi ra bên ngoài mạng

Trang 27

CÁC ỨNG DỤNG MẠNG

Trang 30

KIẾN TRÚC MẠNG CỤC BỘ

• Mạng hình sao:

 Độ dài đường

truyền nối đường

truyền với thiết bị

trung tâm tối đa

100m

Trang 33

KIẾN TRÚC MẠNG CỤC BỘ

• Mạng kết nối hỗn hợp:

Trang 34

CHUẨN HÓA MẠNG MÁY TÍNH

1 Vấn đề chuẩn hóa mạng máy tính

2 Mô hình OSI

3 Mô hình TCP/IP

4 Các chuẩn kết nối thông dụng nhất

Trang 35

• Vấn đề chuẩn hóa mạng máy tính:

 Mỗi nhà thiết kế mạng tự do lựa chọn kiến

trúc cho riêng mình

 Tình trạng không tương thích giữa các mạng

máy tính với nhau

 Cần 1 chuẩn kết nối chung

 Tổ chức ISO đã xây dựng mô hình tham

chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI

Trang 36

• Mô hình tham chiếu OSI

mô hình được tổ chức ISO đề xuất từ 1977

và công bố lần đầu vào 1984

Một khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng như thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng

mạng diễn ra tại mỗi lớp

Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô

tả một phần chức năng độc lập

Trang 37

Trang 38

• Lợi ích của việc tách lớp trong mô hình OSI:

 Chia nhỏ hoạt động mạng, dễ khảo sát và

tìm hiểu hơn

 Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho

phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm

 Sự thay đổi của một lớp không ảnh hưởng

đến các lớp khác, mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn

Trang 39

• Quá trình truyền nhận dữ liệu giữa 2 máy tính theo mô hình OSI:

Trang 40

• Quá trình truyền nhận dữ liệu giữa 2 máy tính theo mô hình OSI:

Application

Layer Presentation

Layer Session

Layer Transport

Layer Network

Layer Data Link

Layer Physical

Layer

Application

Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer

Application

App Data App Data App Data App Data App Data App Data

App Data

AH AH AH AH AH AH

PH PH PH PH PH

SH SH SH SH

TH TH TH

NH

Bits

Trang 41

MÔ HÌNH TCP/IP

• Application: Quản lý các giao

thức

• Transport: Truyền tải dữ liệu

thông qua hai giao thức: TCP và

UDP

• Internet: Chọn lựa đường đi tốt nhất thông qua giao thức IP

• Network Interface: giống hai

lớp Data Link và Physical của

kiến trúc OSI

Trang 42

• Quá trình đóng gói dữ liệu:

Trang 43

• Quá trình truyền nhận dữ liệu:

Trang 44

• Các chuẩn kết nối thông dụng hiện nay

 IEEE 802.x

 ISO 8802.x

Trang 45

CÁC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG DỤNG

1 Các thiết bị mạng thông dụng

2 Một số kiểu nối mạng thông dụng

Trang 48

• Cáp đôi dây xoắn:

 Gồm 2 dây đồng xoắn tránh nhiễu cho đôi

dây khác

 Dải tần: 300-4000 Hz

 Tốc độ truyền: từ vài Kbps đến vài Mbps

 Có 2 loại:

 STP: có bọc kim loại chống nhiễu

 UTP: không có bọc kim, thường dùng

trong các mạng cục bộ

Trang 49

• Cáp đồng trục băng tần cơ sở:

 Có lõi lồng nhau, khả năng chống nhiễu tốt

 2 loại được dùng nhiều: trở kháng 50 Ohm

và 75 Ohm

 Với chiều dài 1 Km: tốc độ khoảng 1-2 Gbps

Trang 50

• Cáp đồng trục băng rộng:

 Cáp theo tiêu chuẩn truyền hình

 Có thể truyền song song nhiều kênh

Trang 51

• Cáp quang:

 Môi trường truyền lý tưởng

 Truyền các xung ánh sáng trong lòng sợi

thủy tinh phản xạ toàn phần

 An toàn thông tin, không nhiễu điện từ

 Khó đấu nối, giá thành cao

 Loại đơn Mode và đa Mode

Trang 52

• Các loại cáp truyền:

Trang 54

• Các thiết bị ghép nối:

Trang 55

• Các thiết bị ngoại vi:

Trang 56

MỘT SỐ KIỂU NỐI MẠNG THÔNG DỤNG

Trang 57

MỘT SỐ KIỂU NỐI MẠNG THÔNG DỤNG

• Một số kiểu nối mạng thông dụng:

Trang 58

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT MẠNG

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ QUẢN TRỊ MẠNG

TCP/IP

Biên soạn: ThS Dương Đình Tú

Bộ môn: Kĩ thuật Viễn thông

Trang 59

1 Giới thiệu giao thức TCP/IP

2 Tổng quan về bộ định tuyến

3 Hệ thống tên miền DNS

4 Web Server

5 Proxy Server và NAT

6 Mạng Internet tương lai

• Tự đọc, tìm hiểu về:

 Xu hướng mạng Interrnet tương lai

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ QUẢN TRỊ MẠNG TCP/IP

Trang 60

Tài liệu tham khảo:

1 Cisco Việt Nam, Giáo trình quản trị mạng và thiết bị

4 Dương Văn Toán, MPLSLabGuide 1.0, 2008

5 Dương Văn Toán, MPLSLabGuide 4.0, 2008

6 Cisco, Learn CCNA in 5 days, 2006.

Trang 61

Phần mềm liên quan cần sử dụng:

1 Cisco Packet Tracer v5.4

2 vmware workstation 7

3 Windows Server 2003 (cài đặt trên máy ảo)

4 Windows Server 2008 (cài đặt trên máy ảo)

Trang 62

GIỚI THIỆU GIAO THỨC TCP/IP

• Giao thức IP

• Một số giao thức điều khiển

• Giao thức Transport Layer

Trang 63

• Họ giao thức TCP/IP:

• TCP/IP: gắn liền với sự ra đời Internet

• 1981: TCP/IP v4 phổ biến cho HĐH Unix

• Microsoft phổ biến rộng rãi từ Win 9X

• 1994: Phiên bản TCP/IP v6 đầu tiên

Trang 64

• Mô hình OSI và TCP/IP:

Trang 65

• Cấu trúc dữ liệu tại các lớp của TCP/IP:

Trang 66

• Cấu trúc gói dữ liệu IP:

 IP là giao thức cung cấp dịch vụ truyền

thông theo kiểu không liên kết

 Các gói dữ liệu IP được định nghĩa là các

datagram

 Mỗi datagram có phần tiêu đề (header)

chứa các thông tin cần thiết để chuyển dữ liệu

Trang 67

• Cấu trúc gói dữ liệu IP:

Trang 68

• Phân mảnh và hợp nhất các gói IP:

 Một gói dữ liệu IP có độ dài tối đa 65536

byte

 Các khung dữ liệu nhỏ hơn độ lớn tối đa của

gói dữ liệu IP nhiều lần

 Cần thiết phải có cơ chế phân mảnh khi

phát và hợp nhất khi thu đối với các gói dữ liệu IP

Trang 69

• Nguyên tắc phân mảnh gói dữ liệu:

Trang 70

• Định tuyến IP:

Định tuyến trực tiếp: Xác định đường nối

giữa hai trạm làm việc trong cùng một mạng vật lý

Định tuyến không trực tiếp: Xác định đường nối giữa hai trạm làm việc không nằm trong cùng một mạng vật lý Việc truyền tin giữa chúng phải được thực hiện thông qua các

trạm trung gian là các gateway

Trang 71

• Định tuyến IP:

Trang 72

Trang 73

• Phân lớp địa chỉ:

Trang 74

• Cách biểu diễn địa chỉ IP:

 Gồm 4 phần * 8 bit, cách nhau bằng dấu

chấm, một phần được biểu diễn theo giá trị thập phân

Trang 75

• Phân chia các lớp:

Trang 76

Trang 77

• Số lƣợng địa chỉ mạng và địa chỉ máy lớn

Trang 78

2^8-GIỚI THIỆU GIAO THỨC TCP/IP

• Subneting:

Địa chỉ có 2 lớp không hiệu quả, không thể

có nhiều mạng vật lý

Các máy không thể tổ chức thành nhóm và cùng một mức Điều này rất khó cho việc

quản lý đối với các mạng có nhiều máy

Subneting là giải pháp cho vấn đề này

Chú ý: Giải pháp lâu dài IP v6

Trang 79

• Subneting: khi không có Subneting

Trang 80

• Subneting: khi có Subneting

Trang 81

• Địa chỉ chia và không chia mạng con:

Trang 82

• Masking:

• Masking là cách để tính địa chỉ vật lý của mạng

từ địa chỉ IP, có thể tính kể cả mạng có phân

mạng con hoặc không

• Nếu có phân mạng con, masking sẽ lấy được địa chỉ mạng từ địa chỉ IP

• Nếu mạng có chia mạng con thì masking sẽ lấy được thông tin địa chỉ của mạng con

(Subnetworks) từ địa chỉ IP

Trang 83

• Masking:

Trang 84

• Mask without subneting:

Trang 85

• Mask with subneting:

Trang 86

• Tìm địa chỉ mạng con: VD1

 Địa chỉ IP của một host như sau:

172.29.32.30/255.255.240.0 Hãy cho biết:

- Hãy cho biết mạng chứa host đó có chia mạng con hay không? Nếu có thì cho biết có bao nhiêu mạng con tương tự như vậy? Và có bao nhiêu host trong mỗi mạng con?

