MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG

MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG MẠNG THÔNG

MẠNG

VÀ TRUYỀN THÔNG

MẠNG

VÀ TRUYỀN THÔNG

Bộ môn CNTT – Khoa Tin học Thương mại

MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG

• Phân phối tiết học

− Lý thuyết: 30 tiết

− Thực hành/Thảo luận: 6 tiết

− SV tự chuẩn bị để TH/Thảo luận: 9 tiết

• Đánh giá kết quả

- Dự lớp/ Thực hành/Thảo luận/Bài tập : 10%

- Kiểm tra giữa kỳ: 30%

- Thi cuối kỳ: 60%

MỤC TIÊU

y Học phần trang bị cho sinh viên hiểu biết về mạng

và việc truyền thông trên mạng máy tính

y Sinh viên được trang bị những kiến thức cơ bản về mạng máy tính: Các thành phần cấu thành mạng máy tính, kiến trúc mạng máy tính, truyền thông tin trên mạng máy tính

y Sinh viên có hiểu biết sâu hơn về mạng nội bộ trong một tổ chức, doanh nghiệp.

y Sinh viên được cập nhật các ứng dụng truyền thông mạng và truyền thông liên mạng Internet.

NỘI DUNG

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

Chương 2 MÔ HÌNH OSI

Chương 3 MÔ HÌNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA TCP/IP Chương 4 MẠNG LAN

Chương 5 ỨNG DỤNG MẠNG MÁY TÍNH VÀ

TRUYỀN THÔNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình Mạng và truyền thông – ĐH Thương Mại

2. Mạng máy tính – Ngạc Văn An, NXB Giáo dục, 2006

3. Mạng máy tính và các hệ thống mở - Nguyễn Thúc Hải,

NXB Giáo dục, 1999

4. Giáo trình hệ thống mạng máy tính CCNA Sememster 1

-Nguyễn Hồng Sơn, NXB Lao động – Xã hội, 2004

5. Computer Network, 4th Edition, A.S.Tanenbaum, Prentice

Hall, 2003

6. v.v

Nói chuyện với người bạn cách đó

cả nghìn cây số chỉ cần một cái

headphone

Internet = liên mạng = mạng của các mạng

Mạng ???

Chương 1: Giới thiệu chung

1.1.1 Lịch sử phát triển

y Giai đoạn I (60s): Mạng xử lý gồm một máy tính xử lý

trung tâm và các trạm đầu cuối.

y Giai đoạn II: Mạng giai đoạn I tích hợp thêm thiết bị tập trung (lưu trữ tạm thời thông tin) và bộ dồn kênh (gộp và chuyển song song các kênh thông tin).

y Giai đoạn III: Mạng giai đoan II tích hợp bộ tiền xử lý để giảm tải cho máy tính trung tâm khi số lượng các trạm đầu cuối tăng nhanh.

Lịch sử phát triển (t)

y Giai đoạn 4 (70s):

y Mạng gồm các máy tính được kết nối với nhau trực tiếp.

y Người dùng độc lập kết nối và chia sẻ với nhau thông qua việc sử dụng modem quay số và các mạng truyền thông.

Thiết bị đầu cuối

Máy tính trung tâm

Hình 1.1 Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên

Đường dây điện thoại

Tóm tắt lịch sử mạng máy tính

1940s: Cơ điện tử ,bán dẫn Cuối 1950s: Mạch tích hợp IC

Đầu 1970s: Minicomputer ra đời

1977: Apple giới thiệu PC

1980: IBM đưa ra PC đầu tiên Giữa 1980s: Chia sẻ tập tin bằng Modem

1983: Arpanet tách thành MILNet và Arpanet

1988: Tên gọi INTERNET thay thế các tên gọi khác

1994: INTERNET -> siêu mạng kinh doanh

11 9/26/2008

1.1.2 Ứng dụng và dịch vụ mạng

Mục tiêu mạng:

“Tăng cường tính hiệu quả và giảm chi phí”

y Chia sẻ tài nguyên thiết bị phần cứng (máy in), phần mềm (chương trình ứng dụng)

y Chia sẻ thông tin: Tạo ra môi trường truyền thông mạnh

giữa nhiều người sử dụng trên phạm vi địa lý rộng

y Quản trị và hỗ trợ tập trung:

y Tăng độ tin cậy của hệ thống: Nếu một máy tính hay một đơn vị dữ liệu nào đó trong mạng bị hỏng thì luôn có thể sử dụng một máy tính khác hay một bản sao của đơn vị dữ liệu.

