ĐỀ CƯƠNG MẠNG LƯỚI MÁY TÍNH

1. Khái niệm mạng máy tính: Mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo 1 kiến trúc nào đó. Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín hiệu điện từ giữa các máy tính. Đường truyền hữu tuyến gồm: cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp sợi quang. Đường truyền vô tuyến gồm: Radio, song cực ngắn, tia hồng ngoại. Kiến trúc mạng gồm : cấu trúc mạng(Topology ) và giao thức mạng( Protocols) Topo mạng ( Topology ) là cách nối các thực thể mạng. Giao thức mạng là tập hợp các quy tắc chuẩn mà tất cả các thực thể tham gia trên mạng phải tham gia. 2. Phân loại mạng máy tính:  Lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính để phân loại: Mạng cục bộ (LAN): là mạng cài đặt trong 1 phạm vi tương đối nhỏ ( 1 tòa nhà, trường học) với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính nút mạng trong vòng vài chục km trở lại. Mạng đô thị ( MAN): mạng được cài đặt trong 1 phạm vi đô thị hoặc 1 trung tâm KT – XH có bán kính 100 km trở lại. Mạng diện rộng (WAN): phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa. Mạng toàn cầu (GAN): phạm vi trải rộng khắp các lục địa của Trái Đất.  Lấy KT chuyển mạch làm yếu tốc chính để phân loại: Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched networks) Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền dữ liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc Ví dụ: Mạng điện thoại Nhược điểm o Tốn thời gian để thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2 thực thể o Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao Mạng chuyển mạch thông báo (message – switched networks) Thông báo (message) là một đơn vị thông tin có khuôn dạng được qui định trước. Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông tin điều khiển chỉ định rõ đích của thông báo, nút trung gian căn cứ vào thông tin để truyền đến nút tiếp theo. Ưu điểm o Hiệu suất đường truyền cao o Giảm tắc nghẽn mạng do có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi o Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo. o Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích Nhược điểm o Không hạn chế kích thước của các thông báo o Thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là đối với các ứng dụng có tính thời gian thực Mạng chuyển mạch gói (packet – switch networks) Đặc điểm Thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (packet) có khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích (người nhận) của gói tin. Chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói là gần giống nhau. Chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo. Gói tin có thể truyền theo nhiều đường khác nhau, cần có cơ chế đánh dấu gói tin để có thể phục hồi các gói tin thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng Chuyển mạch gói được sử phổ biến hiện nay ISDN – Integrated Services Digital Networks đang là xu thế phát triển của mạng ngày nay

MẠNG LƯỚI MÁY TÍNH

Mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo 1 kiến trúc nào đó

Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín hiệu điện từ giữa các máy tính

cáp sợi quang

ngoại

Kiến trúc mạng gồm : cấu trúc mạng(Topology ) và giao thức mạng( Protocols)

Topo mạng ( Topology ) là cách nối các thực thể mạng

Giao thức mạng là tập hợp các quy tắc chuẩn mà tất cả các thực thể tham gia trên mạng phải tham gia

đối nhỏ ( 1 tòa nhà, trường học) với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính nút mạng trong vòng vài chục km trở lại

thị hoặc 1 trung tâm KT – XH có bán kính 100 km trở lại

biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa

Trái Đất

Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched networks)

Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền dữ liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc

Ví dụ: Mạng điện thoại

Nhược điểm

thực thể

Mạng chuyển mạch thông báo (message – switched networks) Thông báo (message) là một đơn vị thông tin có khuôn dạng được qui định trước Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông tin điều khiển chỉ định rõ đích của thông báo, nút trung gian căn cứ vào thông tin để truyền đến nút tiếp theo

Ưu điểm

kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi

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

gán địa chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích

Nhược điểm

đối với các ứng dụng có tính thời gian thực

Mạng chuyển mạch gói (packet – switch networks)

Đặc điểm

Thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (packet) có khuôn dạng qui định trước Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích (người nhận) của gói tin

Chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói là gần giống nhau

Chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo

Gói tin có thể truyền theo nhiều đường khác nhau, cần có cơ chế đánh dấu gói tin để có thể phục hồi các gói tin thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng

Chuyển mạch gói được sử phổ biến hiện nay

ISDN – Integrated Services Digital Networks đang là xu thế phát triển của mạng ngày nay

chức năng của mỗi tầng là như nhau)

ngang và quan hệ theo chiều dọc

+ Quan hệ thao chiều ngang phản ánh sự hoạt động của các đồng tầng

+ Quan hệ theo chiều dọc là quan hê giữ các tầng kế nhau trong cùng 1 hệ thống

Mô hình tham chiếu OSI: là 1 khuôn mẫu được dùng để hiểu phương thức thông tin di chuyển xuyền mạng

Giải thích các gói đi như thế nào xuyên qua các lớp lớp khác nhau theo thiết bị khác trên mạng

Tại sao cần mô hình OSI:

- Ngăn chặn các thay đổi tại 1 lớp ảnh hưởng đến các lớp khác.

Mô hình OSI tuân theo nguyên tắc phân tầng:

năng kết nối với các hệ thống khác nhau, tương thích với các chuẩn OSI

thống mở, trong khi vẫn duy trì được các hoạt động kết nối giữa các hệ thống

giữa các thực thể

Application là lớp gần với người sử dụng , cung cấp các dịch

vụ mạng tới ứng dụng:

- Truyền file

Presentation: Trình bày dữ liệu, đảm bảo thông tin mà lớp dụng của hệ thống gửi đi được đọc bởi lớp ứng dụng của các

hệ thống khác:

- Khuôn dạng DL

Session: thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên truyền thông giữa 2 host:

Transport: kết nối end – to – end ( segment)

- Thiết lập duy trì và kết thúc mạch ảo

- Phát hiện lỗi và phục hồi

Network: ( packet) Cung cấp các kết nối và lựa chọn đường đi tốt nhất giữa 2 host

- Địa chỉ logic (IP)

Data Link : Điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền, cung cấp truyền DL tin cậy thông qua đường truyền vật lý

- Địa chỉ vật lý

Physical (bit) : truyền dẫn nhị phân, truyền 1 luồng bit ko cấu trúc qua 1 liên kết giữa các hệ thống

- Kết nối vật lý

- Dây

Mô hình kiên trúc TCP

Các giao thức trong mô hình TCP:

TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau

để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng

- IP, ICMP, ARP, RARP

- TCP, UDP

- Telnet, FTP, DNS, SMTP

Application: Kiểm soát các giao thức lớp cao, các chủ đề về trình bày, biểu diễn thông tin, mã hóa và điều khiển hội thoại Transport: Thiết lập một cầu nối luận lý giữa các đầu cuối của mạng, giữa host truyền và host nhận

- Cung ứng dịch vụ vận chuyển bao gồm điều khiển luồng và tin cậy

Internet: Chọn đường đi tốt nhất xuyên qua mạng cho các gói

di chuyển tới đích

Network access: Lớp host-to-network

- Các chi tiết của công nghệ LAN và WAN chẳng hạn như: Ethernet, Token-Ring, ISDN, Frame-Relay

- Ánh xạ địa chỉ IP sang điạ chỉ vật lý và gói (encapsulation) các gói IP thành các frame

5. Địa chỉ IP và mặt nạ mạng con :

Địa chỉ IP:

Địa chỉ IP của một máy tính gồm có:

(Octet)

vùng

Mặt nạ mạng con:

dùng để định danh mạng mà máy tính thuộc về

- Một mặ nạ mạng con luôn dùng các bít 1 cho phần netID, và dùng các bít 0 cho phần host ID

6. So sánh mô hình TCP/IP và OSI

Giống nhau

• Đều phân lớp chức năng

• Có lớp ứng dụng gồm một số các dịch vụ

• Đều có lớp vận chuyển

• Đều giống nhau về mối quan hệ trên dưới, ngang hàng

Khác nhau

• TCP/IP gộp chức năng lớp trình bày và lớp phiên vào lớp ứng dụng

• TCP/IP gộp lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu vào thành một lớp

• TCP/IP đơn giản vì có ít lớp hơn

• OSI không có khái niệm chuyển phát thiếu tin cậy ở lớp 4 như trường hợp UDP ở mô hình TCP/IP

7. Cơ cấu tạo lập mạng con:

Tại sao cần phải chia mạng:

Các quản trị mạng thi thoảng cần chia các mạng, đặc biệt các một mạng lớn thành các mạng nhỏ:

- Cung cấp mức độ an toàn mạng

Chia mạng con:

host và xem nó như trường subnet

Ví dụ về mặt nạ mạng con mặc định:

192.168.2.100/255.255.255.0

→11000000.10101000.00000010.01100100

→11111111.11111111.11111111.00000000

→11000000.10101000.00000010.00000000

Mạng Lớp C:

- 8 bits dùng cho phần host

Ví dụ về mạng con:

172.16.65.100/255.255.240.0

Mạng Lớp B:

- 12 bits dùng cho phần host

Có thể mượn được bao nhiêu bit:

Tất cả các bit của mạng con là:

- 1 : Dành cho địa chỉ broadcast

Số bit nhỏ nhất có thể mượn là:

- 2 bits

Số bit lớn nhất có thể mượn là:

- Số bit của host - 2 (bits)

TCP cung cấp một hoạt động truyền dữ liệu full – duplex tin cậy

TCP cung cấp một mạch ảo giữa các ứng dụng của người dùng Kết nối này có các đặc điểm sau:

Các giao thức tầng ứng dụng dùng TCP bao gồm:

- FTP (File Transfer Protocol)

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol

UDP:

UDP truyền dữ liệu không tin cậy giữa các host Sau đây là các đặc điểm:

- Không cần đặt các segment lại với nhau theo tuần tự

Các giao thức dùng UDP gồm: TFTP, SNMP, DHCP, DNS UDP là một giao thức đơn giản dùng để trao đổi các phân đoạn mà không có báo nhận và cũng không có sự đảm bảo chuyển phát nào cả

9. Mạng cục bộ

Một số đặc điểm của LAN

một tòa nhà, một cơ quan, một trường học,

rộng

thống nhất

Các sơ đồ kết nối LAN:

Star (dạng hình sao): Tất cả các trạm được nối vào một thiết

bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm

đích của tín hiệu

Ring (dạng vòng): Tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chiều duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng

Bus: Tất cả các trạm phân chia chung một đường truyền chính (bus), được giới hạn hai đầu bởi đầu nối (terminator), mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T-connector)

Một số thiết bị sử dụng trong LAN

- Các thiết bị ngoại vi

Giói thiệu về ethernet

Thành công của Ethernet là do các yếu tố sau:

10.Các thiết bị kết nối mạng cục bộ

11.Các phương pháp truy nhập đường truyền trong mạng cục bộ:

Phương pháp CSMA/CD

Ethernet là một công nghệ quảng bá trên môi trường chia sẻ Phương pháp truy nhập CSMA/CD được dùng trong Ethernet thực hiện ba chức năng sau:

- Truyền và nhận các gói dữ liệu

- Giải mã các gói dữ liệu và kiểm tra các địa chỉ hợp lệ trước khi chuyển chúng đến các lớp giao thức cao hơn trong mô hình OSI

- Phát hiện các lỗi trong các gói dữ liệu hay trên mạng

Phương pháp Token Ring

- Host chỉ được truyền khi nhận được thẻ bài rỗi

về trạm nguồn cùng với các thông tin kết quả

- Đổi thẻ bài sang trạng thái rỗi và chuyển đến trạm kế tiếp

o Thẻ bài bị mất

Phương pháp Token Bus

- Thiết lập vòng logic giữa các trạm có nhu cầu truyền

- Mỗi trạm được biết địa chỉ của trạm liền kề trước và sau nó

- Thứ tự của các trạm trên vòng logic độc lập với vòng vật lý

- Duy trì trạng thái thực tế của mạng

cầu truyền dữ liệu

vòng logic

o Quản lý lỗi: Lỗi có thể “đứt vòng”

12.Thiết kế và cài đặt mạng LAN:

Thu thập yêu cầu khách hàng

Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng nó cho mục đích gì?

Các máy tính nào sẽ được nối mạng?

Những người nào sẽ được sử dụng mạng, mức độ khai thác

sử dụng mạng của từng người/nhóm người ra sao?

Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng không, nếu có ở đâu, số lượng bao nhiêu

Phân tích yêu cầu

Những dịch vụ mạng nào cần phải có trên mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập tin, chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện

tử, Truy cập Internet hay không?, )

Mô hình mạng là gì? (Workgoup hay Client / Server? ) Mức độ yêu cầu an toàn mạng

Ràng buộc về băng thông tối thiểu trên mạng