Mang may tinh
Chia sẻ bởi Nguyễn Văn Dũng |
Ngày 19/03/2024 |
10
Chia sẻ tài liệu: Mang may tinh thuộc Công nghệ thông tin
Nội dung tài liệu:
MẠNG MÁY TÍNH
Số tiết: 45
Giáo viên: ThS. Nguyễn Công Nhật
E-mail: [email protected]
Mobile: 0915.18.46.48
Mạng cục bộ – mạng lan
Giới thiệu chung
Kỹ thuật mạng cục bộ
Các phương pháp truy nhập đường truyền vật lý
Các thành phần mạng cục bộ
Các chuẩn LAN
Quy trình thiết kế
Giới thiệu chung
Các thiết bị mạng thông dụng
Hub
Switch
Router
Net Card
Cable
Modem
Hub, Switch
Cả hai thiết bị này đều có những vai trò tương tự trên mạng.
Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là "frame" (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu.
Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích.
Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu.
Hub
Một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau.
Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém).
Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình.
Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi.
Switch
Switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới.
Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào.
Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng.
Không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị.
Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa.
Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub.
Router
Khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng.
Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến.
Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó. Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau.
Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin.
Router
Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator).
Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet.
Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in.
Net Card
Kìm bấm dây
Cách bấm dây mạng
Cách bấm dây mạng
Dây đấu song song
Dây đấu chéo một đầu theo chuẩn T-568A, Một đầu theo chuẩn T-568B
Video
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Đặc trưng của mạng LAN
Mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu chia sẻ và dùng chung tài nguyên, nhưng mục đích chủ yếu vẫn là sử dụng chung tài nguyên phần cứng.
Phân biệt mạng LAN với các loại mạng khác
+ Đặc trưng địa lý: cài đặt trong phạm vi nhỏ (toà nhà, một căn cứ quân sự,..) có đường kính từ vài chục mét đến vài chục km có ý nghĩa tương đối
+ Đặc trưng về tốc độ truyền: cao hơn mạng diện rộng, khoảng 100 Mb/s
+ Đặc trưng độ tin cậy: tỷ suất lỗi thấp hơn
+ Đặc trưng quản lý: thường là sở hữu riêng của một tổ chức việc quản lý khai thác tập trung, thống nhất
Kết luận: Sự phân biệt giữa các mạng chỉ là tương đối
Hệ điều hành mạng
Mạng máy tính có thể chia làm các loại:
mạng bình đẳng (peer to peer)
mạng có file server
mô hình client/server.
Sự phân biệt giữa các loại mạng nói trên là rất quan trọng, mỗi loại có những khả năng khác nhau. Phụ thuộc vào các yêu tố: qui mô của tổ chức (công ty, văn phòng,...), mức độ bảo mật cần có, loại hình công việc, mức độ hỗ trợ có sẵn trong công tác quản trị.
Mạng Peer to Peer
Mọi máy trên mạng có vai trò như nhau, tài nguyên dùng chung để chia sẻ theo quy định của người quản trị từng máy một.
Không có máy nào được chỉ định chịu trách nhiệm quản trị mạng, có hai mức chia sẻ : read only và read write (full computer)
Phần mềm điều hành mạng không nhất thiết phải có khả năng thi hành và tính bảo mật tương xứng với phần mềm điều hành được thiết kế cho máy phục vụ chuyên dụng. Ví dụ: Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups.
Ưu điểm: đơn giản, không đòi hỏi giá trị chung, thích hợp cho văn phòng nhỏ
Nhược điểm: không thích hợp cho mạng lớn, nhiều người dùng
Mạng có file server
Mô hình theo đó trên mạng có ít nhất 1 máy có vai trò đặc biệt: quản lý tài nguyên dùng chung của toàn bộ mạng theo chế độ chia xẻ được quyết định bởi người quản trị máy
Có 4 mức chia xẻ: + read only
+ Exec only
+ read write
+ right control
Quyền truy nhập:
+ tên người dùng và mật khẩu
+ vị trí truy nhập và thời gian truy nhập
Mạng có file server
Ưu điểm:
+ Tổ chức quản trị tập trung an toàn, an ninh
+ Tăng hiệu suất người sử dụng, tiết kiệm
Nhược điểm: File server chỉ làm nhiệm vụ lưu trữ và quản lý dữ liệu phần mềm. Việc tính toán và xử lý dữ liệu tại các máy khác gọi là các máy trạm làm việc (workstation).
Khi một người có nhu cầu thực hiện một chương trình tính toán xử lý dữ liệu, toàn bộ chương trình và dữ liệu sẽ được tải từ file server về trạm làm việc (bộ nhớ), kết thúc quá trình xử lý dữ liệu toàn bộ dữ liệu lại được cập nhật về file server.
Cần giải quyết vấn đề tranh chấp quyền truy nhập và cập nhật dữ liệu.
Mô hình client/server
Là mô hình mạng có máy phục vụ, tuy nhiên máy phục vụ không chỉ dừng lại ở mức phục vụ mà thực hiện luôn nhiệm vụ tính toán và xử lý dữ liệu.
Các máy trạm làm việc được giảm nhẹ việc tính toán dữ liệu do vậy gọi là các máy client.
Ưu điểm:
+ Tăng hiệu suất hoạt động
+ Khắc phục được những khó khăn do không đồng nhất với cấu trúc vật lý
Client & Server
client program
Client Program Service Server Program
Outlook Express, Eudora, E-mail sendmail, qmail
Internet Explorer, Netscape, WWW httpd
Telnet Remote Access telnetd, sshd
WS-FTP, FTP Pro File Transfer ftpd, sftpd
server program
chạy trên server
Network
Các phương pháp truy nhập đường truyền vật lý
Đối với Topo mạng hình sao, khi một liên kết được thiết lập giữa hai máy thì thiết bị trung tâm sẽ đảm bảo đường truyền được dành riêng trong suốt đường truyền.
Đối với Topo mạng vòng và tuyến tính thì chỉ có một đường truyền duy nhất nối tất cả các trạm với nhau bởi vậy cần có một nguyên tắc chung cho tất cả các trạm nối vào mạng để đảm bảo rằng đường truyền được truy nhập và sử dụng một cách tốt đẹp.
Có nhiều phương pháp khác nhau để truy nhập đường truyền vật lý, được phân làm hai loại: Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên và phương pháp truy nhập có điều kiện.
Trong đó có ba phương pháp hay dùng nhất trong các mạng cục bộ hiện nay: CSMA/CD; Token Bus; Token Ring.
PHƯƠNG PHÁP CSMA/CD
CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection: Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột.
Phương pháp này sử dụng cho Topo dạng tuyến tính, trong đó tất cả các trạm của mạng đều được nối trực tiếp vào Bus.
Mọi trạm đều có thể truy nhập vào Bus chung (đa truy nhập) một cách ngẫu nhiên và do vậy rất có thể dẫn đến xung đột tức là có hai hoặc nhiều trạm đồng thời truyền và nhận dữ liệu.
Dữ liệu truyền trên mạng theo một khuôn dạng đã định sẵn trong đó có một vùng thông tin điều khiển chứa địa chỉ trạm đích.
Tư tưởng của phương pháp:
Một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải nghe xem đường truyền đang rỗi hay bận.
Nếu rỗi: thì truyền dữ liệu đi theo khuôn dạng đã quy định trước.
Nếu bận: Tức là đã có dữ liệu khác thì trạm phải thực hiện một trong ba giải thuật sau (gọi là giải thuật kiên nhẫn):
Tạm rút lui chờ đợi trong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu nghe đường truyền (Non Persistens – không kiên trì).
Tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất =1.
Tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất P xác định trước (0Với giải thuật 1: có hiệu quả trong việc tránh xung đột vì 2 trạm cần truyền khi thấy đường truyền bận sẽ cùng rút lui chờ đợi trong các thời đoạn ngẫu nhiên khác.
Nhược điểm: có thể có thời gian chết sau mỗi cuộc chiến
Với giải thuật 2: Khắc phục nhược điểm có thời gian chết bằng cách cho phép một trạm có thể truyền ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc.
Nhược điểm: Nếu lúc đó có hơn 1 trạm đang đợi thì khả năng xảy ra xung đột là rất cao.
Với giải thuật 3: Trung hòa giữa hai giải thuật trên. Với giá trị P lựa chọn hợp lý có thể tối thiểu hóa được cả khả năng xung đột lẫn thời gian chết của đường truyền
Xảy ra xung đột là do độ trễ của đường truyền dẫn: Một trạm truyền dữ liệu đi rồi nhưng do độ trễ đường truyền nên một trạm khác lúc đó đang nghe đường truyền sẽ tưởng là rỗi và cứ thế truyền dữ liệu đi thế là xảy ra xung đột.
Nguyên nhân xảy ra xung đột của phương pháp này là: các trạm chỉ “nghe trước khi nói” mà không “nghe trong khi nói” do vậy trong thực tế có xảy ra xung đột mà không biết, vẫn cứ tiếp tục truyền dữ liệu đi gây ra chiếm dụng đường truyền một cách vô ích.
