Bai giang mang can ban

b- Trong những năm 70, các máy tính được nối với nhau trực tiếp thành mạng, đồng thời tại thời điểm này xuất hiện kháI niệm Mạng truyền thông communication network, trong đó các thành ph

Môn học

TổNG QUAN Về MạNG Và INTERNET

Nội dung môn học

Phần i Tổng quan mạng máy tính

Giáo viên giảng dạy: Phạm Ngọc Công

Yêu cầu học viên

- nắm được các kiến thức cơ bản về mạng

- Có hiểu biết sơ lược về mạng và internet

Phần iV Một số vấn đề về thư điện tử

Phần iii Một số dịch vụ của internet

Phần ii Thiết bị mạng

I mạng máy tính

I.1 Lịch sử phát triển mạng máy tính

a- Từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý, trong đó các trạm cuối thụ

động được nối vào máy xử lý trung tâm Máy xử lý trung tâm làm tất cả mọi việc từ quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ các trạm cuối,

….đến việc theo dõi ngắt của các trạm cuối.

Dần dần, để giảm nhẹ nhiệm vụ của máy xử lý trung tâm người ta thêm vào các bộ tiền xử lý, đồng thời thêm vào các thiết bị “tập trung” (concentrator)

và bộ “dồn kênh” (multiplexor) Hệ thống này được kết nối thành mạng truyền tin

Sự khác nhau giữa hai thiết bị trên là ở chỗ: bộ dồn kênh có khả năng chuyển song song các thông tin do các trạm cuối gửi tới, còn bộ tập trung không có khả năng đó nên phảI dùng bộ nhớ đệm để lưu trữ tạm thời các thông tin

chương i tổng quan Mạng máy tính

Bé tiÒn xö lý

Bé tËp trung

Bé dån kªnh

M¸y trung t©m

b- Trong những năm 70, các máy tính được nối với nhau trực tiếp thành mạng, đồng thời tại thời điểm này xuất hiện kháI niệm Mạng truyền thông (communication network), trong đó các thành phần chính của nó là các nút mạng, được gọi là các bộ chuyển mạch.

Các máy tính được kết nối thành mạng máy tính nhằm đạt tới các mục tiêu chính sau đây:

- Làm cho các tài nguyên có giá trị cao (thiết bị, chương trình, dữ liệu,…) trở nên khả dụng đối với bất kỳ người sử dụng nào trên mạng (không cần quan tâm đến vị trí địa lý của tài nguyên và người sử dụng).

- Tăng độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế khi xảy ra sự cố đối với một máy tính nào đó.

c- Từ thập kỷ 80 trở đi thì việc kết nối mạng mới được thực hiện rộng rãi nhờ

tỷ lệ giữa giá thành máy tính và chi phí truyền tin đã giảm đi rõ rệt Trong gian đoạn này bắt đầu xuất hiện những thử nghiệm đầu tiên về mạng diện rộng và mạng liên quốc gia

Mạng máy tính là một hệ thống gồm nhiều máy tính và các thiết bị được kết nối với nhau bởi đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó nhằm thu thập và chia sẻ tài nguyên cho nhiều người sử dụng

I.2 Mạng máy tính là gì ?

Các máy tính được kết nối thành mạng máy tính có các lợi ích sau:

- Sử dụng chung công cụ và tiện ích

- Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung

- Tăng độ tin cậy của hệ thống

- Trao đổi thông điệp và hình ảnh

- Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, Modem, )

- Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại

II.1 KiÕn tróc m¹ng (Network structure )

H×nh tr¹ng, kiÓu c¸ch kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh thµnh hÖ thèng

II c¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n

II 2 Phân loại mạng máy tính

a- Phân loại theo phương thức kết nối

- Với phương thức Điểm - Điểm , các đường truyền riêng biệt được thiết lập

để nối các máy tính lại với nhau Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ dữ liệu và sau đó chuyển tiếp đến một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích.

- Với phương thức Điểm – Nhiều điểm , tất cả các trạm phân chia chung một được truyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không

b- Phân loại mạng máy tính theo Topo

- Mạng hình sao (Star topology)

Topo m¹ng h×nh vßng (Ring Topology) Topo m¹ng h×nh tuyÕn (Bus Topology)

Topo m¹ng hçn hîp

Mạng chia làm 4 loại sau:

- Mạng cục bộ – LAN (Local Area Network)

Là mạng thường được lắp đặt trong các công ty, văn phòng nhỏ bán kính tối đa giữa các máy trạm khoảng dưới 1 Km với số lượng máy trạm không nhiều hơn 50 máy, kết nối giữa các máy là đường truyền chuyên dụng.

