Mang may tinh
Chia sẻ bởi Ngyen Hoang Duy Tuan |
Ngày 29/04/2019 |
74
Chia sẻ tài liệu: mang may tinh thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
Bài 1
Các khái niệm cơ bản
Mục tiêu
Khái niệm về mạng LAN, WAN và Internet
Các dịch vụ thông qua Internet: Web, Mail
Cách kết nối Internet tại nhà, cơ quan
Lịch sử mạng máy tính
Cuối năm 1960 hệ thống máy tình mainfram, minicomputer
Năm 1970, các mạng máy tính kết nối với nhau nhằm chia sẽ thông tin
Trong năm 1970 xuất hiện mạng truyền thông (communication network)
Năm 1985 xuất hiện mạng internet
Lịch sử mạng máy tính
Mạng Arpanet xuất hiện đầu tiên
Advanced
Reseach
Planning
Agency
Mạng BitNet (mạng của các trường đại học ở mỹ )
UseNet
Internet
I. Mạng máy tính
I.1 Khái niệm:
Mạng máy tính là mạng của hai hoặc nhiều máy tính và các thiết bị ngoại vi được kết nối với nhau.
Giao thuc
Mạng máy tính
Để xây dựng một mạng cần:
Phần cứng:
Phần mềm:
Các thành phần của hệ thống mạng
Phần cứng (máy tính, các thiết bị kết nối, các thiết bị ngoại vi):
- Máy chủ: máy chủ là máy tính dùng để cung cấp các dịch vụ đến các người dùng trên mạng.
- Máy trạm: là máy tính đơn đóng vai trò các trạm làm việc được kết nối vào mạng.
- Các thiết bị kết nối (Card mạng, dây cáp mạng, Hub, Switch, modem...)
- Thiết bị ngoại vi: Máy in, máy vẽ v.v.
Các thiết bị kết nối
Đường truyền (cable): Dùng để chuyển tín hiệu giữa các máy tính.
Có hai loại đường truyền: Vô tuyến và hữu tuyến
Hữu tuyến: Cáp đồng trục, cáp xoắn đôi (có bọc kim, không bọc kim), cáp sợi quang
Vô tuyến: Radio, sóng cực ngắn, tia hồng ngoại (infrared),
Cáp đồng trục (coaxial cable)
Bao gồm một dây dẫn được bao bọc trong một môi trường cách điện (insulation), một lớp lưới chóng nhiễu và một lớp nhựa bọc ngoài. Sợi kim loại bên trong và lớp lưới bên ngoài làm thành hai sợi dẫn điện đồng trục.
Cáp đồng trục (coaxial cable)
Có rất nhiều loại cáp đồng trục. Nhưng có hai loại chính là loại lớn (thick cable) và loại nhỏ (thin cable)
Thick cable: Dùng trong đường cáp trục (backbone network). Trong mạng Ethernet có tên là 10 base 5 cable. Ưu điểm là kéo xa khoản 500met và cho phép ghét nối 100 node trên một segment cable.
Thin cable: có độ dài tối đa không quá 185 met. Trong mạng ethernet có tên là 10base2 cable. Số điểm kết nối không quá 30 node/segment
Cáp xoắn đôi (Twisted-pair cable)
Gồm hai dây dẫn được cách điện và được xoắn lại với nhau và được bọc trong một võ nhựa chung. Có hai loại: Cáp bọc kim (Shielded twisted-pair) và không bọc kim (unshielded twisted-pair). Cáp UTP giống như cáp dùng trong hệ thống điện thoại. Cap STP chóng nhiễu tốt hơn và kéo xa hơn cáp UTP
Các đặc tính của cáp xoán đôi là:
Được sử dụng trong mạng token ring (cáp loại 4 tốc độ 16MBps), chuẩn mạng Ethernet 10BaseT (Tốc độ 10MBps), hay chuẩn mạng 100BaseT ( tốc độ 100Mbps)
Giá cả chấp nhận được.
UTP thường được sử dụng bên trong các tòa nhà vì nó ít có khả năng chống nhiễu hơn so với STP.
Cáp loại 2 có tốc độ đạt đến 1Mbps (cáp điện thoại) .
Cáp loại 3 có tốc độ đạt đến 10Mbps (Dùng trong mạng Ethernet 10BaseT)
Cáp loại 5 có tốc độ đạt đến 100MBps (dùng trong mạng 10BaseT và 100BaseT)
Cáp loại 5E và loại 6 có tốc độ đạt đến 1000 MBps (dùng trong mạng 1000 BaseT)
Cáp quang (Fiber-optic cable)
Được cấu tạo từ thủy tinh và nhựa tổng hợp. Chúng truyền thông tin dựa trên so1ng a1nh sáng. Cáp quang ít chịu ảnh hưởng của hiện tượng xuyên nhiễu điện từ hơn các loại môi trường khác nên nó là điều kiện lý tưởng được dùng trong các môi trường bị nhiễu nặng
Có hai loại sợi quang: single-mode và multi -mode
Other
Sóng cực ngắn(short ware) : dùng trong việc truyên dữ liệu từ các trạm mặt đất lên vệ tinh.
Sóng hồng ngoại (infraded ware): Dạng môi trường định hướng và môi trường hẹp (10Mbps)
Sóng radio:
Các thiết bị mạng
Thiết bị mạng (network adapter:): là một thiết bị dùng để liên kết với mạng. Cụ thể nó có thể là một bìa cắm vào một trong những khe cắm (slot) trong thiết bị của bạn (máy tính, máy in, server,...) để có một đầu nối thích hợp với kiểu cáp mạng đã có. Trong một vài trường hợp netword adapter có thể nằm ngoài (external network adapter), hoặc cũng có thể được lắp sẵn trên bảng mạch chủ (motherboard) như localtalk trong các máy Macintosh).
Máy chủ (server): Server là một máy tính có tốc độ cao, công suất lớn đóng vai trò như một kho hàng trung tâm (center repository) bao gồm dữ liệu và/ hoặc các chương trình ứng dụng cho mạng.
Network Operating System: Hệ điều hành mạng (NOS) là một chương trình phần mềm thị sát nằm thường trú trong server. Nó điều khiển sự hoạt động của mạng bằng cách định nghĩa những người nào có quyền sử dụng mạng và quản lý sự chia sẻ thông tin và tài nguyên của mạng (máy in, modem,...) giữa các người sử dụng. Không có NOS, các thiết bị máy tính sẽ vẫn là cách biệt ngay cả khi chúng được nối vật lý với nhau. Hệ điều hành mạng chạy trên đỉnh của tất cả các hệ điều hành và cũng phải phụ thuộc vào chúng. Các hệ điều hành mạng bao gồm: Novell Netware, Microsoft LAN Manager, AppleShare,....
Repeater: Repeater được dùng để ghép nối hai hoặc nhiều hơn các segment cáp lại với nhau. Khi một segment đã đạt tới giới hạn của một số nút (node) cho phép, hoặc có độ dài lớn hơn cho phép, chất lượng tín hiệu sẽ bị giảm sút. Như vậy mạng 10base2 (Thin Ethernet) cho phép nối 29 máy và 1 Repeater, mạng 10base5 (thick Ethernet) cho phép nối 95 máy và 5 repeater.