Để có thể phát hiện xung đột giải pháp này cải tiến thành phương phương pháp CSMA/CD (LWT – Listen While Talk) tức là bổ sung thêm các quy tắc sau:
Khi một trạm đang truyền, nó vẫn tiếp tục nghe đường truyền.
Nếu phát hiện thấy xung đột thì nó ngừng ngay việc truyền nhưng vẫn tiếp tục gửi sóng mang thêm một thời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều nghe được sự kiện xung đột đó.
Sau đó trạm chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi thử truyền lại theo các quy tắc của CSMA
Như vậy với CSMA/CD thời gian chiếm dụng đường truyền vô ích giảm xuống bằng thời gian để phát hiện xung đột.
CSMA/CD cũng sử dụng một trong ba giải thuật “kiên nhẫn” ở trên, trong đó giải thuật 2 được ưa dùng hơn cả.
PHƯƠNG PHÁP TOKEN BUS PHƯƠNG PHÁP BUS VỚI THẺ BÀI
Phương pháp truy nhập có điều khiển dùng kỹ thuật “chuyển thẻ bài” để cấp phát quyền truy nhập đường truyền.
Thẻ bài (Token) là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và có chứa thông tin điều khiển trong các khuôn dạng.
Nguyên lý: Để cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng Logic thiết lập bởi các trạm đó.
Khi một trạm nhận được thẻ bài thì nó có quyền sử dụng đường truyền trong một thời gian định trước.
Trong thời gian đó có thể truyền một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu. Khi đã hết dữ liệu hoặc hết thời đoạn cho phép, trạm phải chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng logic.
Như vậy công việc đầu tiên là thiết lập vòng logic hay còn gọi là vòng ảo bao gồm các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên.
Mỗi trạm được biết địa chỉ của trạm kề trước và sau nó. Thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể độc lập với thứ tự vật lý.
Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu thì không được đưa vào vòng logic và chúng chỉ có thể tiếp nhân dữ liệu
Trong hình các trạm A, E nằm ngoài vòng logic chỉ có thể tiếp nhận dữ liệu dành cho chúng.
Vấn đề quan trọng là phải duy trì được vòng logic tùy theo trạng thái thực tế của mạng tại thời điểm nào đó. Cụ thể cần phải thực hiện các chức năng sau:
Bổ xung một trạm vào vòng logic: Các trạm nằm ngoài vòng logic cần được xem xét định kỳ để nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì bổ xung vào vòng logic.
Loại bỏ một trạm khỏi vòng logic: khi một trạm không còn nhu cầu truyền dữ liệu cần loại bỏ khỏi vòng logic để tối ưu hóa điều khiển truy nhập bằng thẻ bài.
Quản lý lỗi: Một số lỗi có thể xảy ra, chẳng hạn trùng địa chỉ (hai trạm đều nghĩ rằng đến lượt mình).
Khởi tạo vòng logic: Khi cài đặt mạng hoặc sau khi “đứt vòng”, cần khởi tạo lại vòng.
Các giải thuật cho các chức năng trên có thể làm như sau:
Bổ xung một trạm vào vòng logic, mỗi trạm trong vòng có trách nhiệm định kỳ tạo cơ hội cho các trạm mới nhập vào vòng. Khi chuyển thẻ bài đi, trạm sẽ gửi thông báo “ tìm trạm đứng sau” để mời các trạm (có địa chỉ giữa nó và trạm kế tiếp nếu có) gửi yêu cầu nhập vòng.
Nếu sau một thời gian xác định trước mà không có yêu cầu nào thì trạm sẽ chuyển thẻ bài tới trạm kề sau nó như thường lệ.
Nếu có yêu cầu thì trạm gửi thẻ bài sẽ ghi nhận trạm yêu cầu trở thành trạm đứng kề sau nó và chuyển thẻ bài tới trạm mới này.
Nếu có hơn một trạm yêu cầu nhập vòng thì trạm giữ thẻ bài sẽ phải lựa chọn theo giải thuật nào đó.
Loại một trạm khỏi vòng logic:
Một trạm muốn ra khỏi vòng logic sẽ đợi đến khi nhận được thẻ bài sẽ gửi thông báo “nối trạm đứng sau” tới trạm kề trước nó, yêu cầu trạm này nối trực tiếp với trạm kề sau nó.
Quản lý lỗi:
Để giải quyết các tình huống bất ngờ. Chẳng hạn, trạm đó nhận được tín hiệu cho thấy đã có các trạm khác có thẻ bài. Lập tức nó phải chuyển sang trạng thái nghe (bị động, chờ dữ liệu hoặc thẻ bài). Hoặc sau khi kết thúc truyền dữ liệu, trạm phải chuyển thẻ bài tới trạm kề sau nó và tiếp tục nghe xem trạm kề sau đó có hoạt động hay đã bị hư hỏng.
Nếu trạm kề sau bị hỏng thì phải tìm cách gửi các thông báo để vượt qua các trạm hỏng đó, tìm trạm hoạt động để gửi thẻ bài
Khởi tạo vòng Logic:
Khi một trạm hay nhiều trạm phát hiện thấy đường truyền không hoạt động trong một khoảng thời gian vượt quá một giá trị ngưỡng (Time Out) cho trước – thẻ bài bị mất (có thể do mạng bị mất nguồn hoặc trạm giữ thẻ bài bị hỏng). Lúc đó trạm phát hiện sẽ gửi đi thông báo “yêu cầu thẻ bài” tới một trạm được chỉ định trước có trách nhiệm sinh thẻ bài mới và chuyển đi theo vòng logic.
PHƯƠNG PHÁP TOKEN RING
Phương pháp này dựa trên nguyên lý dùng thẻ bài để cấp quyền truy nhập đường truyền. Thẻ bài lưu chuyển theo vòng vật lý chứ không cần thiết lập vòng logic như phương pháp trên.
Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi).
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rỗi. Khi đó nó sẽ đổi bit trạng thái thành bận và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng.
Giờ đây không còn thẻ bài rỗi trên vòng nữa, do đó các trạm có dữ liệu cần truyền buộc phải đợi. Dữ liệu đến trạm đích sẽ được sao lại, sau đó cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về trạm nguồn.
Trạm nguồn sẽ xóa bỏ dữ liệu, đổi bit trạng thái thành rỗi cho lưu chuyển tiếp trên vòng để các trạm khác có thể nhận được quyền truyền dữ liệu.
Hoạt động của phương pháp Token Ring
Sự quay về trạm nguồn của dữ liệu và thẻ bài nhằm tạo một cơ chế nhận từ nhiên: Trạm đích có thể gửi vào đơn vị dữ liệu các thông tin về kết quả tiếp nhận dữ liệu của mình.
Trạm đích không tồn tại hoặc không hoạt động
Trạm đích tồn tại nhưng dữ liệu không sao chép được
Dữ liệu đã được tiếp nhận.
Phương pháp này cần giải quyết hai vấn đề có thể gây phá vỡ hệ thống là:
Mất thẻ bài: Trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa
Một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng.
Cách giải quyết như sau:
Đối với vấn đề mất thẻ bài, có thể quy định trước một trạm điều khiển chủ động. Trạm này sẽ phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cách dùng cơ chế ngưỡng thời gian (Time Out) và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài “rỗi” mới.
Đối với vấn đề thẻ bài bận lưu chuyển không dừng:
Trạm Monitor sử dụng một bit trên thẻ bài (gọi là Monitor bit) để đánh dấu đặt giá trị 1 khi gặp thẻ bài bận đi qua nó.
Nếu nó gặp lại một thẻ bài “bận” với bit đã đánh dấu đó, tức là trạm nguồn đã không nhận lại được đơn vị dữ liệu của mình và thẻ bài bài “bận” cứ quay vòng mãi. Lúc đó trạm Monitor sẽ đổi bit trạng thái của thẻ thành “rỗi” và chuyển tiếp trên vòng.
Các trạm còn lại trên vòng sẽ có vai trò bị động: Chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố của trạm Monitor chủ động và thay thế vai trò đó. Cần có một giải thuật để chọn trạm thay thế trạm Monitor hỏng.
Độ phức tạp của phương pháp dùng thẻ bài đều lớn hơn nhiều so với phương pháp CSMA/CD.
Những công việc một trạm phải làm trong phương pháp CSMA/CD đơn giản hơn so với hai phương pháp dùng thẻ bài.
Hiệu quả của phương pháp dùng thẻ bài không cao trong điều kiện tải nhẹ: Một trạm phải đợi khá lâu mới đến lượt.
Phương pháp dùng thẻ bài cũng có những ưu điểm như:
Khả năng điều hòa lưu thông trong mạng, hoặc bằng cách cho phép các trạm truyền số lượng đơn vị dữ liệu khác nhau khi nhận được thẻ bài, hoặc bằng cách lập chế độ ưu tiên cấp phát thẻ bài cho các trạm cho trước.
Đặc biệt phương pháp dùng thẻ bài có hiệu quả cao hơn phương pháp CSMA trong trường hợp tải nặng
GiỚI THIỆU VỀ TCP/IP
Giao tiếp qua mô hình OSI 7 lớp
TCP/IP là gì?