1.1.2 Ứng dụng và dịch vụ mạng

Việc phát triển mạng máy tính tạo ra các ứng dụng mới Một số ứng dụng có ảnh hưởng quan trọng đến toàn xã hội: khả năng truy xuất các chương trình và dữ liệu từ xa (Telnet, truyền tập tin), khả năng thông tin liên lạc dễ dàng và hiệu quả, tạo môi trường giao tiếp thuận lợi giữa những người dùng khác nhau (thư điện tử), khả năng tìm kiếm thông tin nhanh chóng trên

phạm vi toàn thế giới (dịch vụ tìm kiếm thông tin),

1.1.2 Ứng dụng và dịch vụ mạng

y Phạm vi ứng dụng

y Trong các tổ chức: Dữ liệu được cập nhật kịp thời;

một ứng dụng ở nơi này có thể chia sẻ cho nơi khác

y Trong cộng đồng: Đưa con người tới gần nhau hơn

qua các dịch vụ như email, www, chat,

y Trong kinh doanh: Mạng máy tính đã trở thành

một phần không thể thiếu của các doanh nghiệp,

ngân hàng, thương mại điện tử là một xu hướng tất yếu trong kinh doanh

1.2 Những khái niệm cơ bản

1.2.1.Mạng máy tính

y Khái niệm:

y Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và các thiết bị liên quan được kết nối bằng các thiết bị truyền thông để thực hiện việc chia sẻ dữ liệu, và các thiết bị ngoại vi như ổ cứng hay máy in,…

y Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và thiết bị được nối với nhau bởi đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó.

Không có mạng

Có mạng

y Mạng cục bộ đơn giản:

y Hệ thống mạng tổng quát được cấu thành bởi

y Đường biên mạng ( Network Edge): Gồm các máy tính (Host) và các chương trình ứng

y Mạng truy cập, đường truyền vật lý (Access Network , physical media): Gồm các đường truyền tải thông tin cho phép nối các máy tính vào các router ngoài biên Mạng truy nhập có thể là những loại mạng sau:

y Mạng truy cập từ nhà, ví dụ như sử dụng hình thức modem dial qua đường điện thoại hay đường ADSL

y Mạng cục bộ cho các công ty, xí nghiệp

y Mạng không dây.

1.2.3 Thiết bị mạng

y Thiết bị của người dùng cuối (End-user devices):

y Các thiết bị của người dùng cuối cung cấp cho người dùng một kết nối đến mạng được gọi là một host (tạm dịch là một trạm, ví dụ như máy tính).

y Host được kết nối một cách vật lý đến môi trường mạng

thông qua các card điều hợp mạng (Network Interface Card _NIC)

1.2.3 Thiết bị mạng (t)

y Các thiết bị (kết nối) mạng (Network devices): Bao gồm tất cả các thiết bị kết nối các thiết bị người dùng cuối lại với nhau giúp chúng có thể truyền tin

1.2.3 Thiết bị mạng (t)

y Repeater là một thiết bị mạng được dùng để tái sinh

tín hiệu đã bị suy hao do tổn thất năng lượng trong khitruyền

y Hub cho phép tập trung các kết nối bằng cách gom

một nhóm các host và mạng sẽ nhận diện nhóm cáchost này như một chủ thể đơn lẻ mà không ảnh hưởngtới hoạt động truyền số liệu Hub cũng có khả năng táisinh tín hiệu

y Bridge chuyển đổi dạng dữ liệu cũng như quản lý hoạt

động truyền dữ liệu cơ bản giữa các mạng cục bộ

(LAN) có kiến trúc khác nhau Kiểm tra xem có cho

dữ liệu truyền qua bridge hay không

1.2.3 Thiết bị mạng (t)

y Switch không chuyển đổi kiểu dữ liệu truyềnnhưng nó có thể cho phép chuyển dữ liệu tớiđúng kết nối thực sự cần dữ liệu này

