Mạng máy tính

Khái niệm về mạng máy tính Mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính và các thiết bị khác, chúng sử dụng một giao thức mạng chung để chia sẻ tài nguyên với nhau nhờ các phương tiện tru

Trang 1

Lê Anh Nhật – khoa Tự Nhiên, CĐSPTQ

Đt: 0912.844.866

Email: leanhnhat@tuyenquang.edu.vn

CĐ Sư phạm Toán - Tin

MẠNG MÁY TÍNH

Trang 2

Các phần trong bài

1 Khái niệm về mạng máy tính

2 Phân loại mạng máy tính.

3 Mạng cục bộ

4 Mạng mở rộng

Trang 3

1 Khái niệm

Trang 4

 Mạng máy tính bao gồm nhiều thành

phần, chúng được nối với nhau theo một cách thức nào đó và sử dụng chung 1

ngôn ngữ:

Các thiết bị đầu cuối (end system).

Môi trường truyền (media).

Giao thức (protocol).

Trang 5

 Mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính

và các thiết bị khác, chúng sử dụng một giao thức mạng chung để chia sẻ tài

nguyên với nhau nhờ các phương tiện

truyền thông mạng.

Trang 6

2 Phân loại

Trang 7

2 Phân lại mạng máy tính

 Phân loại mạng máy tính dựa trên các tiêu chí:

Theo diện hoạt động.

Theo mô hình ghép nối.

Theo kiểu chuyển.

Theo chức năng.

Trang 8

 Phân loại mạng theo diện hoạt động:

 Mạng cục bộ (LAN – Local Area Network)

 Mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network)

 Mạng thành phố (MAN – Metropolitan Area Network)

 Mạng toàn cầu (GAN – Global Area Network)

 Mạng cá nhân (PAN – Personal Area Network)

 Mạng lưu trữ (SAN – Storage Area Network)

Trang 9

 Phân loại theo mô hình ghép nối:

Mô hình điểm – điểm (point to point).

 Mô hình sao (Star)

 Mô hình cây

Mô hình điểm – nhiều điểm (Broadcast).

 Mô hình Bus

 Mô hình Vòng (Ring)

Trang 10

 Phân loại theo kiểu chuyển:

Mạng chuyển mạch ảo (virtual circuit –

switched): là một kỹ thuật nối-chuyển dùng trong các mạng nhằm tận dụng ưu điểm của hai kỹ thuật nối-chuyển gói và kỹ thuật nối-chuyển mạch Do đó, nhiều nơi còn xem đây là kỹ thuật lai

Trang 11

 Phân loại theo kiểu chuyển:

Mạng chuyển gói (packet switched): là một loại kĩ thuật gửi dữ liệu từ máy tính nguồn tới nơi nhận (máy tính đích) qua mạng dùng một loại giao thức thoả mãn 3 điều kiện sau:

 Dữ liệu cần vận chuyển được chia nhỏ ra thành

các gói (hay khung) có kích thước (size) và định

dạng (format) xác định.

Trang 12

 Mỗi gói như vậy sẽ được chuyển riêng rẽ và có

thể đến nơi nhận bằng các đường truyền (route)

khác nhau Như vậy, chúng có thể dịch chuyển trong cùng thời điểm

 Khi toàn bộ các gói dữ liệu đã đến nơi nhận thì chúng sẽ được hợp lại thành dữ liệu ban đầu

Trang 13

 Phân loại mạng theo chức năng:

 Mạng client – 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

Trang 14

Mạng ngang hàng (peer to peer): các máy tính trong mạng có thể

hoạt động vừa như một Client vừa như một

Server

Trang 15

Mạng kết hợp: Các mạng máy tính thường được thiết lập theo cả hai chức năng Client-Server

và Peer-to-Peer

Trang 16

3 Mạng cục bộ

Trang 17

3 Mạng cục bộ

 Mạng cục bộ (LAN) là hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa

thông tin cần thiết khác

Trang 18

3 Mạng cục bộ

3.1.Cấu trúc tôpô của mạng

a Mạng dạng hình sao (Star topology)

 Mạng dạng hình 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

 Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (Hub) bằng cáp

Trang 19

3 Mạng cục bộ

3.1.Cấu trúc tôpô của mạng

Các ưu điểm của mạng hình sao:

 Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu

có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường

 Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định

 Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp

Trang 20

3 Mạng cục bộ

Những nhược điểm mạng dạng hình sao:

 Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm

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

 Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m)

Trang 21

3 Mạng cục bộ

b Mạng hình tuyến (Bus Topology)

 Thực hiện theo cách bố trí hành lang, 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

Trang 22

3 Mạng cục bộ

Trang 23

3 Mạng cục bộ

 Ưu điểm: Loại hình mạng này dùng dây cáp ít

Trang 24

 Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi

 Dữ liệu truyền đi phải có kèm

theo địa chỉ cụ thể của mỗi

trạm tiếp nhận

Trang 25

 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.