Mô hình kết nối mạng do U.S. DoD (Department of Defense) đề nghị
Xuất hiện 1971 trong mạng ARPANET
Gồm có 3 lớp nhưng có chức năng khác với các lớp OSI
Là chuẩn giao tiếp của Internet
Ví dụ về TCP/IP
I love you
I love you
Minh họa mất packets
I love you
I love you
1: I l
? 2
? 2
2: ove
2: ove
? 2
? 2
2: ove
2: ove
2: ove
2: ove
2: ove
Giao thức (protocol): cách thức giao tiếp với nhau
Tương tự với ngôn ngữ, ám hiệu,...
Ví dụ các giao thức thuộc TCP/IP:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
POP3 (Post Office Protocol v.3)
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
FTP (File Transfer Protocol)
IP (Internetwork Protocol)
Ví dụ về giao thức
Hi
Hi
TCP connection
req
MAC Address (hay còn gọi là Ethernet address): địa chỉ lớp 2 – Data Link, gồm 6 byte
Ví dụ: 00-0B-CD-33-26-9D
Thiết bị nào cần MAC Address ? Layer 2 (bridge, switch, NIC).
Xem MAC Address trên Windows
winipcfg (Win9x), ipconfig (Win2K,XP)
Access Router
A1-44-D5-1F-AA-4C
D4-47-55-C4-B6-9F
To Internet
Ethernet Switch/Hub
B2-CD-13-5B-E4-65
C3-2D-55-3B-A9-4F
Broadband
Modem
Client
Client
Server
Server
MAC Address trong LAN
Bối cảnh sử dụng địa chỉ IP
Hàng chục triệu máy chủ trên hàng trăm nghìn mạng. Để địa chỉ không được trùng nhau cần phải có cấu trúc địa chỉ đặc biệt quản lý thống nhất và một Tổ chức của Internet gọi là Trung tâm thông tin mạng Internet - Network Information Center ( NIC ) chủ trì phân phối.
NIC chỉ phân địa chỉ mạng ( Net ID ) còn địa chỉ máy chủ trên mạng đó ( Host ID ) do các Tổ chức quản lý Internet của từng quốc gia một tự phân phối.
(Trong thực tế để có thể định tuyến (routing ) trên mạng Internet ngoài địa chỉ IP còn cần đến tên riêng của các máy chủ (Host) - Domain Name ).
Cấu trúc địa chỉ IP
Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet( mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte) cách đếm đều từ trái qua phải bít 1 cho đến bít 32, các Octet tách biệt nhau bằng dấu chấm (.), bao gồm có 3 thành phần chính.
Bit 1................................................................................... 32
* Bit nhận dạng lớp ( Class bit )
* Địa chỉ của mạng ( Net ID )
* Địa chỉ của máy chủ ( Host ID ).
Cấu trúc địa chỉ IP
Bit nhận dạng lớp (Class bit) để phân biệt địa chỉ ở lớp nào.
Địa chỉ Internet biểu hiện ở dạng bit nhị phân:
x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y
x, y = 0 hoặc 1.
Ví dụ:
001 0 1 1 0 0.0 1 1 1 1 0 1 1.0 1 1 0 1 1 1 0.1 1 1 0 0 0 0 0
bit nhận dạng Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4
Cấu trúc địa chỉ IP
Địa chỉ Internet biểu hiện ở dạng thập phân: xxx.xxx.xxx.xxx
x là số thập phân từ 0 đến 9
Ví dụ: 146. 123. 110. 224
Dạng viết đầy đủ của địa chỉ IP là 3 con số trong từng Octet.
Ví dụ:
địa chỉ IP thường thấy trên thực tế có thể là 53.143.10.2 nhưng dạng đầy đủ là 053.143.010.002.
Các lớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP chia ra 5 lớp A,B,C, D, E. Hiện tại đã dùng hết lớp A,B và gần hết lớp C, còn lớp D và E Tổ chức internet đang để dành cho mục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp đầu.
Qua cấu trúc các lớp địa chỉ IP chúng ta có nhận xét sau:
Bit nhận dạng là những bit đầu tiên - của lớp A là 0, của lớp B là 10, của lớp C là 110.
* Địa chỉ lớp A: Địa chỉ mạng ít và địa chỉ máy chủ trên từng mạng nhiều.
* Địa chỉ lớp B: Địa chỉ mạng vừa phải và địa chỉ máy chủ trên từng mạng vừa phải.
* Địa chỉ lớp C: Địa chỉ mạng nhiều, địa chỉ máy chủ trên từng mạng ít.
địa chỉ Lớp A
Bit thứ nhất là bit nhận dạng lớp A = 0.
7 bit còn lại trong Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng.
3 Octet còn lại có 24 bit dành cho địa chỉ của máy Chủ.
Class A: ( 0 - 126 )
- net id: 126 mạng
- host id:16.777.214 máy chủ trên một mạng
Khả năng phân địa chỉ
Khi đếm số bit chúng ta đếm từ trái qua phải, nhưng khi tính giá trị thập phân 2n của bit lại tính từ phải qua trái, bắt đầu từ bit 0.
Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng, bit 7 = 0 là bit nhận dạng lớp A.
7 bit còn lại từ bit 0 đến bit 6 dành cho địa chỉ mạng ( 2^7 ) = 128.
Thực tế địa chỉ khi tất cả các bit bằng 0 hoặc bằng 1 đều không phân cho mạng.
Khi giá trị các bit đều bằng 0, giá trị thập phân 0 là không có nghĩa, còn địa chỉ là 127 khi các bit đều bằng 1 dùng để thông báo nội bộ, nên trên thực tế còn lại 126 mạng.
Octet 1
Cách tính địa chỉ mạng lớp A.
Cách tính địa chỉ mạng lớp A.
- Số thứ tự Bit (n)- tính từ phải qua trái: 6 5 4 3 2 1 0
Giá trị nhị phân (0 hay 1) của Bit: x x x x x x x
Giá trị thập phân tương ứng khi giá trị bit = 1 sẽ là 2^n
Giá trị thập phân tương ứng khi giá trị bit = 0 không tính.
Giá trị thập phân lớn nhất khi giá trị của 7 bit đều bằng 1 là 127.
- Như vậy khả năng phân địa chỉ của lớp A cho 126 mạng
- Biểu hiệu địa chỉ trên thực tế: Từ 001 đến 126
Địa chỉ của các máy chủ trên một mạng
Ba Octet sau gồm 24 bit được tính từ bit 0 đến bit 23 dành cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
- Địa chỉ khi các bit đều bằng 0 hay bằng 1 bỏ ra.
- Trên thực tế còn lại 224-2 = 16 777 214
- Như vậy khả năng phân địa chỉ cho 16 777 214 máy chủ.
Địa chỉ của các máy chủ trên một mạng
Kết luận: Địa chỉ lớp A có thể phân cho 126 mạng và mỗi một mạng có 16 777 214 máy chủ.
Nói cách khác địa chỉ thực tế sẽ từ 001.000.000.001 đến 126.255.255.254
- Ví dụ: Một địa chỉ đầy đủ của lớp A: 124. 234. 200. 254. Trong đó:
Địa chỉ mạng: 124
Địa chỉ máy chủ: 234.200.254
địa chỉ Lớp B
Tổng quát chung:
2 bit đầu tiên để nhận dạng lớp B là 1 và 0.
14 bit còn lại trong 2 Octet đầu tiên dành cho địa chỉ mạng.
2 Octet còn lại gồm 16 bit dành cho địa chỉ máy Chủ.
Khả năng phân địa chỉ
Hai Octet đầu tiên có 16 bit để phân cho địa chỉ mạng, 2 bit ( bit 1 và bit 2 ) kể từ trái sang có giá trị lần lượt là 1 và 0 dùng để nhận dạng địa chỉ lớp B.
Như vậy còn lại 14 bit để cho Net ID - địa chỉ mạng.
các bit đều bằng 0 và các bit đều bằng 1 được bỏ ra, nên thực tế giá trị thập phân chỉ từ 1 đến 16 382 có nghĩa phân được cho 16 382 mạng.
Địa chỉ các máy chủ trên một mạng
Octet 3 và 4 gồm 16 bit để dành cho địa chỉ của các máy chủ trên từng mạng.
Địa chỉ của các bit bằng 0 và bằng 1 bỏ ra, Khả năng thực tế còn lại 65534 địa chỉ ( 2^16 - 2) để phân cho các máy chủ trên một mạng
Kết luận:
- Địa chỉ Lớp B có thể phân cho 16 382 mạng và mỗi mạng có đến 65 534 máy chủ. Nói cách khác địa chỉ phân trong thực tế sẽ từ 128. 001. 000. 001 đến 191. 254. 255. 254
Ví dụ: Một địa chỉ đầy đủ của lớp B là 130.130.130.130. Trong đó:
Địa chỉ mạng: 130.130
Địa chỉ máy chủ: 130.130
địa chỉ Lớp C
3 bit đầu tiên để nhận dạng lớp C là 1,1,0.