y Router có tất cả các khả năng đã đề cập ở trên: tái sinh tín hiệu, tập trung nhiều kết nối,

chuyển đổi kiểu dữ liệu truyền và quản lý hoạtđộng truyền dữ liệu Router là một thiết bị đặcbiệt cho phép các mạng cục bộ LAN có thể kếtnối vào mạng diện rộng WAN

y Một cặp modem được yêu cầu cho các cuộctruyền thông đường dài qua mỗi tuyến thuêbao (điện thoại, ADSL, cáp quang …)

1.2.3 Thiết bị mạng (t)

• Các biểu tượng thiết bị kết nối mạng

1.2.4 Đường truyền vật lý

y Ở mức thấp nhất, tất cả công việc truyền thông giữa các máy tính baogồm việc tạo mã dữ liệu (các bit 0, 1) theo một dạng năng lượng

(xung điện, ánh sáng, sóng ) và gởi dạng năng lượng đó ngang qua

một phương tiện truyền tải.

y Đường truyền vật lý là đường dùng để truyền dữ liệu giữa các máytính Dữ liệu có thể được truyền qua mạng thông qua đường truyềnkhông dây hoặc sử dụng cáp

y Băng thông dùng để xác định bao nhiêu thông tin truyền từ điểm nàyđến điểm khác trong một đơn vị thời gian Băng thông là hữu hạn và

bị giới hạn bới các đường truyền và các định luật vật lý

y Băng thông của tín hiệu tương tự (Hz)

y Bănf thông của tín hiệu số (bps)

y Dây kim loại không đắt tiền

y Dễ lắp đặt (so với cáp quang)

Î được sử dụng trong hầu hết các mạng cục bộ (LAN).

Cáp đồng(t)

y Cáp xoắn đôi

y Gồm một hay nhiều cặp đường dây đồng được xoắn vào nhau nhằm làm giảm nhiễu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau.

Pair) có năm loại và có thể truyền dữ liệu với khoảng cách 100 m, với tốc độ từ 4 Mbps tới 100 Mbps tùy vào loại UTP.

lớp chống nhiễu giúp truyền dữ liệu đi xa hơn nhiều so với UTP.

Cáp đồng (t)

Ưu điểm Nhược điểm Ứng dụng Đồng trục - Suy hao tín hiệu ít hơn

nên phạm vi truyền lớn hơn

- Đắt tiền và khó khăn trong lắp đặt do kích cỡ (thicknet),

- Nhiều dạng truyền dữ liệu bao gồm cả vô tuyến

- Sử dụng làm đường trục trong một mạng cục bộ (Ethernet)

UTP -Rẻ tiền

-Kích thước nhỏ, dễ lắp đặt (Đầu nối RJ45)

- Không chạy dây được

xa như cáp đồng trục

- Truyền dữ liệu, giọng nói

- Dùng trong hầu hết các kiến trúc mạng cục bộ

Đường truyền sử dụng cáp

y Cáp quang ( Fiber Optic Cable )

y Vật liệu thủy tinh, chất dẻo truyền các xung ánh sáng thể hiện cho các bit 0, 1

y Phạm vi truyền rộng do ít suy hao (nhiều km), truyền nhanh

y Chống tạp âm tốt, truyền nhiều dữ liệu hơn cáp đồng

y Lắp đặt khó khăn (so với cáp đồng)

Î Truyền điểm nối điểm cự ly xa, băng thông lớn (trên các đường trục của mạng cục bộ hoặc các kết nối với mạng diện rộng).