- Hãy cho biết host nằm trong mạng có địa chỉ là gì?

- Hãy cho biết địa chỉ broadcast dùng cho mạng đó?

- Liệt kê danh sách các địa chỉ host nằm chung mạng con với host trên.

Trang 87

Hãy cho biết host nằm trong mạng có địa chỉ là gì?

Hãy cho biết địa chỉ broadcast dùng cho mạng đó?

Liệt kê danh sách các địa chỉ host nằm chung

mạng con với host trên.

Trang 88

• Một số giao thức điều khiển:

• ICMP:

• ICMP (Internet Control Message Protocol): Là

một giao thức điều khiển của mức IP

Điều khiển lưu lượng dữ liệu (Flow control)

Thông báo lỗi : ví dụ "Destination

Trang 89

• Một số giao thức điều khiển

• ARP và RARP:

 Hai trạm liên lạc được với nhau nếu chúng

biết địa chỉ vật lý của nhau

 Phải thực hiện ánh xạ giữa địa chỉ IP (32

bits) và địa chỉ vật lý (48 bits) của một trạm

 ARP (Address Resolution Protocol) chuyển

đổi từ địa chỉ IP sang địa chỉ vật lý

 RARP (Reverse Address Resolution

Protocol) chuyển đổi địa chỉ vật lý sang địa chỉ IP

Trang 90

• Giao thức lớp chuyển tải

• Giao thức TCP:

 Là một giao thức “có liên kết” (connection

-oriented), nghĩa là cần thiết lập liên kết (logic), giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ liệu với nhau

 Cung cấp khả năng truyền dữ liệu một cách

an toàn giữa các máy trạm trong hệ thống các mạng

Trang 91

• Giao thức lớp chuyển tải

• Giao thức TCP:

 Thiết lập, duy trì, kết thúc liên kết giữa hai

quá trình

 Phân phát gói tin một cách tin cậy

 Đánh số thứ tựcác gói dữ liệu nhằm truyền

dữ liệu một cách tin cậy

 Cho phép điều khiển lỗi

 Cung cấp khả năng đa kết nối với các quá

trình khác nhau giữa trạm nguồn và trạm đích nhất định thông qua các cổng

Trang 92

• Cấu trúc gói dữ liệu TCP:

Trang 93

• Thiết lập và kết thúc kết nối TCP:

Trang 95

TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN

• Định tuyến (routing) là quá trình chọn lựa các

đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ

liệu qua đó

• Định tuyến chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói dữ liệu được đánh địa chỉ từ mạng nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian; thiết bị phần cứng chuyên

dùng được gọi là router (bộ định tuyến).

• Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến

• Định tuyến động và định tuyến tĩnh

Trang 96

TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN

• Định tuyến tĩnh (static routing): là cách định

tuyến không sử dụng các giao thức định tuyến

• Các định tuyến đến một mạng đích sẽ được thực hiện một cách cố định không thay đổi trên mỗi bộ định tuyến

• Mỗi khi thực hiện việc thêm hay bớt các mạng, phải thực hiện thay đổi cấu hình trên mỗi bộ định tuyến

• Thường được sử dụng cho các mạng nhỏ

Trang 97

• Một số giao thức định tuyến động được sử

dụng là RIP, RIPv2, OSPF, EIGRP v.v

• Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet

Tuy nhiên, thường kết hợp giữa định tuyến tĩnh

và định tuyến động

Trang 99

• Dựa vào các giải thuật định tuyến có cơ sở hoạt động

là khoảng cách véc tơ

• Theo định kỳ các bộ định tuyến chuyển toàn bộ các

thông tin có trong bảng định tuyến đến các bộ định

tuyến láng giềng đấu nối trực tiếp với nó và nhận các bảng định tuyến từ các bộ định tuyến láng giềng.

• So sánh với bảng định tuyến hiện có và quyết định về việc xây dựng lại bảng định tuyến theo thuật toán của từng giao thức hay không.

• Trong trường hợp phải xây dựng lại, bộ định tuyến

sau đó sẽ gửi bảng định tuyến mới cho các láng giềng

và các láng giềng lại thực hiện các công việc tương

tự.

Định dạng
Số trang	373
Dung lượng	5,39 MB