HUB/Repeater: Hub, hay concentrator được sử trong mạng hình sao hoặc sao-đường xuyến. Nó có nhiệm vụ như một điểm tập trung cho các đường cáp từ máy server và các máy tính, thiết bị ngoại vi. Hub có thể là một máy lặp không thông minh (no-intelligent repeater) chỉ đồng bộ thời gian (re-times) và khuếch đại (re-amplifies) tín hiệu. Tuy nhiên Hub có thể là thông minh, thông qua các phần mềm quản trị mạng để theo dõi và kiểm soát luồng thông tin của mạng (SNMP).
Ethernet Switches: Ethernet Switche tăng thông lượng của toàn mạng bằng cách chia một mạng thống nhất thành nhiều segment riêng biệt. Ethernet Switche ngăn chặn các luồng thông tin không cần thiết ra khỏi segment, và như vậy nó tăng tốc độ của mạng. Khi Ethernet Switche nhận một gói tin, nó sẽ phân tích địa chỉ của segment gốc và đích. Nếu chúng giống nhau, gói tin bị bỏ qua; nếu chúng khác nhau, nó sẽ được cho đi tiếp. Lưu ý một điểm là Ethernet Switche chỉ phân tích các gói tin ở tại tầng MAC, cho nên không bị phụ thuộc vào các giao thức mạng.
Bridge: khi số lượng các điểm nối và mật độ lưu thông trên mạng tăng lên một cách đắng kể, việc truyền dữ liệu có thể trở nên chậm và không hiệu xuất. Cầu (Bridge) dùng để chia các mạng đã quá tải thành các segment nhỏ hơn để đảm bảo việc kiểm soát luồng thông tin lưu thông tốt hơn và sử dụng các dãi truyền (band –width) có hiệu quả hơn. Các segment vẫn duy trì là một phần của mạng logic.
Router: Router cũng tương tự như Bridge là để liên kết vật lý hai hay nhiều các segment mạng khác nhau, tuy nhiên các segment mạng được liên kết bằng router vẫn duy trì như các phần logic khác biệt và có thể hoạt động như là các mạng độc lập.
Gateways: là những thiết bị có độ phức tạp cao dùng để liên kết hai hoặc nhiều hơn các mạng có kiến trúc khác nhau.
Terminal and Printer Server: Terminal và Printer server cho phép sử dụng các Terminal và Printer trên mạng cũng như modem và các thiếp thị nối tiếp khác.
Các thành phần của hệ thống mạng
Phần mềm: Bao gồm hệ điều hành mạng và các ứng dụng chạy trên mạng.
- Hệ điều hành mạng: là phần mềm hệ thống có chức năng khởi động và điều hành hệ thống mạng. Ví dụ : Windows2000 (2003) Server, Windows NT4.0 Server, Novel Netware, Unix, Linux v.v..
- Các ứng dụng trên mạng: là các ứng dụng chop phép nhiều người dùng cùng một lúc như SQL Server, Oracle, DB2…
Đây là thành phần quan trọng thật sự làm cho mạng máy tính vận hành chứ không phải là phần cứng. Phần mềm mạng được xây dựng dựa trên nền tảng của 3 khái niệm là giao thức (protocol), dịch vụ (service) và giao diện (interface).
Giao thức (Protocol): Mô tả cách thức hai thành phần giao tiếp trao đổi thông tin với nhau.
Dịch vụ (Services): Mô tả những gì mà một mạng máy tính cung cấp cho các thành phần muốn giao tiếp với nó.
Giao diện (Interfaces): Mô tả cách thức mà một khách hàng có thể sử dụng được các dịch vụ mạng và cách thức các dịch vụ có thể được truy cập đến.
Hữu ích của việc xây dựng hệ thống mạng
Chia sẽ nguồn tài nguyên và dữ liệu trên mạng
Các chương trình và dữ liệu được lưu trữ tập trung.
Truy cập từ xa các chương trình và cơ sở dữ liệu.
Có khả năng truyền thông trên mạng ( ví dụ: truy cập vào Internet, dịch vụ chating, gửi và nhận mail...).
II. Một số kiến trúc mạng (Network architecture)
Cấu trúc hình học: Là cách kết nối các máy tính và các thiết bị đầu cuối với nhau thông qua các dây cáp và thiết bị kết nối.
- Cấu trúc này gọi là hình trạng (topolopy) của mạng hay gọi là Topo mạng
- Tập hợp các quy tắc truyền mạng gọi là giao thức (protocol) của mạng
Topo mạng : Có hai kiểu kết nối mạng point to point và broadcasd hay point to multipoint
Các kiểu cấu trúc hình học gồm: (Topo mạng)
- Mạng kiểu hình sao (Star type)
- Mạng kiểu Bus (Bus type)
- Mạng kiểu hình vòng (Ring type)
- Mạng kiểu cây (Tree type)
- Mạng kiểu lưới (Mesh type
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin. Các nút thông tin là các trạm đầu cuối (máy tính, máy in ,...)
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Các ưu điểm của mạng hình sao:
- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
- Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định.
- Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Nhược điểm của mạng hình sao:
Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm. Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
(Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (HUB) bằng cáp xoắn, cáp trục, cáp đồng trục, cáp quang.)
Mạng kiểu Bus (Bus Type)
Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ ,thì máy chủ (host) cũng như tất cả các máy tính khác (workstation) hoặc các nút (node) đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu.
Mạng kiểu Bus (Bus Type)
Ưu điểm:
Có thể nới rộng ra xa, tốn ít dây cáp mạng hơn các kiểu trên.
Nhược điểm:
- Sẽ có sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn
- khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống
Mạng kiểu Vòng (Ring type)
Mạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng kín.
Mạng kiểu Vòng (Ring type)
Ưu điểm:
Có thể nới rộng ra xa, tốn ít dây cáp mạng hơn các kiểu trên.
Nhược điểm:
Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống mạng ngừng hoạt động.
Mạng kiểu cây (Tree type)
Mạng kiểu hình cây các nút con được nối với nút cha. Cách nối mạng như thế này thường được gọi nối mạng kiểu thác nước.
Mạng kiểu cây (Tree type)
Ưu điểm:
Triển khai mạng lớn
Nhược điểm:
Nối mạng kiểu này có nhược điểm nếu nút cha bị sự cố sẽ ảnh hưởng đến nút con.
Mạng kiểu lưới (Mesh type)
Mạng kiểu lưới mỗi nút mạng có thể kết nối với nhiều nút mạng khác. Trong trường hợp nếu một nút mạng bị lỗi thì các nút mạng khác vẫn thông nhau được.
Mạng kiểu lưới (Mesh type)
Ưu điểm:
Kiểu kết nối này độ tin cậy về mặt liên kết giữa các nút mạng rất cao.
Nhược điểm:
Triển khai phức tạp và tốn kém
III. Phân loại mạng máy tính
Có rất nhiều cách phân loại mạng khác nhau như theo khoản cách địa lý, kỹ thuật chuyển mạch, phân loại theo kiến trúc mạng
Xét theo khoản cách địa lý
Mạng máy tính
III.1 Mạng LAN và WAN
Mạng cục bộ (LAN):Mạng cục bộ là mạng được cài đặt trong phạm vi tương đối nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các nút mạng của máy tính chỉ vài chục ki-lô-mét.
Ø Tốc độ truy cập cao.