Trang 27

3 Mạng cục bộ

3.2 Các phương thức truy nhập đường truyền

a Giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

 Thường dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến

 Tại một thời điểm thì chỉ có một trạm được truyền dữ liệu

 Hai trạm thực hiện việc truyền dữ liệu đồng thời, xung đột dữ liệu sẽ xảy ra

 Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì việc xung đột

Trang 28

3 Mạng cục bộ

3.2 Các phương thức truy nhập đường truyền

b Giao thức truyền thẻ bài (Token passing)

 Được dùng trong các LAN có cấu trúc vòng sử dụng

kỹ thuật chuyển thẻ bài (token)

 Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung được quy định riêng cho mỗi giao thức

 Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi

nhận được một thẻ bài rỗi

 Thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu không thể xẩy ra,

Trang 29

 FDDI sử dụng hệ thống chuyển thẻ bài trong cơ chế vòng kép (2 luồng giống nhau, hướng ngược nhau)

 FDDI thường được sử dụng với mạng trục trên đó những mạng LAN công suất thấp có thể nối vào Các mạng LAN đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu cao và dải thông lớn cũng có thể sử dụng FDDI

Trang 30

3 Mạng cục bộ

3.3 Các loại đường truyền và các chuẩn của chúng

a Chuẩn Viện công nghệ điện và điện tử (IEEE)

 Tiêu chuẩn IEEE LAN được phát triển dựa vào uỷ ban IEEE 802

 Tiêu chuẩn IEEE 802.3 liên quan tới mạng CSMA/CD bao gồm cả 2 phiên bản bǎng tần cơ bản và bǎng tần mở rộng

 Tiêu chuẩn IEEE 802.4 liên quan tới sự phương thức truyền thẻ bài trên mạng hình tuyến (Token Bus)

Trang 31

3 Mạng cục bộ

3.3 Các loại đường truyền và các chuẩn của chúng

b Chuẩn uỷ ban tư vấn quốc tế về điện báo và điện thoại(CCITT)

 Đây là những khuyến nghị về tiêu chuẩn hóa hoạt

động và mẫu mã mođem ( truyền qua mạng điện

thoại)

 Một số chuẩn: V22, V28, V35

 X series bao gồm các tiêu chuẩn OSI

 Chuẩn cáp và chuẩn giao tiếp EIA - giao diện nối tiếp giữa modem và máy tính

 RS-232

Trang 32

 Hiện nay có hai loại cáp xoắn là:

 Cáp có bọc kim loại ( STP - Shield Twisted Pair)

 Cáp không bọc kim loại (UTP -Unshield Twisted Pair)

Trang 33

 Cáp đồng trục được sử dụng nhiều trong các mạng dạng đường thẳng.

 Hiện nay có cáp đồng trục sau:

 RG -58,50 ohm: dùng cho mạng

Thin Ethernet.

 RG -59,75 ohm: dùng cho

Trang 34

3 Mạng cục bộ

3.4 Hệ thống cáp mạng dùng cho LAN

c Cáp sợi quang (Fiber - Optic Cable)

 Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi thủy tinh có thể truyền dẫn tín hiệu

quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu

 Sợi quang không truyền dẫn các tín hiệu điện mà chỉ truyền các tín hiệu quang nên không bị nhiễm từ

 Dải thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và khoảng cách đi cáp khá xa

 Nhược điểm khó lắp đặt và giá thành còn cao

Trang 35

3 Mạng cục bộ

c Cáp sợi quang (Fiber - Optic Cable)