- Mạng thành phố – MAN (Metropolitan Area Network)

Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - x hội ã

có bán kính hàng trăm Km, số lượng máy trạm có thể lên đến hàng nghìn, đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông

- Mạng diện rộng – WAN (Wide Area Network)

Là mạng thường được lắp đặt trong phạm vi một quốc gia như Intranet phục vụ cho các công ty lớn, ngành kinh tế có bán kính hoạt động lớn, có thể liên kết nhiều mạng LAN, MAN, đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông

b- Phân loại mạng máy tính theo quy mô và khoảng cách địa lý

- Mạng toàn cầu – GAN (Global Area Network )

Là mạng có thể trải rộng trong nhiều quốc gia, phục vụ phát triển kinh tế x hội cho ã những công ty siêu quốc gia hoặc nhóm các quốc gia, đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông, mang Internet là một mạng GAN

c- Phân loại mạng theo chức năng

- Mạng Client/Server: Khi có một hay một số máy tính được thiết lập để

cung cấp dịch vụ (Server) như File server, Mail server, Web server, còn các

máy trạm truy cập để khai thác dịch vụ (Client).

- Mạng Peer – to – Peer còn gọi là mạng ngang hàng: trong mạng các máy

- Mạng chuyển mạch gói

Khác với kỹ thuật chuyển mạch (TB), mỗi TB được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là gói tin có khuôn dạng qui định trước Mỗi gói tin có chứa các thông tin điều khiển, trong đó có chứa địa chỉ của nguồn (người gửi) và đích (người nhận) của gói tin Các gói tin thuộc về một TB nào đó có thể được gửi đi qua mạng để tới đích bằng nhiều đường khác nhau.

Vấn đề khó khăn nhất của mạng loại này là việc tập hợp các goi tin để tạo lại TB ban đầu của ngưoừi sử dụng, đặc biệt trong trường hợp các gói tin được truyền theo nhiều đường khác nhau Cần phải tạo cơ chế “đánh dấu” gói tin và phục hồi các goi tin bị thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng

II.3 Địa chỉ mạng Có 2 loại địa chỉ

a- Địa chỉ vật lý MAC (Media Access Control Address)

 Mỗi máy tính tham gia mạng đều được nhận dạng bởi một chỉ số gọi là địa chỉ vật lý MAC.

 Các địa chỉ MAC thường được các nhà sản suất xác định trước trên mỗi card mạng

 Các địa chỉ MAC không nhằm để xác định vị trí không gian của thực thể tham gia mạng

MAC address format

b- Địa chỉ IP (Internet Protocol)

Để nhận diện các máy tính tham gia mạng người ta còn xây dựng địa chỉ logic, gọi là địa chỉ IP.

 Địa chỉ IP của các mạng LAN có thể do người quản trị xác định, phải duy nhất trên mạng

 Địa chỉ IP khi tham gia mạng Internet do tổ chức quốc phân pháp cũng đư

ợc xác định duy nhất

 Địa chỉ IP có tham gia việc định tuyến để trao đổi thông tin

I Cable mạng

I.1 Cable xoắn đôi

chương iI Thiết bị mạng

Hiện nay có hai loại cap xoắn đôi có vỏ bọc kim loại:

STP (Shield Twisted Pair): có loại 1 đôi xoắn, có loại có nhiều đôi xoắn Có lớp vỏ bọc chống nhiễu bên ngoài

Một số loại thường dùng:

 Loại Cat 1, Cat 2: dùng cho các loại đường truyền tốc độ thấp 4Mb/s (đường thoại)

 Loại Cat 3: dùng cho hầu hết các mạng điện thoại (< 16 Mb/s)

 Loại Cat 4: dùng cho các mạng tốc độ < 20 Mb/s

 Loại Cat 5: dùng cho các mạng tốc độ < 100 Mb/s

 Loại Cat 6: dùng cho các mạng tốc độ < 300 Mb/s

I.2 Cable đồng trục

I.3 Cable quang

Các loại cáp Xoắn đôi Đồng trục mỏng Đồng trục dày Cáp quang

Chi tết Cat 3,4,5 2 dây ∅=5mm 2 dây ∅=10mm Thuỷ tinh 2 sợi

Số đầu nối tối đa trên

Các loại cáp Xoắn đôi Đồng trục mỏng Đồng trục dày Cáp quang

Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn

II C¸c thiÕt bÞ dïng kÕt nèi m¹ng lan

II.1 Repeater

II.2 CÇu nèi - Bridge

II.3 Bé tËp trung - Hub

 Hub phân tầng là lý tưởng cho các cơ quan muốn đầu tư ban đầu tối thiểu

nhưng dễ dàng nâng cấp mở rộng LAN trong tương lai.

Nếu phân chia theo khả năng thì có 2 loại:

 Hub bị động không xử lý các tín hiệu điện tử, chỉ có chức năng duy nhất là

phân kênh

 Hub chủ động có xử lý tín hiệu điện tử, khuyếch đại, tái sinh tín hiệu, có khả

năng tham gia vào quá trình phát hiện và phục hồi lỗi.