Ø Chi phí xây dựng thấp.
Mạng thuộc loại nhỏ
Mạng máy tính
Mạng đô thị (MAN):Là mạng máy tính được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 ki-lô-mét trở lại.
Tốc độ truy cập trung bình
Do nhiều mạng LAN kết nối với nhau
Dễ xảy ra lỗi trên đường truyền
Chi phí xây dựng cao
Mạng máy tính
Mạng diện rộng (WAN):Là mạng được cài đặt trong phạm vi có thể vượt ra biên giới của một quốc gia và thậm chí cả châu lục.
Mạng diện rộng
Có thể mở rộng trên toàn cầu.
Kết nối nhiều mạng LAN với nhau và độ phức tạp cao.
Do khoảng cách xa nhau giữa các nút mạng vì vậy tốc độ truyền dữ liệu chậm.
Có nhiều lỗi xẩy trên các đường truyền.
Chi phí xây dựng cao.
III.3 Khái niệm về Internet, Intranet, Extranet
Internet là gì?
Internet là mạng của các mạng máy tính, nó cung cấp các dịch vụ thông tin trên toàn cầu đến người dùng máy tính.
Mạng Internet
Các máy tính trên Internet có thể hiểu và trao đổi thông tin cho nhau thông qua chuẩn giao thức chuẩn TCP/IP (Transmision Control Protocol /Internet Protocol).
TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng.
Các ứng dụng của mạng Internet
Trao đổi thư điện tử.
Cung cấp những trang tin.
Thực hiện các giao dịch trực tuyến thông qua các lĩnh vực:
Thương mại điện tử.
Chính phủ điện tử.
Giáo dục từ xa.
Mua hàng và thanh toán tiền qua mạng.
Các dịch vụ cơ bản
Dịch vụ thư điện tử.(E-mail)
Dịch vụ mạng diện rộng toàn cầu.(www)
Dịch vụ truyền tệp tin.(FPT)
Dịch vụ tán gẫu trên mạng.
Ích lợi việc sử dụng Internet
Cung cấp cho người dùng một khối lượng thông tin đồ sộ về mọi lĩnh vực.
Thông tin truyền tải nhanh chóng và phổ biến rộng rãi.
Internet là nơi tốt nhất để xem & tìm kiếm thông tin.
Giảm chi phí mua bán và giao dịch thương mại
Mạng Internet
Lịch sử ra đời:
Tiền thân của mạng Internet là mạng ARPANET
của bộ quốc phòng Mỹ ra đời vào năm 1960.
ARPANET bắt đầu từ bốn máy tính kết nối đến các trường đại học của nước Mỹ.
Năm 1972 có 40 địa điểm khác nhau được kết nối vào mạng ARPANET, về sau phát triển thành Internet.
Internet ra đời nhằm đảm bảo tính liên thông, liên tục của thông tin đến người dùng mọi nơi.
Mạng máy tính
Intranet và Extranet là gì?
Intranet: Intranet là mạng máy tính được giới hạn trong phạm vi một tổ chức (Cơ quan, Doanh nghiệp, Tỉnh, Thành phố...) dựa trên công nghệ Internet. Cung cấp các dịch vụ cho người dùng máy tính kết nối vào mạng.
Extranet: Extranet là mạng Intranet được kết nối với mạng Internet.
Ứng dụng trên Internet & Extranet
Trao đổi thư điện tử thông qua mạng Intranet & Extranet.
Cung cấp các trang tin.
Thực hiện và truy cập các chương trình ứng dụng phân tán trên mạng
Web điều hành công việc.
Ứng dụng trên Intranet & Extranet
Gởi nhận công văn
Truyền đạt thông báo
Chia sẻ tư liệu
Chia sẻ tài nguyên: máy in, máy FAX, TV...
Phân cấp truy nhập, bảo mật dữ liệu
Dịch vụ thư điện tử.
Dịch vụ mạng diện rộng toàn cầu.
Dịch vụ truyền tệp tin.
Dịch vụ tán gẫu trên mạng.
Bài 2: Kiến trúc phân tầng với mô hình OSI (International Organization for Standardization )
Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông
Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng.
Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiện thông qua những quy định thống nhất gọi là giao thức của mạng
Ví dụ như để thực hiện việc truyền một file giữa một máy tính với một máy tính khác cùng được gắn trên một mạng các công việc sau đây phải được thực hiện:
Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận.
Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã sẵn sàng nhận thông tin
Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file.
Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia.
Khi truyền file máy tính truyền cần thông báo cho mạng biết địa chỉ của máy nhận để các thông tin được mạng đưa tới đích.
Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:
Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được xây dựng như một cấu trúc nhiều tầng và đều có cấu trúc giống nhau như: số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng.
Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu được chỉ trao đổi trực tiếp giữa hai tầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại.
Cùng với việc xác định chức năng của mỗi tầng chúng ta phải xác định mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau. Dữ liệu được truyền đi từ tầng cao nhất của hệ thống truyền lần lượt đến tầng thấp nhất sau đó truyền qua đường nối vật lý dưới dạng các bit tới tầng thấp nhất của hệ thống nhận, sau đó dữ liệu được truyền ngược lên lần lượt đến tầng cao nhất của hệ thống nhận.
Chỉ có hai tầng thấp nhất có liên kết vật lý với nhau còn các tầng trên cùng thứ tư chỉ có các liên kết logic với nhau. Liên kết logic của một tầng được thực hiện thông qua các tầng dưới và phải tuân theo những quy định chặt chẽ, các quy định đó được gọi giao thức của tầng.
II. Mô hình truyền thông đơn giản 3 tầng
Tầng tiếp cận mạng liên quan tới việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính và mạng mà nó được nối vào. Để dữ liệu đến được đích máy tính gửi cần phải chuyển địa chỉ của máy tính nhận cho mạng và qua đó mạng sẽ chuyển các thông tin tới đích. Ngoài ra máy gửi có thể sử dụng một số phục vụ khác nhau mà mạng cung cấp như gửi ưu tiên, tốc độ cao. Trong tầng này có thể có nhiều phần mềm khác nhau được sử dụng phụ thuộc vào các loại của mạng ví dụ như mạng chuyển mạch, mạng chuyển mạch gói, mạng cục bộ.
Tầng truyền dữ liệu thực hiện quá trình truyền thông không liên quan tới mạng và nằm ở trên tầng tiếp cận mạng. Tầng truyền dữ liệu không quan tâm tới bản chất các ứng dụng đang trao đổi dữ liệu mà quan tâm tới làm sao cho các dữ liệu được trao đổi một cách an toàn. Tầng truyền dữ liệu đảm bảo các dữ liệu đến được đích và đến theo đúng thứ tự mà chúng được xử lý. Trong tầng truyền dữ liệu người ta phải có những cơ chế nhằm đảm bảo sự chính xác đó và rõ ràng các cơ chế này không phụ thuộc vào bản chất của từng ứng dụng và chúng sẽ phục vụ cho tất cả các ứng dụng.
Tầng ứng dụng sẽ chứa các module phục vụ cho tất cả những ứng dụng của người sử dụng. Với các loại ứng dụng khác nhau (như là truyền file, truyền thư mục) cần các module khác nhau.