21 bit còn lại trong 3 Octet đầu dành cho địa chỉ mạng.
Octet cuối cùng có 8 bit dành cho địa chỉ máy chủ.
Địa chỉ mạng
địa chỉ máy chủ trên từng mạng
Kết luận:
- Địa chỉ lớp C có thể phân cho 2 097 150 mạng và mỗi một mạng có 254 máy chủ. Nói cách khác sẽ từ 192. 000. 001. 001 đến 223. 255. 254.254
- Ví dụ một địa chỉ Internet lớp C đầy đủ: 198. 010. 122. 230.
- Trong đó:
Địa chỉ mạng: 198.010.122
Địa chỉ máy chủ: 230
Ví dụ: Trung tâm thông tin mạng Internet vùng Châu á - Thái bình dương ( APNIC) phân cho VDC 8 địa chỉ của lớp C có thể phân cho 8 mạng từ 203.162.0.0 cho đến 203.162.7.0.
Nhóm số thứ nhất là 203 cho biết đây là những khối địa chỉ ở lớp C.
Địa chỉ đầy đủ của một khối địa chỉ 203.162.0.0 phải là 203.162.000.000, chúng ta được sử dụng trọn vẹn octet cuối cùng có nghĩa là được 254 địa chỉ máy chủ và đầu cuối trên một mạng.
Ví dụ mạng 203.162.0 sẽ có địa chỉ đầu cuối từ 203.162.0.000 đến 203.162.0. 255. Như vậy tổng cộng VDC có 8x254=2032 địa chỉ lý thuyết để phân cho các máy chủ và đầu cuối trên 8 mạng 203.162.0 ; 203.162.1;.....203.162.7
Địa chỉ mạng con của Internet (IP subnetting)
Nguyên nhân
Như đã nêu trên địa chỉ trên Internet thực sự là một tài nguyên, một mạng khi gia nhập Internet được Trung tâm thông tin mạng Internet ( NIC) phân cho một số địa chỉ vừa đủ dùng với yêu cầu lúc đó, sau này nếu mạng phát triển thêm lại phải xin NIC thêm, đó là điều không thuận tiện cho các nhà khai thác mạng.
Hơn nữa các lớp địa chỉ của Internet không phải hoàn toàn phù hợp với yêu cầu thực tế, địa chỉ lớp B chẳng hạn, mỗi một địa chỉ mạng có thể cấp cho 65534 máy chủ, Thực tế có mạng nhỏ chỉ có vài chục máy chủ thì sẽ lãng phí rất nhiều địa chỉ còn lại mà không ai dùng được . Để khắc phục vấn đề này và tận dụng tối đa địa chỉ được NIC phân, bắt đầu từ năm 1985 người ta nghĩ đến Địa chỉ mạng con.
Như vậy phân địa chỉ mạng con là mở rộng địa chỉ cho nhiều mạng trên cơ sở một địa chỉ mạng mà NIC phân cho, phù hợp với số lượng thực tế máy chủ có trên từng mạng.
Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
1/ - Default Mask: (Giá trị trần địa chỉ mạng) được định nghĩa trước cho từng lớp địa chỉ A,B,C. Thực chất là giá trị thập phân cao nhất (khi tất cả 8 bit đều bằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng - Net ID.
Default Mask:
Lớp A 255.0.0.0
Lớp B 255.255.0.0
Lớp C 255.255.255.0
Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
2/ - Subnet Mask: ( giá trị trần của từng mạng con)
Subnet Mask là kết hợp của Default Mask với giá trị thập phân cao nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủ sang phần địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con.
Subnet Mask bao giờ cũng đi kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩn này dùng cả cho 254 máy chủ hay chia ra thành các mạng con. Mặt khác nó còn giúp Router trong việc định tuyến cuộc gọi.
Nguyên tắc chung:
Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địa chỉ mạng con.
Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết (Subnet mask) mà nhà khai thác mạng quyết định sẽ tạo ra.
Vì địa chỉ lớp A và B đều đã hết, hơn nữa hiện tại mạng Internet của Tổng công ty do VDC quản lý đang được phân 8 địa chỉ mạng lớp C nên chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ phân chia địa chỉ mạng con ở lớp C.
Địa chỉ mạng con của địa chỉ lớp C
Địa chỉ lớp C có 3 octet cho địa chỉ mạng và 1 octet cuối cho địa chỉ máy chủ vì vậy chỉ có 8 bit lý thuyết để tạo mạng con, thực tế nếu dùng 1 bit để mở mạng con và 7 bit cho địa chỉ máy chủ thì vẫn chỉ là một mạng và ngược lại 7 bit để cho mạng và 1 bit cho địa chỉ máy chủ thì một mạng chỉ được một máy, như vậy không logic, ít nhất phải dùng 2 bit để mở rộng địa chỉ và 2 bit cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
Khả năng chia mạng con của địa chỉ Lớp C
1/ Trường hợp 1 - Hai mạng con
Subnet Mask 255.255.255.192.
Từ một địa chỉ tiêu chuẩn tạo được địa chỉ cho hai mạng con, mỗi một mạng có 62 máy chủ.
Sử dụng hai bit (bit 7 và 6) của phần địa chỉ máy chủ để tạo mạng con. Như vậy còn lại 6 bit để phân cho máy chủ.
a/ Tính địa chỉ mạng
Địa chỉ của mạng là giá trị của bit 7 và 6 lần lượt bằng 0 và 1. Trong trường hợp chia địa chỉ mạng con không bao giờ được dùng địa chỉ khi các bit đều bằng 0 hay bằng 1. Do vậy trường hợp 2 mạng con nói trên, địa chỉ mạng con sẽ là:
Mạng con 1: Địa chỉ mạng xxx.xxx.xxx.64
Mạng con 2: Địa chỉ mạng xxx.xxx.xxx.128
b/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 1
6 bit cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
Mỗi mạng còn lại 62 địa chỉ cho máy chủ.
Mạng 1: Từ xxx.xxx.xxx. 065 đến xxx.xxx.xxx.126
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
Mạng 2: Địa chỉ máy chủ trên mạng 2.
Từ xxx.xxx.xxx.129 đến xxx.xxx.xxx.190.
a/ Mạng con thứ nhất
b/ Mạng con thứ
Ví dụ: Địa chỉ tiêu chuẩn lớp C là 196. 200. 123
Subnetmask 255.255.255.192
Từ địa chỉ này ta có 2 mạng con là:
* Mạng 1: Địa chỉ mạng 196.200.123.064
Địa chỉ Máy chủ trên mạng này.
Từ 196.200.123.065 đến 196. 200. 123. 126.
* Mạng 2: Địa chỉ mạng 196.200.123.128
Địa chỉ máy chủ trên mạng này.
Từ 196.200.123.129 đến 196.200.123. 190
2/ Trường hợp 2 - Sáu mạng con
Subnetmask: 255.255.255.224.
Tạo được 6 mạng con, mỗi mạng con có 30 máy chủ
a/ Tính địa chỉ Mạng con
Sử dụng 3 bit ( bit 7,6,5) của địa chỉ máy chủ (Octet 4) bổ sung cho địa chỉ mạng tiêu chuẩn để tạo mạng con.
b / Tính địa chỉ máy chủ cho mạng con 1
Tự tính
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
Chuẩn Ethernet cho LAN
(IEEE 802.3)
Thiết bị mạng - NIC
Thiết bị mạng - NIC
Chức năng của card mạng
Nối máy tính vào mạng
Cung cấp địa chỉ MAC trong các lần kết nối
Hiện thực CSMA/CD để truy cập kênh truyền vật lý, phát hiện và xử lý đụng độ
Thiết bị mạng - Cable
Fiber
UTP và RJ-45 jack
Coaxial cable
Chuẩn cáp Ethernet
Ethernet
10Base-T (100m, Unshielded Twisted Pair = UTP)
10Base-2 (~200m, Coax)
10Base-5 (500m, Coax)
10Base-FL (2000m=2km, Multimode Fiber)
Fast Ethernet
100Base-TX (100m over CAT5 UTP)
100Base-FX (2000m=2km over MM Fiber)
Gigabit Ethernet
1000Base-SX (300m over MM Fiber)
1000Base-LX (550m over MM Fiber, 3000m over SM Fiber)
Thiết bị mạng – Hub (t.t)
Repeater (Layer 1 - Physical)
UTPCat5 ~100m cần thiết bị khuyếch đại tín hiệu khi nối xa hơn 100m
Chỉ có 2 port: 1 in 1 out
Hub (hay còn gọi là multi-port repeater)
Thiết bị mạng - Bridge
Bridges: chuyển tiếp hoặc chặn các frame dựa trên địa chỉ MAC
Thiết bị mạng - Switch
Switch (Layer 2 - Data Link) là multi-port bridge
Thiết bị mạng – Router
Router (Layer 3 – Network)
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
Số tiết: 45
Giáo viên: ThS. Nguyễn Công Nhật
E-mail: [email protected]
Mobile: 0915.18.46.48
Mạng cục bộ – mạng lan
Giới thiệu chung
Kỹ thuật mạng cục bộ
Các phương pháp truy nhập đường truyền vật lý
Các thành phần mạng cục bộ
Các chuẩn LAN
Quy trình thiết kế
Giới thiệu chung
Các thiết bị mạng thông dụng
Hub
Switch
Router
Net Card
Cable
Modem
Hub, Switch
Cả hai thiết bị này đều có những vai trò tương tự trên mạng.