Trang 36

3 Mạng cục bộ

d Hệ thống cáp có cấu trúc theo chuẩn TIA/EIA 568B

 Chuẩn nầy xác định mạng cấu trúc hình sao

 Chuẩn nối dây được thiết kế để cung cấp các đặc tính

Trang 37

3 Mạng cục bộ

d Hệ thống cáp có cấu trúc theo chuẩn TIA/EIA 568B

 Các thành phần của hệ thống cáp gồm có:

 Hệ cáp khu vực làm việc (work area wiring)

 Hệ cáp ngang tầng (horizontal wiring)

 Hệ cáp xuyên tầng (vertical wiring)

 Hệ cáp backbone - Kết nối toà nhà với các toà nhà khác

Trang 39

 Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài

của mạng

Trang 40

3 Mạng cục bộ

3.5 Các thiết bị dùng để kết nối LAN

a Bộ lặp tín hiệu (Repeater)

Trang 41

cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn

10BASET từ mỗi trạm của mạng

Trang 42

3 Mạng cục bộ

b Bộ tập trung (Hub)

Trang 43

 Hub đơn (stand alone hub).

 Hub modun (Modular hub) rất phổ biến vì nó có thể

dễ dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun Ethernet 10BASET

 Hub phân tầng (Stackable hub)

Trang 44

3 Mạng cục bộ

b Bộ tập trung (Hub)

Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:

 Hub bị động (Passive Hub): chức năng duy nhất là

tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng

 Hub chủ động (Active Hub): Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng

Trang 45

 Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ

chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết

Trang 46

3 Mạng cục bộ

c Cầu (Bridge)

 Người ta sử dụng Bridge trong các trường hợp sau :

 Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa do Bridge sau khi sử lý gói tin đã phát lại gói tin trên phần mạng còn lại nên tín hiệu tốt hơn bộ tiếp sức

 Giảm bớt tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dụng Bridge, khi đó chúng ta chia mạng ra thành nhiều phần bằng các Bridge, các gói tin trong nội bộ tùng phần mạng sẽ không được

Trang 47

3 Mạng cục bộ

c Cầu (Bridge)

Bridge

Trang 48

3 Mạng cục bộ

d Bộ chuyển mạch (Switch)

 Bộ chuyển mạch là sự tiến hoá của cầu, nhưng có

nhiều cổng và dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm

độ trễ của việc chuyển khung dữ liệu

 Switch giữa bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng và thực hiện giao thức Spanning-Tree

 Switch cũng hoạt động ở tầng data link và trong suốt với các giao thức ở tầng trên

Trang 49

3 Mạng cục bộ

d Bộ chuyển mạch (Switch)

Trang 51

3 Mạng cục bộ

e Bộ định tuyến(Router)

Các loại Router

Trang 52

3 Mạng cục bộ

Trang 53

Được dùng rất phổ biến trong giới khoa học, giáo dục.

Hệ điều hành này khá phức tạp lại đòi hỏi cấu

Trang 54

3 Mạng cục bộ

3.6 Các hệ điều hành mạng

b Hệ điều hành mạng Windows NT

Là hệ điều hành đa nhiệm, đa người sử dụng

Tương đối dễ sử dụng, hỗ trợ mạnh cho phần mềm WINDOWS.

Trang 55

3 Mạng cục bộ

c Hệ điều hành mạng NetWare của Novell

 Đây là hệ điều hành phổ biến nhất hiện nay ở nước ta

và trên thế giới trong thời gian cuối

 Nó có thể dùng cho các mạng nhỏ (khoảng từ 5-25

máy tính) và cũng có thể dùng cho các mạng lớn gồm hàng trǎm máy tính

 Netware là một hệ điều hành mạng cục bộ dùng cho các máy vi tính theo chuẩn của IBM hay các máy tính Apple Macintosh, chạy hệ điều hành MS-DOS hoặc OS/2

Trang 56

3 Mạng cục bộ

d Hệ điều hành mạng Linux

 Linux là hệ điều hành phát triển từ Unix - 32 bit xử lý

đa nhiệm, đa người dùng

 Hệ điều hành này là miễn phí và quan trọng là mã

nguồn mở

 Hệ thống gốc được phát triển bởi Linux Torvalds

 Ngày nay nó đã được phát triển khá tốt và được đánh giá cao, hoạt động hiệu quả với các ứng dụng mạng