III. Các nhu cầu về chuẩn hóa đối với mạng
Hai trong số các cơ quan chuẩn quốc tế là:
ISO (The International Standards Organization) - Là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế hoạt động dưới sự bảo trợ của Liên hợp Quốc với thành viên là các cơ quan chuẩn quốc gia với số lượng khoảng hơn 100 thành viên với mục đích hỗ trợ sự phát triển các chuẩn trên phạm vi toàn thế giới. Một trong những thành tựu của ISO trong lãnh vực truyền thông là mô hình hệ thống mở (Open Systems Interconnection - gọi tắt là OSI).
CCITT (Commité Consultatif International pour le Telegraphe et la Téléphone) - Tổ chức tư vấn quốc tế về điện tín và điện thoại làm việc dưới sự bảo trợ của Liên Hiệp Quốc có trụ sở chính tại Geneva - Thụy sỹ. Các thành viên chủ yếu là các cơ quan bưu chính viễn thông các quốc gia. Tổ chức này có vai trò phát triển các khuyến nghị trong các lãnh vực viễn thông.
IV. Mô hình tham khảo OSI
Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau, vào năm 1983, tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã phát triển một mô hình cho phép hai máy tính có thể gởi và nhận dữ liệu cho nhau. Mô hình này dựa trên tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm một số các chức năng cơ bản nào đó.
Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiều vấn đề liên quan. Ví dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tín hiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyền vv... Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng riêng biệt nhau, việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn. Mô hình OSI giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thông tin. Mô hình này gồm có 7 tầng:
Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application Layer)
Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng. Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser (Netscape Navigator, Internet Explorer ), các Mail User Agent (Outlook Express, Netscape Messenger, ...) hay các chương trình làm server cung cấp các dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet Information Service, Apache, ...), Các FTP Server, các Mail server (Send mail, MDeamon). Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.
Tầng 6: Tầng trình bày (Presentation Layer)
Tầng này đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin cho nhau. Thông thường các mày tính sẽ thống nhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin giữa các máy tính. Một dữ liệu cần gởi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định dạng trung gian trước khi nó được truyền lên mạng. Ngược lại, khi nhận dữ liệu từ mạng, tầng trình bày sẽ chuyển dữ liệu sang định dạng riêng của nó.
Tầng 5: Tầng giao dịch (Session Layer)
Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênh giao tiếp giữa chúng (được gọi là giao dịch). Nó cung cấp cơ chế cho việc nhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng.
Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình. Dữ liệu gởi đi được đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lắp. Đối với các gói tin có kích thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần nhỏ trước khi gởi đi, cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được.
Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer)
Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng.
Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau. Nó cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận.
Tầng 1: Tầng vật ký (Physical Layer)
Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý. Nó định nghĩa các tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, phương pháp mã hóa dữ liệu, các loại đầu nối được sử dụng.
Để thực hiện các chức năng ở tầng 3 và tầng 4 trong mô hình OSI, mỗi hệ thống mạng sẽ có các protocol riêng:
UNIX: Tầng 3 dùng giao thức IP, tầng 4 giao thức TCP/UDP
Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX
Microsoft định nghĩa giao thức NETBEUI để thực hiện chức năng của cả tầng 3 và tầng 4
…
Nếu chỉ dừng lại ở đây thì các máy tính UNIX, Netware và NT sẽ không trao đổi thông tin được với nhau. Với sự lớn mạnh của mạng Internet, các máy tính cài đặt các hệ điều hành khác nhau đòi hỏi phải giao tiếp được với nhau, tức phải sử dụng chung một giao thức. Đó chính là bộ giao thức TCP/IP, giao thức của mạng Internet.
2. Mô hình SNA (Systems Netword Architecture)
Tháng 9/1973, Hãng IBM giới thiệu một kiến trúc mạng máy tính SNA (System Network Architecture). Đến năm 1977 đã có 300 trạm SNA được cài đặt. Cuối năm 1978, số lượng đã tăng lên đến 1250, rồi cứ theo đà đó cho đến nayđã có 20.000 trạm SNA đang được hoạt động. Qua con số này chúng ta có thể hình dung được mức độ quan trọng và tầm ảnh hưởng của SNA trên toàn thế giới
Với 6 tầng có tên gọi và chức năng tất như sau:
Tầng quản trị chức năng SNA (SNA Function Manegement) Tầng này thật ra có thể chia tầng này làm hai tầng như sau:
Tầng dịch vụ giao tác (Transaction) cung cấp các dịch vụ ứng dụng đến người dùng một mạng SNA. Những dịch vụ đó như : DIA cung cấp các tài liệu phân bố giũa các hệ thống văn phòng, SNA DS (văn phòng dịch vụ phân phối) cho việc truyền thông bất đồng bộ giữa các ứng dụng phân tán và hệ thống văn phòng. Tầng dịch vụ giao tác cũng cung cấp các dịch vụ và cấu hình, các dịch vụ quản lý để điều khiển các hoạt động mạng.
Tầng dịch vụ trình diễn (Presentation Services): tầng này thì liên quan với sự hiển thị các ứng dụng, người sử dụng đầu cuối và các dữ liệu hệ thống. Tầng này cũng định nghĩa các giao thức cho việc truyền thông giữa các chương trình và điều khiển truyền thông ở mức hội thoại.
Tầng kiểm soát luồng dữ liệu (Data flow control) tầng này cung cấp các dịch vụ điều khiểnluồng lưu thông cho các phiên từ logic này đến đơn vị logic khác (LU - LU). Nó thực hiện điều này bằng cách gán các số trình tự, các yêu cầu và đáp ứng, thực hiện các giao thức yêu cầu về đáp ứng giao dịch và hợp tác giữa các giao dịch gởi và nhận. Nói chung nó yểm trợ phương thức khai thác hai chiều đồng thời (Full duplex).
Tầng kiểm soát truyền (Transmission control): Tầng này cung cấp các điều khiển cơ bản của các phần tài nguyên truyền trong mạng, bằng cách xác định số trình tự nhận được, và quản lý việc theo dõi mức phiên. Tầng này cũng hỗ trợ cho việc mã hóa dữ liệu và cung cấp hệ thống hỗ trợ cho các nút ngoại vi.
Tầng kiểm soát đường dẫn (Path control): Tầng này cung cấp các giao thức để tìm đường cho một gói tin qua mạng SNA và để kết nối với các mạng SNA khác, đồng thời nó cũng kiểm soát các đường truyền này.
Tầng kiểm soát liên kết dữ liệu (Data Link Control): Tầng này cung cấp các giao thức cho việc truyền các gói tin thông qua đường truyền vật lý giữa hai node và cũng cung cấp các điều khiển lưu thông và phục hồi lỗi, các hỗ trợ cho tầng này là các giao thức SDLC, System/370, X25, IEEE 802.2 và 802.5.
Tầng kiểm soát vật lý (Physical control): Tầng này cung cấp một giao diện vật lý cho bất cứ môi trường truyền thông nào mà gắn với nó. Tầng nào định nghĩa các đặc trưng của tín hiệu cần để thiết lập, duy trì và kết thúc các đường nối vật lý cho việc hỗ trợ kết nối.