Mỗi thiết bị dều đóng vai trò kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là "frame" (khung). Mỗi khung đều mang theo dữ liệu.
Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích.
Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu.
Hub
Một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau.
Việc chuyển khung dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến. Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém).
Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó. Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình.
Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi.
Switch
Switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị mà nó kết nối tới.
Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào.
Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng.
Không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị.
Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng thông tối đa.
Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub.
Router
Khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên. Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng.
Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến.
Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó. Router được đặt tại gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau.
Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin.
Router
Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng. Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator).
Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet.
Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn. Tính năng này cho phép tất cả các PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ file và máy in.
Net Card
Kìm bấm dây
Cách bấm dây mạng
Cách bấm dây mạng
Dây đấu song song
Dây đấu chéo một đầu theo chuẩn T-568A, Một đầu theo chuẩn T-568B
Video
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Một số kiến trúc LAN thông dụng
Đặc trưng của mạng LAN
Mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu chia sẻ và dùng chung tài nguyên, nhưng mục đích chủ yếu vẫn là sử dụng chung tài nguyên phần cứng.
Phân biệt mạng LAN với các loại mạng khác
+ Đặc trưng địa lý: cài đặt trong phạm vi nhỏ (toà nhà, một căn cứ quân sự,..) có đường kính từ vài chục mét đến vài chục km có ý nghĩa tương đối
+ Đặc trưng về tốc độ truyền: cao hơn mạng diện rộng, khoảng 100 Mb/s
+ Đặc trưng độ tin cậy: tỷ suất lỗi thấp hơn
+ Đặc trưng quản lý: thường là sở hữu riêng của một tổ chức việc quản lý khai thác tập trung, thống nhất
Kết luận: Sự phân biệt giữa các mạng chỉ là tương đối
Hệ điều hành mạng
Mạng máy tính có thể chia làm các loại:
mạng bình đẳng (peer to peer)
mạng có file server
mô hình client/server.
Sự phân biệt giữa các loại mạng nói trên là rất quan trọng, mỗi loại có những khả năng khác nhau. Phụ thuộc vào các yêu tố: qui mô của tổ chức (công ty, văn phòng,...), mức độ bảo mật cần có, loại hình công việc, mức độ hỗ trợ có sẵn trong công tác quản trị.
Mạng Peer to Peer
Mọi máy trên mạng có vai trò như nhau, tài nguyên dùng chung để chia sẻ theo quy định của người quản trị từng máy một.
Không có máy nào được chỉ định chịu trách nhiệm quản trị mạng, có hai mức chia sẻ : read only và read write (full computer)
Phần mềm điều hành mạng không nhất thiết phải có khả năng thi hành và tính bảo mật tương xứng với phần mềm điều hành được thiết kế cho máy phục vụ chuyên dụng. Ví dụ: Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups.
Ưu điểm: đơn giản, không đòi hỏi giá trị chung, thích hợp cho văn phòng nhỏ
Nhược điểm: không thích hợp cho mạng lớn, nhiều người dùng
Mạng có file server
Mô hình theo đó trên mạng có ít nhất 1 máy có vai trò đặc biệt: quản lý tài nguyên dùng chung của toàn bộ mạng theo chế độ chia xẻ được quyết định bởi người quản trị máy
Có 4 mức chia xẻ: + read only
+ Exec only
+ read write
+ right control
Quyền truy nhập:
+ tên người dùng và mật khẩu
+ vị trí truy nhập và thời gian truy nhập
Mạng có file server
Ưu điểm:
+ Tổ chức quản trị tập trung an toàn, an ninh
+ Tăng hiệu suất người sử dụng, tiết kiệm
Nhược điểm: File server chỉ làm nhiệm vụ lưu trữ và quản lý dữ liệu phần mềm. Việc tính toán và xử lý dữ liệu tại các máy khác gọi là các máy trạm làm việc (workstation).
Khi một người có nhu cầu thực hiện một chương trình tính toán xử lý dữ liệu, toàn bộ chương trình và dữ liệu sẽ được tải từ file server về trạm làm việc (bộ nhớ), kết thúc quá trình xử lý dữ liệu toàn bộ dữ liệu lại được cập nhật về file server.
Cần giải quyết vấn đề tranh chấp quyền truy nhập và cập nhật dữ liệu.
Mô hình client/server
Là mô hình mạng có máy phục vụ, tuy nhiên máy phục vụ không chỉ dừng lại ở mức phục vụ mà thực hiện luôn nhiệm vụ tính toán và xử lý dữ liệu.
Các máy trạm làm việc được giảm nhẹ việc tính toán dữ liệu do vậy gọi là các máy client.
Ưu điểm:
+ Tăng hiệu suất hoạt động
+ Khắc phục được những khó khăn do không đồng nhất với cấu trúc vật lý
Client & Server
client program
Client Program Service Server Program
Outlook Express, Eudora, E-mail sendmail, qmail
Internet Explorer, Netscape, WWW httpd
Telnet Remote Access telnetd, sshd
WS-FTP, FTP Pro File Transfer ftpd, sftpd
server program
chạy trên server
Network
Các phương pháp truy nhập đường truyền vật lý
Đối với Topo mạng hình sao, khi một liên kết được thiết lập giữa hai máy thì thiết bị trung tâm sẽ đảm bảo đường truyền được dành riêng trong suốt đường truyền.
Đối với Topo mạng vòng và tuyến tính thì chỉ có một đường truyền duy nhất nối tất cả các trạm với nhau bởi vậy cần có một nguyên tắc chung cho tất cả các trạm nối vào mạng để đảm bảo rằng đường truyền được truy nhập và sử dụng một cách tốt đẹp.
Có nhiều phương pháp khác nhau để truy nhập đường truyền vật lý, được phân làm hai loại: Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên và phương pháp truy nhập có điều kiện.
Trong đó có ba phương pháp hay dùng nhất trong các mạng cục bộ hiện nay: CSMA/CD; Token Bus; Token Ring.
PHƯƠNG PHÁP CSMA/CD
CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection: Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột.
Phương pháp này sử dụng cho Topo dạng tuyến tính, trong đó tất cả các trạm của mạng đều được nối trực tiếp vào Bus.
Mọi trạm đều có thể truy nhập vào Bus chung (đa truy nhập) một cách ngẫu nhiên và do vậy rất có thể dẫn đến xung đột tức là có hai hoặc nhiều trạm đồng thời truyền và nhận dữ liệu.
Dữ liệu truyền trên mạng theo một khuôn dạng đã định sẵn trong đó có một vùng thông tin điều khiển chứa địa chỉ trạm đích.
Tư tưởng của phương pháp:
Một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải nghe xem đường truyền đang rỗi hay bận.
Nếu rỗi: thì truyền dữ liệu đi theo khuôn dạng đã quy định trước.
Nếu bận: Tức là đã có dữ liệu khác thì trạm phải thực hiện một trong ba giải thuật sau (gọi là giải thuật kiên nhẫn):
Tạm rút lui chờ đợi trong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu nghe đường truyền (Non Persistens – không kiên trì).
Tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất =1.
Tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất P xác định trước (0
Nhược điểm: có thể có thời gian chết sau mỗi cuộc chiến
Với giải thuật 2: Khắc phục nhược điểm có thời gian chết bằng cách cho phép một trạm có thể truyền ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc.
Nhược điểm: Nếu lúc đó có hơn 1 trạm đang đợi thì khả năng xảy ra xung đột là rất cao.
Với giải thuật 3: Trung hòa giữa hai giải thuật trên. Với giá trị P lựa chọn hợp lý có thể tối thiểu hóa được cả khả năng xung đột lẫn thời gian chết của đường truyền
Xảy ra xung đột là do độ trễ của đường truyền dẫn: Một trạm truyền dữ liệu đi rồi nhưng do độ trễ đường truyền nên một trạm khác lúc đó đang nghe đường truyền sẽ tưởng là rỗi và cứ thế truyền dữ liệu đi thế là xảy ra xung đột.
Nguyên nhân xảy ra xung đột của phương pháp này là: các trạm chỉ “nghe trước khi nói” mà không “nghe trong khi nói” do vậy trong thực tế có xảy ra xung đột mà không biết, vẫn cứ tiếp tục truyền dữ liệu đi gây ra chiếm dụng đường truyền một cách vô ích.
Để có thể phát hiện xung đột giải pháp này cải tiến thành phương phương pháp CSMA/CD (LWT – Listen While Talk) tức là bổ sung thêm các quy tắc sau:
Khi một trạm đang truyền, nó vẫn tiếp tục nghe đường truyền.