Cáp quang(t)

y Dây dẫn trung tâm là 1 hoặc

1 bó sợi thủy tinh có thể

truyền dẫn tín hiệu quang

Đường truyền không dây

y Sử dụng tia hồng ngoại (infared)

y Sử dụng tia Laser

y Sử dụng sóng radio (sóng ngắn, UHF, VHF )

y Sử dụng sóng điện thoại di động (vi sóng)

y Sử dụng vệ tinh

1.2.4 Topology (Topo)

y Định nghĩa:

y Topo mạng là cấu cấu trúc liên kết mạng

y Topo của mạng diện rộng (MAN, WAN) thông thường là nói đến

sự liên kết giữa các mạng cục bộ thông qua các bộ dẫn đường (router) và kênh viễn thông.

y Topo vật lý mạng cục bộ (LAN) có dạng chuẩn: Hình tuyến (Bus),

y Hình vòng (Ring), Hình sao (Star), Dạng lưới (Mesh) Î Hình sao

mở rộng, Phân cấp

truyền dữ liệu trong mạng

y Dạng điểm nối điểm (point –to – point)

y Dạng điểm nối đa điểm / quảng bá (point to multipoint)

Topo vật lý

y Mạng hình tuyến (bus): Các thiết bị được nối về với nhau trên mộttrục dây cáp truyền tải tín hiệu chính Phía hai đầu dây cáp được bịtbởi hai thiết bị gọi là terminator

y Mạng hình sao (star): Các máy tính được nối trực tiếp vào một bộ tậptrung nối kết (router, switch, hub) Dữ liệu từ một máy qua bộ tậptrung nối kết để được chuyển tới máy khác

y Mạng hình vòng (ring): Mạng được bố trí theo dạng vòng tròn

Đường dây cáp được bố trí làm thành một vòng khép kín Tín hiệuchạy quanh vòng theo một chiều nào đó

y Mạng hình lưới (mesh): Mỗi một máy được nối tới tất cả hoác máycòn lại

y Point – to –point: Đường truyền nối từng cặp nút mạng với nhau Thông tin từ nút nguồn qua nút trung gian rồi gửi tiếp nếu đườngtruyền không bị bận Mỗi nút trung gian có trách nhiệm lưu trữ tạmthời sau đó chuyển tiếp dữ liệu đến đích Mạng kiểu này còn đượcgọi là mạng lưu và chuyển tiếp

y Point – to – multipoints: Tất cả các nút chia sẻ chung một đườngtruyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể đượctiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại , bởi vậy chỉ cần chỉ ra địa chỉđích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu cóphải dành cho minh hay không?

y Bất kỳ một topo nào dùng một đoạn cáp chung đều phải vận dụngmột cách thức để truy nhập đoạn cáp đó Để máy tính có thể truynhập vào một mạng tránh được những đụng độ có thể xảy ra (mạngcục bộ) thì cần có một phương thức điều khiển truy nhập đườngtruyền hợp lý

37

1.2.5 Giao thức

y Giao thức là một tập hợp các quy tắc và chuẩn được đặt ra

để giúp cho máy tính có thể kết nối với nhau và trao đổi thông tin sao cho có ít lỗi nhất có thể

y TCP/IP: truyền thông tin giữa các máy tính trên mạng

1.2.6 Phân loại mạng

y Theo khoảng cách địa lý:

y Theo kỹ thuật chuyển mạch:

y Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng

y Phân loại theo hệ điều hành mạng

y Phân loại theo môi trường truyền dẫn mạng

1.2.6 Phân loại mạng(t)

y Theo khoảng cách địa lý:

y Mạng cục bộ LAN (Local Area Network)

y Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network)

y Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network)

y Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network)

y Theo kỹ thuật chuyển mạch:

y Mạng chuyển mạch kênh

y Mạng chuyển mạch thông báo

y Mạng chuyển mạch gói

1.2.6 Phân loại mạng(t)

(theo phạm vi)

y Mạng LAN (mạng cục bộ) thường được sử dụng trong nội bộ một cơ quan hay tổ chức LAN có thể kết nối hai máy tính với nhau hoặc hàng trăm máy tính sử dụng một đường truyền có tốc độ cao, băng thông rộng (thường

không hạn chế).

y Mạng MAN(mạng đô thị/mạng thành phố) là mạng được cài đặt trong phạm

vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội Một MAN thường bao gồm hai hay nhiều LAN trong cùng một vùng địa lý Các LAN này được kết nối bằng các đường dây truyền dẫn riêng Đường truyền này cũng có thể

là đường truyền cáp quang hoặc sử dụng công nghệ không dây.