Về cơ bản trong mạng Ethernet Hub hoạt động như một Repeater có nhiều

cổng.

Bộ chuyển mạch là sự kế thừa và phát triển chức năng của Bridge nhưng có

nhiểu cổng và dùng mạch tích hợp nhanh và giảm độ trễ của việc chuển khung dữ liệu.

Switch được chia lam hai loại chính: Switch lớp 2 và Switch lớp 3.

Switch lớp 2 về cơ bản có chức năng giống cầu nối, nhưng có những tính năng

xử lý tín hiệu và các gói tin mạnh hơn

II.4 Bộ chuyển mạch - Switch

 Chuyển mạch gói tin, đây là chức năng cơ bản nhất của bộ chuyển mạch, nó

kiểm tra địa chỉ gói tin, so sánh với thông tin lưu trữ và thực hiện truền tải chúng theo hướng xác định, đồng thời cũng thực hiện các lớp dưới tương tự bộ định tuyến với việc gán lại địa chỉ MAC

Các hoạt động định tuyến Bộ định tuyến quản lý và điều hành thông tin định

tuyến, xây dựng, cập nhật, trao đổi các thông tin này mỗi khi có sự thay đổi về mạng.

 Tính năng mạng thông minh Quản trị cấp phát động, tính năng định tuyến

thông minh, các tính năng bảo mật, xác thực,

VLAN

VLAN là khái niệm để chỉ một mạng LAN độc lập một cách logic với nhau Về thực chất tất cả các thiết bị mạng được đấu nối và hoạt động trên cùng một môi trường vật lý, hạ tầng mạng chung và hình thành một cách logic các mạng LAN trên môi trường đó dựa trên các thiết đặt nhận dạng độc lập với nhau đối với mỗi nhóm thành viên Mỗi cổng kết nối của bộ chuyển mạch thuộc về một VLAN nào

đó Các gói tin của cùng một VLAN chỉ được lưu chuyển tới các cổng trong cùng VLAN trừ cổng được định nghĩa là trung kế.

VLAN Trunking là khái niệm dùng để chỉ sự kết nối giữa các bộ chuyển mạch với nhau mà qua đó cho phép các gói tin cả tất cả VLAN được truyền qua.

VLAN được cấu hình tại lớp 2 cho phép phân định các nhóm thiết bị máy tính độc lập logic với nhau., các nhu cầu trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị khác VLAN phải

được thực hiện bởi các thiết bị hoạt động ở lớp 3

Các Switch lớp 3 Cisco 3550

Catalyst 3550-24 PWR Switch 24, cho phép cấp nguồn

qua cáp mạng đến các thiết bị khác như AP

2 (GBIC)

Catalyst 3550-24 FX Switch 24, cổng quang 100Mbps 2 (GBIC)

2(10/100/1000BASE-T)

10(10/100/1000BASE-T)

III Các thiết bị dùng kết nối mạng Wan

III.1 Giới thiệu về Router trong mạng WAN

Router là một loại máy tính đặc biệt chuyên dụng Nó cũng có các thành phần giống như máy tính: CPU, RAM, Bus và Interface port Router kết nối nhiều mạng với nhau và cho phép các hệ thống này liên lạc với nhau, đồng thời thực hiện việc lựa chọn đường đi tốt nhất cho dữ liệu.

- Cung cấp vùng nhớ đệm cho các gói dữ liệu

- Duy trì hàng đợi cho các gói dữ liệu

- Cung cấp bộ nhớ tạm thời cho các tập tin cấu hình Router khi router làm

việc

- Thông tin trên RAM sẽ bị xoá khi tắt điện

NVRAM có các chức năng sau:

- Lưu giữ tập tin cấu hình khởi động của Router

- Nội dung của NVRAM vẫn được lưu giữ khi router khởi động lại hoặc bị tắ

điện

FLASH có các chức năng sau:

- Lưu hệ điều hành IOS , có thể lưu nhiều phiên bản của IOS

- Cập nhật phần mềm, có thể xoá và lập trình lại bằng EPROM

- Nội dung vẫn được lưu lại khi Router khởi động lại

 ROM có cá chức năng sau:

-Lưu lại các câu lệnh của chương trình tự kiểm tra POST

- Lưu lại chương trình Bootstrap và HĐH cơ bản

 Cổng giao tiếp có các chức năng sau:

- Kết nối Router vào hệ thống mạng

Kết nối Router vào hệ thống mạng Router có 3 loại cổng LAN, WAN và console/AUX.

Cổng LAN thường thường là cổng Ethernet hoặc Token Ring, các cổng này có chip

điều khiển để kết nối vào môi trường mạng Cổng LAN có thể gắn cố định hoặc card rời.