Nếu phát hiện thấy xung đột thì nó ngừng ngay việc truyền nhưng vẫn tiếp tục gửi sóng mang thêm một thời gian nữa để đảm bảo rằng tất cả các trạm trên mạng đều nghe được sự kiện xung đột đó.
Sau đó trạm chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi thử truyền lại theo các quy tắc của CSMA
Như vậy với CSMA/CD thời gian chiếm dụng đường truyền vô ích giảm xuống bằng thời gian để phát hiện xung đột.
CSMA/CD cũng sử dụng một trong ba giải thuật “kiên nhẫn” ở trên, trong đó giải thuật 2 được ưa dùng hơn cả.
PHƯƠNG PHÁP TOKEN BUS PHƯƠNG PHÁP BUS VỚI THẺ BÀI
Phương pháp truy nhập có điều khiển dùng kỹ thuật “chuyển thẻ bài” để cấp phát quyền truy nhập đường truyền.
Thẻ bài (Token) là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và có chứa thông tin điều khiển trong các khuôn dạng.
Nguyên lý: Để cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên một vòng Logic thiết lập bởi các trạm đó.
Khi một trạm nhận được thẻ bài thì nó có quyền sử dụng đường truyền trong một thời gian định trước.
Trong thời gian đó có thể truyền một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu. Khi đã hết dữ liệu hoặc hết thời đoạn cho phép, trạm phải chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng logic.
Như vậy công việc đầu tiên là thiết lập vòng logic hay còn gọi là vòng ảo bao gồm các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên.
Mỗi trạm được biết địa chỉ của trạm kề trước và sau nó. Thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể độc lập với thứ tự vật lý.
Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu thì không được đưa vào vòng logic và chúng chỉ có thể tiếp nhân dữ liệu
Trong hình các trạm A, E nằm ngoài vòng logic chỉ có thể tiếp nhận dữ liệu dành cho chúng.
Vấn đề quan trọng là phải duy trì được vòng logic tùy theo trạng thái thực tế của mạng tại thời điểm nào đó. Cụ thể cần phải thực hiện các chức năng sau:
Bổ xung một trạm vào vòng logic: Các trạm nằm ngoài vòng logic cần được xem xét định kỳ để nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì bổ xung vào vòng logic.
Loại bỏ một trạm khỏi vòng logic: khi một trạm không còn nhu cầu truyền dữ liệu cần loại bỏ khỏi vòng logic để tối ưu hóa điều khiển truy nhập bằng thẻ bài.
Quản lý lỗi: Một số lỗi có thể xảy ra, chẳng hạn trùng địa chỉ (hai trạm đều nghĩ rằng đến lượt mình).
Khởi tạo vòng logic: Khi cài đặt mạng hoặc sau khi “đứt vòng”, cần khởi tạo lại vòng.
Các giải thuật cho các chức năng trên có thể làm như sau:
Bổ xung một trạm vào vòng logic, mỗi trạm trong vòng có trách nhiệm định kỳ tạo cơ hội cho các trạm mới nhập vào vòng. Khi chuyển thẻ bài đi, trạm sẽ gửi thông báo “ tìm trạm đứng sau” để mời các trạm (có địa chỉ giữa nó và trạm kế tiếp nếu có) gửi yêu cầu nhập vòng.
Nếu sau một thời gian xác định trước mà không có yêu cầu nào thì trạm sẽ chuyển thẻ bài tới trạm kề sau nó như thường lệ.
Nếu có yêu cầu thì trạm gửi thẻ bài sẽ ghi nhận trạm yêu cầu trở thành trạm đứng kề sau nó và chuyển thẻ bài tới trạm mới này.
Nếu có hơn một trạm yêu cầu nhập vòng thì trạm giữ thẻ bài sẽ phải lựa chọn theo giải thuật nào đó.
Loại một trạm khỏi vòng logic:
Một trạm muốn ra khỏi vòng logic sẽ đợi đến khi nhận được thẻ bài sẽ gửi thông báo “nối trạm đứng sau” tới trạm kề trước nó, yêu cầu trạm này nối trực tiếp với trạm kề sau nó.
Quản lý lỗi:
Để giải quyết các tình huống bất ngờ. Chẳng hạn, trạm đó nhận được tín hiệu cho thấy đã có các trạm khác có thẻ bài. Lập tức nó phải chuyển sang trạng thái nghe (bị động, chờ dữ liệu hoặc thẻ bài). Hoặc sau khi kết thúc truyền dữ liệu, trạm phải chuyển thẻ bài tới trạm kề sau nó và tiếp tục nghe xem trạm kề sau đó có hoạt động hay đã bị hư hỏng.
Nếu trạm kề sau bị hỏng thì phải tìm cách gửi các thông báo để vượt qua các trạm hỏng đó, tìm trạm hoạt động để gửi thẻ bài
Khởi tạo vòng Logic:
Khi một trạm hay nhiều trạm phát hiện thấy đường truyền không hoạt động trong một khoảng thời gian vượt quá một giá trị ngưỡng (Time Out) cho trước – thẻ bài bị mất (có thể do mạng bị mất nguồn hoặc trạm giữ thẻ bài bị hỏng). Lúc đó trạm phát hiện sẽ gửi đi thông báo “yêu cầu thẻ bài” tới một trạm được chỉ định trước có trách nhiệm sinh thẻ bài mới và chuyển đi theo vòng logic.
PHƯƠNG PHÁP TOKEN RING
Phương pháp này dựa trên nguyên lý dùng thẻ bài để cấp quyền truy nhập đường truyền. Thẻ bài lưu chuyển theo vòng vật lý chứ không cần thiết lập vòng logic như phương pháp trên.
Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi).
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rỗi. Khi đó nó sẽ đổi bit trạng thái thành bận và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng.
Giờ đây không còn thẻ bài rỗi trên vòng nữa, do đó các trạm có dữ liệu cần truyền buộc phải đợi. Dữ liệu đến trạm đích sẽ được sao lại, sau đó cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay về trạm nguồn.
Trạm nguồn sẽ xóa bỏ dữ liệu, đổi bit trạng thái thành rỗi cho lưu chuyển tiếp trên vòng để các trạm khác có thể nhận được quyền truyền dữ liệu.
Hoạt động của phương pháp Token Ring
Sự quay về trạm nguồn của dữ liệu và thẻ bài nhằm tạo một cơ chế nhận từ nhiên: Trạm đích có thể gửi vào đơn vị dữ liệu các thông tin về kết quả tiếp nhận dữ liệu của mình.
Trạm đích không tồn tại hoặc không hoạt động
Trạm đích tồn tại nhưng dữ liệu không sao chép được
Dữ liệu đã được tiếp nhận.
Phương pháp này cần giải quyết hai vấn đề có thể gây phá vỡ hệ thống là:
Mất thẻ bài: Trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa
Một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng.
Cách giải quyết như sau:
Đối với vấn đề mất thẻ bài, có thể quy định trước một trạm điều khiển chủ động. Trạm này sẽ phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cách dùng cơ chế ngưỡng thời gian (Time Out) và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài “rỗi” mới.
Đối với vấn đề thẻ bài bận lưu chuyển không dừng:
Trạm Monitor sử dụng một bit trên thẻ bài (gọi là Monitor bit) để đánh dấu đặt giá trị 1 khi gặp thẻ bài bận đi qua nó.
Nếu nó gặp lại một thẻ bài “bận” với bit đã đánh dấu đó, tức là trạm nguồn đã không nhận lại được đơn vị dữ liệu của mình và thẻ bài bài “bận” cứ quay vòng mãi. Lúc đó trạm Monitor sẽ đổi bit trạng thái của thẻ thành “rỗi” và chuyển tiếp trên vòng.
Các trạm còn lại trên vòng sẽ có vai trò bị động: Chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố của trạm Monitor chủ động và thay thế vai trò đó. Cần có một giải thuật để chọn trạm thay thế trạm Monitor hỏng.
Độ phức tạp của phương pháp dùng thẻ bài đều lớn hơn nhiều so với phương pháp CSMA/CD.
Những công việc một trạm phải làm trong phương pháp CSMA/CD đơn giản hơn so với hai phương pháp dùng thẻ bài.
Hiệu quả của phương pháp dùng thẻ bài không cao trong điều kiện tải nhẹ: Một trạm phải đợi khá lâu mới đến lượt.
Phương pháp dùng thẻ bài cũng có những ưu điểm như:
Khả năng điều hòa lưu thông trong mạng, hoặc bằng cách cho phép các trạm truyền số lượng đơn vị dữ liệu khác nhau khi nhận được thẻ bài, hoặc bằng cách lập chế độ ưu tiên cấp phát thẻ bài cho các trạm cho trước.
Đặc biệt phương pháp dùng thẻ bài có hiệu quả cao hơn phương pháp CSMA trong trường hợp tải nặng
GiỚI THIỆU VỀ TCP/IP
Giao tiếp qua mô hình OSI 7 lớp
TCP/IP là gì?