y Mạng WAN hay mạng diện rộng là mạng không có giới hạn về mặt địa lý, mạng kết nối máy tính trong cùng một quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu lục Mạng WAN được tạo thành thông qua việc kết nối rất nhiều mạng LAN với nhau Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông hoặc vệ tinh

y INTERNET ? INTRANET?

y ISDN: Dịch vụ thoại kỹ thuật số sử dụng đường cáp đồng thoại có sẵn và được sử dụng để truyền tín hiệu điện thoại và dữ liệu đồng thời (Router: ISDN Router)

y T1: là một loại đường điện thoại thuê bao tốc độ cao được sử dụng để truyền tiếng nói và dữ liệu (1.544 Mbps )

1.2.6 Phân loại mạng(t)

(theo kỹ thuật chuyển mạch)

y Mạng chuyển mạch kênh: Mạng thiết lập một kênh truyền cố định

(circuit) giữa 2 thực thể cần liên lạc với nhau Kênh truyền này đượcduy trì cho tới khi một trong hai bên ngắt liên lạc Mạng này có hiệusuất không cao vì có lúc kênh truyền bỏ không

y Mạng chuyển mạch thông báo :Thông báo (message) hay bản tin là

một đơn vị thông tin của người sử dụng có khuôn dạng được quy

định trước Mỗi thông báo đều chứa vùng thông tin điều khiển chỉ rõđích của thông báo Mạng chuyển mạch thông báo chuyển một thôngbáo từ máy gửi đến máy nhận giống như phương pháp gửi thư thôngthường Các nút mạng căn cứ vào địa chỉ đích của thông báo để chọnnút kế tiếp

1.2.6 Phân loại mạng(t)

(theo kỹ thuật chuyển mạch)

y Mạng chuyển mạch gói: Chia nhỏ thông báo thành từng

gói tin (packet) có kích thước cố định ( 512 bytes), phần đầu là địa chỉ đích, mã để tập hợp các gói Các gói của các thông báo khác nhau có thể được truyền độc lập trên cùng một đường truyền cũng như là các gói thuộc về cùng một thông báo có thể gửi đi qua mạng để tới đích bằng nhiều con đường khác nhau.

1.2.7.Quản trị mạng và hệ điều hành mạng

y Quản trị mạng: là các tác vụ quản trị cho máy trạm và

máy chủ đảm bảo hệ thống mạng hoạt động ổn định, gồm:

y Quản trị tài khoản người dùng và tài khoản nhóm

y Quản trị an ninh

y Quản trị máy in

y Giám sát tài nguyên và sự kiện trên mạng

y Lưu dự phòng và phục hồi dữ liệu

1.2.7.Quản trị mạng và hệ điều hành mạng(t)

Hệ điều hành mạng: là hệ thống phần mềm có chức năng quản lý tài

nguyên, tính toán và xử lý truy nhập một cách thống nhất trên mạng như tệp, đĩa, thiết bị ngoại vi

y Với hệ điều hành mạng ngang hàng mỗi máy tính trên mạng có thể vừa đóng vai trò chủ vừa khách tức là chúng vừa có thể sử dụng tài nguyên của mạng lẫn chia

sẻ tài nguyên của nó cho mạng, ví dụ: LANtastic của Artisoft, NetWare lite của Novell, Windows (for Workgroup, 95, NT Client) của Microsoft.

y Với hệ điều hành mạng phân biệt các máy tính được phân biệt chủ và khách, trong đó máy chủ mạng giữ vai trò chủ và các máy cho người sử dụng giữ vai trò khách Khi có nhu cầu truy nhập tài nguyên trên mạng các trạm tạo ra các yêu cầu và gửi chúng tới máy chủ sau đó máy chủ thực hiện và gửi trả lời Ví dụ các hệ điều hành mạng phân biệt: Novell Netware, LAN Manager của

Microsoft, Windows NT Server của Microsoft, LAN Server của IBM, Vines của Banyan System với server dùng hệ điều hành Unix