Cổng WAN có thể là cổng Serial, íDN, cổng tích hợp dịch vụ kênh CSU Cổng WAN cũng có thể cố định hoặc rời.

Cổng console/AUX là cổng nối tiếp, chủ yếu dùng để cấu hình mạng, kết nối với máy tính thông qua modem hoặc qua cổng Com của máy tính.

Lưu ý: Router vừa có thể sử dụng để phân đoạn mạng LAN vừa là thiết bị chính trong mạng WAN Do đó trên Router có cả cổng giao tiếp LAN và WAN Router hoạt động trên lớp 3 thực hiện chuyển gói dữ liệu dựa trên địa chỉ mạng.

Router có hai chức năng chính là: chọn đường đi tốt nhất và chuyển mạch gói dữ liệu Để thực hiện hai chức năng mỗi Router phải xây dựng bảng định tuyến và trao đổi thông tin định tuyến với nhau

Người quản trị có thể duy trì bản định tuyến bằng cách cấu hình lại Router, tuy nhiên thông thường thì bảng định tuyến được lưu trữ động nhờ việc trao đổi thông tin trực tiếp giữa các Router.

Một cấu hình mạng đúng phải có đầy đủ các đặc điểm sau:

 Có hệ thống địa chỉ nhất quán từ đầu đến cuối.

 Cấu trúc địa chỉ phải thể hiện được cấu trúc mạng.

 Chọn được đường đi tốt nhất.

 Định tuyến động và tĩnh.

 Thực hiện chuyển mạch.

Trong phần này giới thiệu một số thao tác cơ bản với Router của Cisco.

Khởi động Router Gần giống với quá trình khởi động máy tính từ MS DOS.

Truy cập vào Router Để cấu hình Router phải truy cập vào giao diện người dùng của Router bằng thiết bị đầu cuối hoặc bằng đường truy cập từ xa Vì lý do bảo mật nên có 2 mức truy cập: Mức EXEC người dùng , chỉ xem không thay đổi

được cấu hình; Mức EXEC đặc quyền , bao gồm tất cả các câu lệnh để cấu hình Router.

Ngay sau khi khởi động, sẽ ở chế độ dấu nhắc EXEC người dùng “ > ” Để chuyển sang chế độ EXEC đặc quyền cần đánh lệnh enable , sau đó đánh Password vào

và gặp dấu nhắc “ # ” Từ chế độ này có thể truy cập vào chế độ cấu hình toàn cục và các chế độ riêng biệt gồm:

 Chế độ cấu hình cổng giao tiếp.

 Chế độ cấu hình cổng giao tiếp con.

 Chế độ cấu hình đường truy cập.

 Chế độ cấu hình Router và cấu hình Router - map

III.2 Cấu hình Router

Mét sè lÖnh c¬ b¶n cÊu h×nh Router Sau ®©y ta t×m hiÓu mét sè lÖnh c¬ b¶n khai b¸o cÊu h×nh cho Router.

User EXEC mode Privileged EXEC mode

Global configuration mode

Specific configuration mode

Router>

Router#

Router (config)#

Chế độ cấu hình Dấu nhắc (Prompt) ý nghĩa

Interface Router(config-if)# Cấu hình cổng giao tiếp

Subinterface Router(config-subif)# Cấu hình cổng giao tiếp con Controller Router(config-controller)# Cấu hình bộ điều khiển

Map-list Router(config-map-list)# Cấu hình sơ đồ danh sách

tĩnh Map-class Router(config-map-class)# Cấu hình sơ đồ lớp tĩnh

Line Router(config-line)# Cấu hình các đường truy cập

từ xa Router Router(config-router)# Cấu hình bảng định tuyến IPX-router Router(config-ipx-router)#

Router-map Router(config-router-map)# Khởi tạo sơ đồ router

Một số chế độ cấu hình đặc quyền

Một số loại Router thông dụng của Cisco

- 01 cổng serial 2 Mbps: kết nối leased-line, X25, Frame Relay

- 01 Ethernet 10 Mbps giao diện AUI và RJ48

- Serial slot: có thể sử dụng cho cổng serial thứ 2, card ISDN BRI

- 01 cổng ISDN BRI giao diện S/T

- 01 Ethernet 10 Mbps giao diện AUI và RJ48

- Serial slot: có thể sử dụng cho cổng serial thứ 2, card ISDN BRI

- 01 FastEthernet tốc độ 10/100Mbps giao diện RJ48

- 02 WAN Slot: có thể sử dụng cho cổng serial, card ISDN BRI

- 01 FastEthernet tốc độ 10/100Mbps giao diện RJ48

- 02 WAN Slot: có thể sử dụng cho cổng serial, card ISDN BRI

- 01 Voice slot: chỉ cho phép căm các card voice