Chương II: Mạng cục bộ - Mạng LAN
Mở đầu:
- Chia xẽ tài nguyên
- CSDL (database)
- Phân biệt mạng LAN
+ Đặt trưng về địa lý
+ Đặt trưng về tốc độ
+ Đặt trưng về độ tin cậy
+ Đặt trưng về quản lý
II. Hệ điều hành mạng
- Có hai loại mạng : (peer to peer) và mạng có file server, client/server
1. Peer to peer:
- Mọi máy có vai trò như nhau
- Mỗi máy tự quản trị, có hai mức chia sẽ thông tin: read only, read write (full computer)
- Hệ điều hành:
Ưu điểm: Đơn giản, chi phí thấp,..
Nhượt điểm: Không phù hợp cho mạng lớn, có nhiều người sử dụng
2. Mạng File server:
- Ít nhất có một máy server: quản lý toàn bộ tài nguyên dùng chung cho mạng, do người quản trị mạng đảm nhận
- Có 4 mức chia sẽ:
+ read only
+ Execu only
+ read write
+ right control
Quyền truy cập:
User
Password
Ưu điểm: quản lý tập trung -> đảm bảo an ninh
- Tăng tầng suất cho người sử dụng -> tiết kiệm
Nhược điểm: Chỉ quản lý tập tin mà không tính toán, việc tính toán nằm ở máy trạm
- Giải quyết vần đề tranh chấp quyền truy cập
3. Client/Server: thực hiện việc tính toán và xử lý dữ liệu
Ưu điểm: Tăng hiệu suất hoạt động
- Khắp phục những khó khăn do không đồng về cấu trúc vật lý
II. Các thành phần của mạng cục bộ
Phần cứng
1. ThiÕt bÞ cÊu thµnh m¹ng m¸y tÝnh
M¸y chñ (file server - FS), c¸c tr¹m lµm viÖc (Workstation - WS), c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi dïng chung (m¸y in, æ ®Üa cøng,...), card m¹ng, c¸c ®Çu nèi, ®êng truyÒn, vµ mét sè thiÕt bÞ kh¸c nh HUB, Switch
a. M¸y chñ
- Ho¹t ®éng nh mét m¸y chÝnh cña m¹ng, qu¶n lý c¸c ho¹t ®éng cña m¹ng (nh ph©n chia tµi nguyªn chung, trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c tr¹m,..). Th«ng thêng m¸y chñ cßn ®Æt c¬ së d÷ liÖu dïng chung. Thêng th× m¸y chñ cã cÊu h×nh m¹nh.
- Trong d¹ng m¹ng ngang quyÒn (Peer to Peer) th× kh«ng cã m¸y chñ
b. Các trạm làm việc
Là các máy tính cá nhân kết nối với nhau và nối với máy chủ
Các máy trạm có thể sử dụng tài nguyên chung của toàn bộ hệ thống mạng.
c. Card mạng (NIC)
Là thiết bị để điều khiển việc truyền thông và chuyển đổi dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang
Gồm các bộ điều khiển và thu phát thông tin.
+ Bộ đ.khiển thực hiện các chức năng điều khiển truyền thông, đảm bảo d.liệu được truyền chính xác tới các nút mạng.
+ Bộ thu phát thông tin làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang và ngược lại.
Được lắp vào khe cắm của mỗi máy tính của mạng
Tuỳ theo yêu cầu sử dụng lựa chọn card mạng cho phù hợp với máy tính, đường truyền dẫn, nhu cầu phát triển trong tương lai
d. Đường truyền: Là môi trường truyền dẫn, liên kết các nút mạng, truyền dẫn các tín hiệu điện hay quang.Mạng cục bộ sử dụng chủ yếu là các loại cáp, trong đó có hai loại cáp thường được sử dụng: cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn
2. Các thiết bị ghép nối mạng
a. Repeater
Làm việc với tầng thứ nhất của mô hình OSI - tầng vật lý
Repeater có hai cổng. Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ cổng này ra cổng khác sau khi đã khuyếch đại ? tất cả các Lan liên kết với nhau qua repeater trở thành một LAN.
Nó chỉ có khả năng liên kết các LAN có cùng một chuẩn công nghệ
b. HUB
Là tên gọi của repeater nhiều cổng. Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ một cổng tới tất cả các cổng còn lại sau khi đã khuyếch đại
Tất cả các LAN liên kết với nhau qua HUB sẽ trở thành một LAN
HUB không có khả năng liên kết các LAN khác nhau về giao thức truyền thông ở tầng liên kết dữ liệu.
c. Bridge (cầu nối)
Làm việc với tầng thứ hai của mô hình OSI: tầng liên kết dữ liệu.
Nó được thiết kể để có khả năng nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi về dạng dữ liệu và chuyển tiếp dữ liệu.
Bridge có hai cổng: sau khi nhận tín hiệu vật lý và chuyển đổi về dạng dữ liệu từ một cổng, bridge kiểm tra địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kết với chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lý. Trong trường hợp ngược lại dữ liệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển đổi thành tín hiệu vật lý và gửi đi. Để kiểm tra một node được liên kết với cổng nào của nó, bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động ? tốc độ đường truyền chậm hơn so với repeater.
Dùng để liên kết các LAN có cung giao thức tầng liên kết dữ liệu, có thể khác nhau về môi trường truyền dẫn vật lý. Không hạn chế về số lượng bridge sử dụng. Cũng có thể được dùng để chia một LAN thành nhiều LAN con ? giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN.
d. Switch (bộ chuyển mạch)
Làm việc như một bridge nhiều cổng. Khác với HUB nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng.
Nhiều node mạng có thể gửi thông tin đến cùng một node khác tại cùng một thời điểm ? mở rộng dải thông của LAN. Switch được thiết kế để liên kết các cổng của nó với dải thông rất lớn (vài trăm Mbps đến hàng Gbps)
Dùng để vượt qua hạn chế về bán kính hoạt động của mạng gây ra bởi số lượng repeater được phép sử dụng giữa hai node bất kỳ của một LAN
Là thiết bị lý tưởng dùng để chia LAN thành nhiều Lan "con" làm giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN
Hỗ trợ công nghệ Full Duplex dùng để mở rộng băng thông của đường truyền mà không có repeater hoăcj Hub nào dùng được
Hỗ trợ mạng đa dịch vụ (âm thanh, video, dữ liệu)
d. Router (bộ dẫn đường)
Làm việc trên tầng network của mô hình OSI.
Thường có nhiều hơn 2 cổng. Nó tiếp nhận tín hiệu vật lý từ một cổng, chuyển đổi về dạng dữ liệu, kiểm tra địa chỉ mạng rồi chuyển dữ liệu đến cổng tương ứng.
Dùng để liên kết các LAN có thể khác nhau về chuẩn Lan nhưng cùng giao thức mạng ở tầng network.
Có thể liên kết hai mạng ở rất xa nhau
e. Cổng giao tiếp (Gateway)
là thiết bị mạng hoạt động ở tầng trên cùng của mô hình OSI.