Trang 57

4 Mạng mở rộng

Trang 58

4 Mạng mở rộng - WAN

4.1 Khái niệm về WAN

 Wide Area Networks – WAN:

 Là mạng được thiết lập để liên kết các máy tính của hai hay nhiều khu vực khác nhau

 WAN có thể kết nối thành mạng riêng của một tổ chức, hay có thể phải kết nối qua nhiều hạ tầng mạng công cộng và của các công ty viễn thông khác nhau

 WAN có thể dùng đường truyền có giải thông thay đổi trong khoảng rất lớn từ 56Kbps đến Giga bít

Trang 59

a Mạng chuyển mạch (Circuit Swiching

Network)

 Mạng chuyển mạch thực hiện việc liên kết giữa hai điểm nút qua một đường nối tạm thời hay giành riêng giữa điểm nút này và điêm nút kia

 Một ví dụ của mạng chuyển mạch là hoạt động của mạng điện thoại

Hiện nay có 2 loại mạng chuyển mạch:

 Chuyển mạch tương tự (analog)

Trang 60

4.2 Một số công nghệ kết nối cơ bản dùng cho WAN

Network)

Mô hình kết nối WAN dùng mạng chuyển mạch

Trang 61

Network)

Mô hình kết nối WAN dùng mạng chuyển mạch tương tự

Trang 62

Network)

Mô hình WAN dùng mạng chuyển mạch số

Trang 63

b Mạng chuyển gói (Packet Switching

Network)

Mô hình kết nối WAN dùng chuyển mạch gói

Trang 64

b Mạng chuyển gói (Packet Switching Network)

 Mạng chuyển mạch gói hoạt động theo nguyên tắc

Trang 65

Network)

Người ta chia các phương thức chuyển mạch gói ra làm 2 phương thức:

 Phương thức chuyển mạch gói theo sơ đồ rời rạc

 Phương thức chuyển mạch gói theo đường đi xác định

Trang 66

Network)

Phương thức chuyển mạch gói theo sơ đồ rời rạc

Trang 67

Network)

Phương thức chuyển mạch gói theo đường đi xác định

Trang 70

4.3 Giao thức kết nối WAN cơ bản trong mạng TCP/IP

Giao thức PPP (Point-to-Point Protocol)

Là giao thức dùng để đóng gói dữ liệu cho truyền thông điểm điểm.

PPP hỗ trợ trong nhiều bộ giao thức khác nhau như:

 bộ giao thức Intranet/Internet IP

 Bộ giao thức IPX - Novell's Internetwork Packet Exchange

 Bộ giao thức DECnet,

Trang 71

4.3 Giao thức kết nối WAN cơ bản trong mạng TCP/IP

Giao thức PPP (Point-to-Point Protocol)

Các thành phần của PPP:

 HDLC - Phương pháp đóng gói các khung dữ liệu trên các liên kết điểm - điểm PPP dùng giao thức HDLC(High-Level Data Link Control protocol) là cơ

sở cho việc đóng gói này

 LCP - để lập cấu hình và kiểm tra kết nối - data link connection

 NCP - để lập cấu hình các giao thức tầng mạng

Trang 73

4.4 Các thiết bị dùng cho kết nối WAN

 Access Server: là điểm tập trung cho phép kết nối WAN qua các mạng điện thoại công công cộng(PSTN), mạng

đa dịch vụ số(ISDN), hay mạng dữ liệu công cộng (PDN)

Trang 74

4.4 Các thiết bị dùng cho kết nối WAN

 Modem: (MOdulator/DEModulator), chuyển tín hiệu

digital từ máy tính thành tín hiệu analog để có thể truyền qua, đường điện thoại

 CSU/DSU: (Channel Service Unit/Data Service Unit) là

thiết bị phần cứng tại các điểm đầu cuối của các kênh thuê riêng Nó làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu trên đường truyền thông WAN sang dữ liệu trên LAN và ngược lại

 ISDN terminal Adaptor: Là thiết bị đầu cuối để kết nối

PC hay LAN vào WAN qua mạng ISDN

Tiêu đề	Mạng máy tính
Tác giả	Lê Anh Nhật
Trường học	Cao Đẳng Sư Phạm Tuyên Quang
Chuyên ngành	Công Nghệ Thông Tin
Thể loại	Bài viết
Thành phố	Tuyên Quang

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	2,56 MB