Mô hình kết nối mạng do U.S. DoD (Department of Defense) đề nghị
Xuất hiện 1971 trong mạng ARPANET
Gồm có 3 lớp nhưng có chức năng khác với các lớp OSI
Là chuẩn giao tiếp của Internet
Ví dụ về TCP/IP
I love you
I love you
Minh họa mất packets
I love you
I love you
1: I l
? 2
? 2
2: ove
2: ove
? 2
? 2
2: ove
2: ove
2: ove
2: ove
2: ove
Giao thức (protocol): cách thức giao tiếp với nhau
Tương tự với ngôn ngữ, ám hiệu,...
Ví dụ các giao thức thuộc TCP/IP:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
POP3 (Post Office Protocol v.3)
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
FTP (File Transfer Protocol)
IP (Internetwork Protocol)
Ví dụ về giao thức
Hi
Hi
TCP connection
req
MAC Address (hay còn gọi là Ethernet address): địa chỉ lớp 2 – Data Link, gồm 6 byte
Ví dụ: 00-0B-CD-33-26-9D
Thiết bị nào cần MAC Address ? Layer 2 (bridge, switch, NIC).
Xem MAC Address trên Windows
winipcfg (Win9x), ipconfig (Win2K,XP)
Access Router
A1-44-D5-1F-AA-4C
D4-47-55-C4-B6-9F
To Internet
Ethernet Switch/Hub
B2-CD-13-5B-E4-65
C3-2D-55-3B-A9-4F
Broadband
Modem
Client
Client
Server
Server
MAC Address trong LAN
Bối cảnh sử dụng địa chỉ IP
Hàng chục triệu máy chủ trên hàng trăm nghìn mạng. Để địa chỉ không được trùng nhau cần phải có cấu trúc địa chỉ đặc biệt quản lý thống nhất và một Tổ chức của Internet gọi là Trung tâm thông tin mạng Internet - Network Information Center ( NIC ) chủ trì phân phối.
NIC chỉ phân địa chỉ mạng ( Net ID ) còn địa chỉ máy chủ trên mạng đó ( Host ID ) do các Tổ chức quản lý Internet của từng quốc gia một tự phân phối.
(Trong thực tế để có thể định tuyến (routing ) trên mạng Internet ngoài địa chỉ IP còn cần đến tên riêng của các máy chủ (Host) - Domain Name ).
Cấu trúc địa chỉ IP
Địa chỉ IP đang được sử dụng hiện tại (IPv4) có 32 bit chia thành 4 Octet( mỗi Octet có 8 bit, tương đương 1 byte) cách đếm đều từ trái qua phải bít 1 cho đến bít 32, các Octet tách biệt nhau bằng dấu chấm (.), bao gồm có 3 thành phần chính.
Bit 1................................................................................... 32
* Bit nhận dạng lớp ( Class bit )
* Địa chỉ của mạng ( Net ID )
* Địa chỉ của máy chủ ( Host ID ).
Cấu trúc địa chỉ IP
Bit nhận dạng lớp (Class bit) để phân biệt địa chỉ ở lớp nào.
Địa chỉ Internet biểu hiện ở dạng bit nhị phân:
x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y. x y x y x y x y
x, y = 0 hoặc 1.
Ví dụ:
001 0 1 1 0 0.0 1 1 1 1 0 1 1.0 1 1 0 1 1 1 0.1 1 1 0 0 0 0 0
bit nhận dạng Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4
Cấu trúc địa chỉ IP
Địa chỉ Internet biểu hiện ở dạng thập phân: xxx.xxx.xxx.xxx
x là số thập phân từ 0 đến 9
Ví dụ: 146. 123. 110. 224
Dạng viết đầy đủ của địa chỉ IP là 3 con số trong từng Octet.
Ví dụ:
địa chỉ IP thường thấy trên thực tế có thể là 53.143.10.2 nhưng dạng đầy đủ là 053.143.010.002.
Các lớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP chia ra 5 lớp A,B,C, D, E. Hiện tại đã dùng hết lớp A,B và gần hết lớp C, còn lớp D và E Tổ chức internet đang để dành cho mục đích khác không phân, nên chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp đầu.
Qua cấu trúc các lớp địa chỉ IP chúng ta có nhận xét sau:
Bit nhận dạng là những bit đầu tiên - của lớp A là 0, của lớp B là 10, của lớp C là 110.
* Địa chỉ lớp A: Địa chỉ mạng ít và địa chỉ máy chủ trên từng mạng nhiều.
* Địa chỉ lớp B: Địa chỉ mạng vừa phải và địa chỉ máy chủ trên từng mạng vừa phải.
* Địa chỉ lớp C: Địa chỉ mạng nhiều, địa chỉ máy chủ trên từng mạng ít.
địa chỉ Lớp A
Bit thứ nhất là bit nhận dạng lớp A = 0.
7 bit còn lại trong Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng.
3 Octet còn lại có 24 bit dành cho địa chỉ của máy Chủ.
Class A: ( 0 - 126 )
- net id: 126 mạng
- host id:16.777.214 máy chủ trên một mạng
Khả năng phân địa chỉ
Khi đếm số bit chúng ta đếm từ trái qua phải, nhưng khi tính giá trị thập phân 2n của bit lại tính từ phải qua trái, bắt đầu từ bit 0.
Octet thứ nhất dành cho địa chỉ mạng, bit 7 = 0 là bit nhận dạng lớp A.
7 bit còn lại từ bit 0 đến bit 6 dành cho địa chỉ mạng ( 2^7 ) = 128.
Thực tế địa chỉ khi tất cả các bit bằng 0 hoặc bằng 1 đều không phân cho mạng.
Khi giá trị các bit đều bằng 0, giá trị thập phân 0 là không có nghĩa, còn địa chỉ là 127 khi các bit đều bằng 1 dùng để thông báo nội bộ, nên trên thực tế còn lại 126 mạng.
Octet 1
Cách tính địa chỉ mạng lớp A.
Cách tính địa chỉ mạng lớp A.
- Số thứ tự Bit (n)- tính từ phải qua trái: 6 5 4 3 2 1 0
Giá trị nhị phân (0 hay 1) của Bit: x x x x x x x
Giá trị thập phân tương ứng khi giá trị bit = 1 sẽ là 2^n
Giá trị thập phân tương ứng khi giá trị bit = 0 không tính.
Giá trị thập phân lớn nhất khi giá trị của 7 bit đều bằng 1 là 127.
- Như vậy khả năng phân địa chỉ của lớp A cho 126 mạng
- Biểu hiệu địa chỉ trên thực tế: Từ 001 đến 126
Địa chỉ của các máy chủ trên một mạng
Ba Octet sau gồm 24 bit được tính từ bit 0 đến bit 23 dành cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
- Địa chỉ khi các bit đều bằng 0 hay bằng 1 bỏ ra.
- Trên thực tế còn lại 224-2 = 16 777 214
- Như vậy khả năng phân địa chỉ cho 16 777 214 máy chủ.
Địa chỉ của các máy chủ trên một mạng
Kết luận: Địa chỉ lớp A có thể phân cho 126 mạng và mỗi một mạng có 16 777 214 máy chủ.
Nói cách khác địa chỉ thực tế sẽ từ 001.000.000.001 đến 126.255.255.254
- Ví dụ: Một địa chỉ đầy đủ của lớp A: 124. 234. 200. 254. Trong đó:
Địa chỉ mạng: 124
Địa chỉ máy chủ: 234.200.254
địa chỉ Lớp B
Tổng quát chung:
2 bit đầu tiên để nhận dạng lớp B là 1 và 0.
14 bit còn lại trong 2 Octet đầu tiên dành cho địa chỉ mạng.
2 Octet còn lại gồm 16 bit dành cho địa chỉ máy Chủ.
Khả năng phân địa chỉ
Hai Octet đầu tiên có 16 bit để phân cho địa chỉ mạng, 2 bit ( bit 1 và bit 2 ) kể từ trái sang có giá trị lần lượt là 1 và 0 dùng để nhận dạng địa chỉ lớp B.
Như vậy còn lại 14 bit để cho Net ID - địa chỉ mạng.
các bit đều bằng 0 và các bit đều bằng 1 được bỏ ra, nên thực tế giá trị thập phân chỉ từ 1 đến 16 382 có nghĩa phân được cho 16 382 mạng.
Địa chỉ các máy chủ trên một mạng
Octet 3 và 4 gồm 16 bit để dành cho địa chỉ của các máy chủ trên từng mạng.
Địa chỉ của các bit bằng 0 và bằng 1 bỏ ra, Khả năng thực tế còn lại 65534 địa chỉ ( 2^16 - 2) để phân cho các máy chủ trên một mạng
Kết luận:
- Địa chỉ Lớp B có thể phân cho 16 382 mạng và mỗi mạng có đến 65 534 máy chủ. Nói cách khác địa chỉ phân trong thực tế sẽ từ 128. 001. 000. 001 đến 191. 254. 255. 254
Ví dụ: Một địa chỉ đầy đủ của lớp B là 130.130.130.130. Trong đó:
Địa chỉ mạng: 130.130
Địa chỉ máy chủ: 130.130
địa chỉ Lớp C
3 bit đầu tiên để nhận dạng lớp C là 1,1,0.