Dùng để liên kết các mạng có kiến trúc hoàn toàn khác nhau
Có thể hiểu và chuyển đổi giao thức ở tầng bất kỳ của mô hình OSI
II. Phần mềm
Mỗi máy tính trong mạng LAN hoạt động nhờ một HĐH mạng (Windows server 2000, 2003, Windows NT, Novell, Unix)
Chương trình truyền thông giữa hệ điều hành mạng và card mạng được gọi là trình điều khiển card mạng ( NIC driver)
Các chương trình điều khiển card mạng cho cùng một card mạng là khác nhau đối với mỗi HĐH mạng (thường bán kèm với NIC)
Các chuẩn LAN
Các chuẩn Lan là các chuẩn công nghệ cho LAN được phê chuẩn bởi các tổ chức chuẩn hoá quốc tế, nhằm hướng dẫn các nhà sản xuất thiết bị mạng đi đến sự thống nhất khả năng sử dụng chung các sản phẩm của họ vì lợi ích của người sử dụng và tạo điều kiện cho các nghiên cứu phát triển.
I. Ethernet
Các chuẩn Ethernet LAN hiện đạng sử dụng phổ biến nhất, đến mức đôi khi hiểu đồng nghĩa với LAN. Sự phát triển của nó trải qua các giai đoạn với tên gọi là DIX standard Ethernet và IEEE802.3 standard.
Năm 1972 công ty Xerox triển khai nghiên cứu về chuẩn LAN. 1980 chuẩn này được 3 công ty DEC (Digital), Intel, Xerox chấp nhận phát triển và gọi là chuẩn DIX Ethernet. Nó đảm bảo tốc độ truyền thông 10 Mpbs, dùng môi trường truyền dẫn là cáp đồng trucj béo, cơ chế truyền tin CSMA/chiến dịch
IEEE (Institute of Electrical and Electrionics Engineers) - một tổ chức chuẩn hoá của Mỹ đưa ra chuẩn IEEE802.3 về giao thức LAN dựa trên DIX Ethernet với các môi trường truyền dẫn khác nhau, gọi là IEEE802.3 10BASE-5, IEEE802.3 10BASE-2 và IEEE802.3 10BASE-T. Đảm bảo tốc độ truyền thông 10Mbps.
1. 10BASE-5
Mô hìnhphần cứng của mạng
Topo dạng BUS
Dùng cáp đồng trục béo 50 ? còn gọi là cáp vàng, AUI connector (Attachement Unit Interface)
Hai đầu cáp có hai Terminator 50 ?, chống phản hồi sóng mang tín hiệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không được đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 100 AUI Transceiver Connector "cái". Khoảng cách tối đa giữa hai AUI là 2,5 m, khoảng cách tối đa là 500m ? trên cáp có đánh các dấu hiệu theo từng đoạn bội số của 2,5m và để đảm bảo truyền thông người ta thường chọn khoảng cách tối thiệu giữa hai AUI là 5 m.
Việc liên kết các máy tính vào mạng được thực hiện bởi các đoạn cáp nối từ các AUI connector đến NIC trong máy tính, gọi là cáp AUI. Hai đầu cáp AUI liên kết với hai AUI connector "đực". Chiều dài tối đa của một cáp AUI là 50 m.
Số 5 trong tên gọi 10BASE-5 là bắt nguồn từ điều kiện khoảng cách tối đa giữa hai AUI trên cáp là 500 m.
Quy tắc 5- 4-3
Repeater: Như đã trình bày ở trên, trong mỗi đoạn mạng dùng cáp đồng trục béo không được có quá 100 AUI, khoảng cách tối đa giữa hai AUI không được vượt quá 500m. Trong trường hợp muốn mở rộng mạng với nhau bằng một thiết bị chuyển tiếp tín hiệu gọi là Repeater. Repeater có hai cổng, tín hiệu được nhận vào ở cổng này thì sẽ được phát tiếp ở ra sau cổng kia sau khi đã được khuyếch đại. Tuy nhiên có những hạn chế bắt buộc về số lượng các đoạn mạng và nút mạng có thể có trên một Ethernet LAN
Quy tắc 5-4-3 là quy tắc tiêu chuẩn của Ethernet được áp dụng trong trường hợp muốn mở rộng mạng, nghĩa là muốn xây dựng một LAN có bán kính hoạt động rộng hoặc có nhiều trạm làm việc vượt quá những hạn chế trên một đoạn cáp mạng (segment).
Quy tắc 5-4-3 được áp dụng cho chuẩn 10BASE-5 dùng repeater như sau:
+ Không được có quá 5 đoạn mạng
+ Không được có quá 4 repeater giữa hai trạm làm việc bất kỳ
+ Không được có quá 3 đoạn mạng có trạm làm việc. Các đoạn mạng không có trạm làm việc gọi là các đoạn liên kết.
2. 10BASE-2
Mô hình phần cứng
Topo dạng BUS
Dùng cáp đồng trục mỏng 50 ?, đường kính xấp xỉ 5mm, T-connector, BNC connector
Hai đầu cáp có hai Terminator 50 ?, chống phản hồi sóng mang dữ liệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không được đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 30 trạm làm việc. Khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm là 0.5 m. Khoảng cách tối đa giữa hai trạm là 185m. Để bảo đảm chất lượng truyền thông người ta thường chọn khoảng cách tối
Các khái niệm cơ bản
Mục tiêu
Khái niệm về mạng LAN, WAN và Internet
Các dịch vụ thông qua Internet: Web, Mail
Cách kết nối Internet tại nhà, cơ quan
Lịch sử mạng máy tính
Cuối năm 1960 hệ thống máy tình mainfram, minicomputer
Năm 1970, các mạng máy tính kết nối với nhau nhằm chia sẽ thông tin
Trong năm 1970 xuất hiện mạng truyền thông (communication network)
Năm 1985 xuất hiện mạng internet
Lịch sử mạng máy tính
Mạng Arpanet xuất hiện đầu tiên
Advanced
Reseach
Planning
Agency
Mạng BitNet (mạng của các trường đại học ở mỹ )
UseNet
Internet
I. Mạng máy tính
I.1 Khái niệm:
Mạng máy tính là mạng của hai hoặc nhiều máy tính và các thiết bị ngoại vi được kết nối với nhau.
Giao thuc
Mạng máy tính
Để xây dựng một mạng cần:
Phần cứng:
Phần mềm:
Các thành phần của hệ thống mạng
Phần cứng (máy tính, các thiết bị kết nối, các thiết bị ngoại vi):
- Máy chủ: máy chủ là máy tính dùng để cung cấp các dịch vụ đến các người dùng trên mạng.
- Máy trạm: là máy tính đơn đóng vai trò các trạm làm việc được kết nối vào mạng.
- Các thiết bị kết nối (Card mạng, dây cáp mạng, Hub, Switch, modem...)
- Thiết bị ngoại vi: Máy in, máy vẽ v.v.
Các thiết bị kết nối
Đường truyền (cable): Dùng để chuyển tín hiệu giữa các máy tính.
Có hai loại đường truyền: Vô tuyến và hữu tuyến
Hữu tuyến: Cáp đồng trục, cáp xoắn đôi (có bọc kim, không bọc kim), cáp sợi quang
Vô tuyến: Radio, sóng cực ngắn, tia hồng ngoại (infrared),
Cáp đồng trục (coaxial cable)
Bao gồm một dây dẫn được bao bọc trong một môi trường cách điện (insulation), một lớp lưới chóng nhiễu và một lớp nhựa bọc ngoài. Sợi kim loại bên trong và lớp lưới bên ngoài làm thành hai sợi dẫn điện đồng trục.
Cáp đồng trục (coaxial cable)
Có rất nhiều loại cáp đồng trục. Nhưng có hai loại chính là loại lớn (thick cable) và loại nhỏ (thin cable)
Thick cable: Dùng trong đường cáp trục (backbone network). Trong mạng Ethernet có tên là 10 base 5 cable. Ưu điểm là kéo xa khoản 500met và cho phép ghét nối 100 node trên một segment cable.
Thin cable: có độ dài tối đa không quá 185 met. Trong mạng ethernet có tên là 10base2 cable. Số điểm kết nối không quá 30 node/segment
Cáp xoắn đôi (Twisted-pair cable)
Gồm hai dây dẫn được cách điện và được xoắn lại với nhau và được bọc trong một võ nhựa chung. Có hai loại: Cáp bọc kim (Shielded twisted-pair) và không bọc kim (unshielded twisted-pair). Cáp UTP giống như cáp dùng trong hệ thống điện thoại. Cap STP chóng nhiễu tốt hơn và kéo xa hơn cáp UTP
Các đặc tính của cáp xoán đôi là:
Được sử dụng trong mạng token ring (cáp loại 4 tốc độ 16MBps), chuẩn mạng Ethernet 10BaseT (Tốc độ 10MBps), hay chuẩn mạng 100BaseT ( tốc độ 100Mbps)
Giá cả chấp nhận được.
UTP thường được sử dụng bên trong các tòa nhà vì nó ít có khả năng chống nhiễu hơn so với STP.
Cáp loại 2 có tốc độ đạt đến 1Mbps (cáp điện thoại) .
Cáp loại 3 có tốc độ đạt đến 10Mbps (Dùng trong mạng Ethernet 10BaseT)
Cáp loại 5 có tốc độ đạt đến 100MBps (dùng trong mạng 10BaseT và 100BaseT)
Cáp loại 5E và loại 6 có tốc độ đạt đến 1000 MBps (dùng trong mạng 1000 BaseT)
Cáp quang (Fiber-optic cable)
Được cấu tạo từ thủy tinh và nhựa tổng hợp. Chúng truyền thông tin dựa trên so1ng a1nh sáng. Cáp quang ít chịu ảnh hưởng của hiện tượng xuyên nhiễu điện từ hơn các loại môi trường khác nên nó là điều kiện lý tưởng được dùng trong các môi trường bị nhiễu nặng
Có hai loại sợi quang: single-mode và multi -mode
Other
Sóng cực ngắn(short ware) : dùng trong việc truyên dữ liệu từ các trạm mặt đất lên vệ tinh.
Sóng hồng ngoại (infraded ware): Dạng môi trường định hướng và môi trường hẹp (10Mbps)
Sóng radio:
Các thiết bị mạng
Thiết bị mạng (network adapter:): là một thiết bị dùng để liên kết với mạng. Cụ thể nó có thể là một bìa cắm vào một trong những khe cắm (slot) trong thiết bị của bạn (máy tính, máy in, server,...) để có một đầu nối thích hợp với kiểu cáp mạng đã có. Trong một vài trường hợp netword adapter có thể nằm ngoài (external network adapter), hoặc cũng có thể được lắp sẵn trên bảng mạch chủ (motherboard) như localtalk trong các máy Macintosh).
Máy chủ (server): Server là một máy tính có tốc độ cao, công suất lớn đóng vai trò như một kho hàng trung tâm (center repository) bao gồm dữ liệu và/ hoặc các chương trình ứng dụng cho mạng.
Network Operating System: Hệ điều hành mạng (NOS) là một chương trình phần mềm thị sát nằm thường trú trong server. Nó điều khiển sự hoạt động của mạng bằng cách định nghĩa những người nào có quyền sử dụng mạng và quản lý sự chia sẻ thông tin và tài nguyên của mạng (máy in, modem,...) giữa các người sử dụng. Không có NOS, các thiết bị máy tính sẽ vẫn là cách biệt ngay cả khi chúng được nối vật lý với nhau. Hệ điều hành mạng chạy trên đỉnh của tất cả các hệ điều hành và cũng phải phụ thuộc vào chúng. Các hệ điều hành mạng bao gồm: Novell Netware, Microsoft LAN Manager, AppleShare,....
Repeater: Repeater được dùng để ghép nối hai hoặc nhiều hơn các segment cáp lại với nhau. Khi một segment đã đạt tới giới hạn của một số nút (node) cho phép, hoặc có độ dài lớn hơn cho phép, chất lượng tín hiệu sẽ bị giảm sút. Như vậy mạng 10base2 (Thin Ethernet) cho phép nối 29 máy và 1 Repeater, mạng 10base5 (thick Ethernet) cho phép nối 95 máy và 5 repeater.
HUB/Repeater: Hub, hay concentrator được sử trong mạng hình sao hoặc sao-đường xuyến. Nó có nhiệm vụ như một điểm tập trung cho các đường cáp từ máy server và các máy tính, thiết bị ngoại vi. Hub có thể là một máy lặp không thông minh (no-intelligent repeater) chỉ đồng bộ thời gian (re-times) và khuếch đại (re-amplifies) tín hiệu. Tuy nhiên Hub có thể là thông minh, thông qua các phần mềm quản trị mạng để theo dõi và kiểm soát luồng thông tin của mạng (SNMP).
Ethernet Switches: Ethernet Switche tăng thông lượng của toàn mạng bằng cách chia một mạng thống nhất thành nhiều segment riêng biệt. Ethernet Switche ngăn chặn các luồng thông tin không cần thiết ra khỏi segment, và như vậy nó tăng tốc độ của mạng. Khi Ethernet Switche nhận một gói tin, nó sẽ phân tích địa chỉ của segment gốc và đích. Nếu chúng giống nhau, gói tin bị bỏ qua; nếu chúng khác nhau, nó sẽ được cho đi tiếp. Lưu ý một điểm là Ethernet Switche chỉ phân tích các gói tin ở tại tầng MAC, cho nên không bị phụ thuộc vào các giao thức mạng.
Bridge: khi số lượng các điểm nối và mật độ lưu thông trên mạng tăng lên một cách đắng kể, việc truyền dữ liệu có thể trở nên chậm và không hiệu xuất. Cầu (Bridge) dùng để chia các mạng đã quá tải thành các segment nhỏ hơn để đảm bảo việc kiểm soát luồng thông tin lưu thông tốt hơn và sử dụng các dãi truyền (band –width) có hiệu quả hơn. Các segment vẫn duy trì là một phần của mạng logic.
Router: Router cũng tương tự như Bridge là để liên kết vật lý hai hay nhiều các segment mạng khác nhau, tuy nhiên các segment mạng được liên kết bằng router vẫn duy trì như các phần logic khác biệt và có thể hoạt động như là các mạng độc lập.
Gateways: là những thiết bị có độ phức tạp cao dùng để liên kết hai hoặc nhiều hơn các mạng có kiến trúc khác nhau.
Terminal and Printer Server: Terminal và Printer server cho phép sử dụng các Terminal và Printer trên mạng cũng như modem và các thiếp thị nối tiếp khác.
Các thành phần của hệ thống mạng
Phần mềm: Bao gồm hệ điều hành mạng và các ứng dụng chạy trên mạng.
- Hệ điều hành mạng: là phần mềm hệ thống có chức năng khởi động và điều hành hệ thống mạng. Ví dụ : Windows2000 (2003) Server, Windows NT4.0 Server, Novel Netware, Unix, Linux v.v..