21 bit còn lại trong 3 Octet đầu dành cho địa chỉ mạng.
Octet cuối cùng có 8 bit dành cho địa chỉ máy chủ.
Địa chỉ mạng
địa chỉ máy chủ trên từng mạng
Kết luận:
- Địa chỉ lớp C có thể phân cho 2 097 150 mạng và mỗi một mạng có 254 máy chủ. Nói cách khác sẽ từ 192. 000. 001. 001 đến 223. 255. 254.254
- Ví dụ một địa chỉ Internet lớp C đầy đủ: 198. 010. 122. 230.
- Trong đó:
Địa chỉ mạng: 198.010.122
Địa chỉ máy chủ: 230
Ví dụ: Trung tâm thông tin mạng Internet vùng Châu á - Thái bình dương ( APNIC) phân cho VDC 8 địa chỉ của lớp C có thể phân cho 8 mạng từ 203.162.0.0 cho đến 203.162.7.0.
Nhóm số thứ nhất là 203 cho biết đây là những khối địa chỉ ở lớp C.
Địa chỉ đầy đủ của một khối địa chỉ 203.162.0.0 phải là 203.162.000.000, chúng ta được sử dụng trọn vẹn octet cuối cùng có nghĩa là được 254 địa chỉ máy chủ và đầu cuối trên một mạng.
Ví dụ mạng 203.162.0 sẽ có địa chỉ đầu cuối từ 203.162.0.000 đến 203.162.0. 255. Như vậy tổng cộng VDC có 8x254=2032 địa chỉ lý thuyết để phân cho các máy chủ và đầu cuối trên 8 mạng 203.162.0 ; 203.162.1;.....203.162.7
Địa chỉ mạng con của Internet (IP subnetting)
Nguyên nhân
Như đã nêu trên địa chỉ trên Internet thực sự là một tài nguyên, một mạng khi gia nhập Internet được Trung tâm thông tin mạng Internet ( NIC) phân cho một số địa chỉ vừa đủ dùng với yêu cầu lúc đó, sau này nếu mạng phát triển thêm lại phải xin NIC thêm, đó là điều không thuận tiện cho các nhà khai thác mạng.
Hơn nữa các lớp địa chỉ của Internet không phải hoàn toàn phù hợp với yêu cầu thực tế, địa chỉ lớp B chẳng hạn, mỗi một địa chỉ mạng có thể cấp cho 65534 máy chủ, Thực tế có mạng nhỏ chỉ có vài chục máy chủ thì sẽ lãng phí rất nhiều địa chỉ còn lại mà không ai dùng được . Để khắc phục vấn đề này và tận dụng tối đa địa chỉ được NIC phân, bắt đầu từ năm 1985 người ta nghĩ đến Địa chỉ mạng con.
Như vậy phân địa chỉ mạng con là mở rộng địa chỉ cho nhiều mạng trên cơ sở một địa chỉ mạng mà NIC phân cho, phù hợp với số lượng thực tế máy chủ có trên từng mạng.
Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
1/ - Default Mask: (Giá trị trần địa chỉ mạng) được định nghĩa trước cho từng lớp địa chỉ A,B,C. Thực chất là giá trị thập phân cao nhất (khi tất cả 8 bit đều bằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng - Net ID.
Default Mask:
Lớp A 255.0.0.0
Lớp B 255.255.0.0
Lớp C 255.255.255.0
Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
2/ - Subnet Mask: ( giá trị trần của từng mạng con)
Subnet Mask là kết hợp của Default Mask với giá trị thập phân cao nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủ sang phần địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con.
Subnet Mask bao giờ cũng đi kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩn này dùng cả cho 254 máy chủ hay chia ra thành các mạng con. Mặt khác nó còn giúp Router trong việc định tuyến cuộc gọi.
Nguyên tắc chung:
Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địa chỉ mạng con.
Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết (Subnet mask) mà nhà khai thác mạng quyết định sẽ tạo ra.
Vì địa chỉ lớp A và B đều đã hết, hơn nữa hiện tại mạng Internet của Tổng công ty do VDC quản lý đang được phân 8 địa chỉ mạng lớp C nên chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ phân chia địa chỉ mạng con ở lớp C.
Địa chỉ mạng con của địa chỉ lớp C
Địa chỉ lớp C có 3 octet cho địa chỉ mạng và 1 octet cuối cho địa chỉ máy chủ vì vậy chỉ có 8 bit lý thuyết để tạo mạng con, thực tế nếu dùng 1 bit để mở mạng con và 7 bit cho địa chỉ máy chủ thì vẫn chỉ là một mạng và ngược lại 7 bit để cho mạng và 1 bit cho địa chỉ máy chủ thì một mạng chỉ được một máy, như vậy không logic, ít nhất phải dùng 2 bit để mở rộng địa chỉ và 2 bit cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
Khả năng chia mạng con của địa chỉ Lớp C
1/ Trường hợp 1 - Hai mạng con
Subnet Mask 255.255.255.192.
Từ một địa chỉ tiêu chuẩn tạo được địa chỉ cho hai mạng con, mỗi một mạng có 62 máy chủ.
Sử dụng hai bit (bit 7 và 6) của phần địa chỉ máy chủ để tạo mạng con. Như vậy còn lại 6 bit để phân cho máy chủ.
a/ Tính địa chỉ mạng
Địa chỉ của mạng là giá trị của bit 7 và 6 lần lượt bằng 0 và 1. Trong trường hợp chia địa chỉ mạng con không bao giờ được dùng địa chỉ khi các bit đều bằng 0 hay bằng 1. Do vậy trường hợp 2 mạng con nói trên, địa chỉ mạng con sẽ là:
Mạng con 1: Địa chỉ mạng xxx.xxx.xxx.64
Mạng con 2: Địa chỉ mạng xxx.xxx.xxx.128
b/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 1
6 bit cho địa chỉ máy chủ trên từng mạng.
Mỗi mạng còn lại 62 địa chỉ cho máy chủ.
Mạng 1: Từ xxx.xxx.xxx. 065 đến xxx.xxx.xxx.126
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
Mạng 2: Địa chỉ máy chủ trên mạng 2.
Từ xxx.xxx.xxx.129 đến xxx.xxx.xxx.190.
a/ Mạng con thứ nhất
b/ Mạng con thứ
Ví dụ: Địa chỉ tiêu chuẩn lớp C là 196. 200. 123
Subnetmask 255.255.255.192
Từ địa chỉ này ta có 2 mạng con là:
* Mạng 1: Địa chỉ mạng 196.200.123.064
Địa chỉ Máy chủ trên mạng này.
Từ 196.200.123.065 đến 196. 200. 123. 126.
* Mạng 2: Địa chỉ mạng 196.200.123.128
Địa chỉ máy chủ trên mạng này.
Từ 196.200.123.129 đến 196.200.123. 190
2/ Trường hợp 2 - Sáu mạng con
Subnetmask: 255.255.255.224.
Tạo được 6 mạng con, mỗi mạng con có 30 máy chủ
a/ Tính địa chỉ Mạng con
Sử dụng 3 bit ( bit 7,6,5) của địa chỉ máy chủ (Octet 4) bổ sung cho địa chỉ mạng tiêu chuẩn để tạo mạng con.
b / Tính địa chỉ máy chủ cho mạng con 1
Tự tính
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
c/ Tính địa chỉ cho máy chủ cho mạng con 2
Chuẩn Ethernet cho LAN
(IEEE 802.3)
Thiết bị mạng - NIC
Thiết bị mạng - NIC
Chức năng của card mạng
Nối máy tính vào mạng
Cung cấp địa chỉ MAC trong các lần kết nối
Hiện thực CSMA/CD để truy cập kênh truyền vật lý, phát hiện và xử lý đụng độ
Thiết bị mạng - Cable
Fiber
UTP và RJ-45 jack
Coaxial cable
Chuẩn cáp Ethernet
Ethernet
10Base-T (100m, Unshielded Twisted Pair = UTP)
10Base-2 (~200m, Coax)
10Base-5 (500m, Coax)
10Base-FL (2000m=2km, Multimode Fiber)
Fast Ethernet
100Base-TX (100m over CAT5 UTP)
100Base-FX (2000m=2km over MM Fiber)
Gigabit Ethernet
1000Base-SX (300m over MM Fiber)
1000Base-LX (550m over MM Fiber, 3000m over SM Fiber)
Thiết bị mạng – Hub (t.t)
Repeater (Layer 1 - Physical)
UTPCat5 ~100m cần thiết bị khuyếch đại tín hiệu khi nối xa hơn 100m
Chỉ có 2 port: 1 in 1 out
Hub (hay còn gọi là multi-port repeater)
Thiết bị mạng - Bridge
Bridges: chuyển tiếp hoặc chặn các frame dựa trên địa chỉ MAC
Thiết bị mạng - Switch
Switch (Layer 2 - Data Link) là multi-port bridge
Thiết bị mạng – Router
Router (Layer 3 – Network)
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
SO SÁNH
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Nguyễn Văn Dũng
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)