- Các ứng dụng trên mạng: là các ứng dụng chop phép nhiều người dùng cùng một lúc như SQL Server, Oracle, DB2…
Đây là thành phần quan trọng thật sự làm cho mạng máy tính vận hành chứ không phải là phần cứng. Phần mềm mạng được xây dựng dựa trên nền tảng của 3 khái niệm là giao thức (protocol), dịch vụ (service) và giao diện (interface).
Giao thức (Protocol): Mô tả cách thức hai thành phần giao tiếp trao đổi thông tin với nhau.
Dịch vụ (Services): Mô tả những gì mà một mạng máy tính cung cấp cho các thành phần muốn giao tiếp với nó.
Giao diện (Interfaces): Mô tả cách thức mà một khách hàng có thể sử dụng được các dịch vụ mạng và cách thức các dịch vụ có thể được truy cập đến.
Hữu ích của việc xây dựng hệ thống mạng
Chia sẽ nguồn tài nguyên và dữ liệu trên mạng
Các chương trình và dữ liệu được lưu trữ tập trung.
Truy cập từ xa các chương trình và cơ sở dữ liệu.
Có khả năng truyền thông trên mạng ( ví dụ: truy cập vào Internet, dịch vụ chating, gửi và nhận mail...).
II. Một số kiến trúc mạng (Network architecture)
Cấu trúc hình học: Là cách kết nối các máy tính và các thiết bị đầu cuối với nhau thông qua các dây cáp và thiết bị kết nối.
- Cấu trúc này gọi là hình trạng (topolopy) của mạng hay gọi là Topo mạng
- Tập hợp các quy tắc truyền mạng gọi là giao thức (protocol) của mạng
Topo mạng : Có hai kiểu kết nối mạng point to point và broadcasd hay point to multipoint
Các kiểu cấu trúc hình học gồm: (Topo mạng)
- Mạng kiểu hình sao (Star type)
- Mạng kiểu Bus (Bus type)
- Mạng kiểu hình vòng (Ring type)
- Mạng kiểu cây (Tree type)
- Mạng kiểu lưới (Mesh type
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin. Các nút thông tin là các trạm đầu cuối (máy tính, máy in ,...)
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Các ưu điểm của mạng hình sao:
- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
- Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định.
- Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng
Mạng kiểu hình sao (Star topology)
Nhược điểm của mạng hình sao:
Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm. Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
(Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (HUB) bằng cáp xoắn, cáp trục, cáp đồng trục, cáp quang.)
Mạng kiểu Bus (Bus Type)
Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ ,thì máy chủ (host) cũng như tất cả các máy tính khác (workstation) hoặc các nút (node) đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu.
Mạng kiểu Bus (Bus Type)
Ưu điểm:
Có thể nới rộng ra xa, tốn ít dây cáp mạng hơn các kiểu trên.
Nhược điểm:
- Sẽ có sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn
- khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống
Mạng kiểu Vòng (Ring type)
Mạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng kín.
Mạng kiểu Vòng (Ring type)
Ưu điểm:
Có thể nới rộng ra xa, tốn ít dây cáp mạng hơn các kiểu trên.
Nhược điểm:
Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống mạng ngừng hoạt động.
Mạng kiểu cây (Tree type)
Mạng kiểu hình cây các nút con được nối với nút cha. Cách nối mạng như thế này thường được gọi nối mạng kiểu thác nước.
Mạng kiểu cây (Tree type)
Ưu điểm:
Triển khai mạng lớn
Nhược điểm:
Nối mạng kiểu này có nhược điểm nếu nút cha bị sự cố sẽ ảnh hưởng đến nút con.
Mạng kiểu lưới (Mesh type)
Mạng kiểu lưới mỗi nút mạng có thể kết nối với nhiều nút mạng khác. Trong trường hợp nếu một nút mạng bị lỗi thì các nút mạng khác vẫn thông nhau được.
Mạng kiểu lưới (Mesh type)
Ưu điểm:
Kiểu kết nối này độ tin cậy về mặt liên kết giữa các nút mạng rất cao.
Nhược điểm:
Triển khai phức tạp và tốn kém
III. Phân loại mạng máy tính
Có rất nhiều cách phân loại mạng khác nhau như theo khoản cách địa lý, kỹ thuật chuyển mạch, phân loại theo kiến trúc mạng
Xét theo khoản cách địa lý
Mạng máy tính
III.1 Mạng LAN và WAN
Mạng cục bộ (LAN):Mạng cục bộ là mạng được cài đặt trong phạm vi tương đối nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các nút mạng của máy tính chỉ vài chục ki-lô-mét.
Ø Tốc độ truy cập cao.
Ø Chi phí xây dựng thấp.
Mạng thuộc loại nhỏ
Mạng máy tính
Mạng đô thị (MAN):Là mạng máy tính được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 ki-lô-mét trở lại.
Tốc độ truy cập trung bình
Do nhiều mạng LAN kết nối với nhau
Dễ xảy ra lỗi trên đường truyền
Chi phí xây dựng cao
Mạng máy tính
Mạng diện rộng (WAN):Là mạng được cài đặt trong phạm vi có thể vượt ra biên giới của một quốc gia và thậm chí cả châu lục.
Mạng diện rộng
Có thể mở rộng trên toàn cầu.
Kết nối nhiều mạng LAN với nhau và độ phức tạp cao.
Do khoảng cách xa nhau giữa các nút mạng vì vậy tốc độ truyền dữ liệu chậm.
Có nhiều lỗi xẩy trên các đường truyền.
Chi phí xây dựng cao.
III.3 Khái niệm về Internet, Intranet, Extranet
Internet là gì?
Internet là mạng của các mạng máy tính, nó cung cấp các dịch vụ thông tin trên toàn cầu đến người dùng máy tính.
Mạng Internet
Các máy tính trên Internet có thể hiểu và trao đổi thông tin cho nhau thông qua chuẩn giao thức chuẩn TCP/IP (Transmision Control Protocol /Internet Protocol).
TCP/IP thực chất là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng.
Các ứng dụng của mạng Internet
Trao đổi thư điện tử.
Cung cấp những trang tin.
Thực hiện các giao dịch trực tuyến thông qua các lĩnh vực:
Thương mại điện tử.
Chính phủ điện tử.
Giáo dục từ xa.
Mua hàng và thanh toán tiền qua mạng.
Các dịch vụ cơ bản
Dịch vụ thư điện tử.(E-mail)
Dịch vụ mạng diện rộng toàn cầu.(www)
Dịch vụ truyền tệp tin.(FPT)
Dịch vụ tán gẫu trên mạng.
Ích lợi việc sử dụng Internet
Cung cấp cho người dùng một khối lượng thông tin đồ sộ về mọi lĩnh vực.
Thông tin truyền tải nhanh chóng và phổ biến rộng rãi.
Internet là nơi tốt nhất để xem & tìm kiếm thông tin.
Giảm chi phí mua bán và giao dịch thương mại
Mạng Internet
Lịch sử ra đời:
Tiền thân của mạng Internet là mạng ARPANET
của bộ quốc phòng Mỹ ra đời vào năm 1960.
ARPANET bắt đầu từ bốn máy tính kết nối đến các trường đại học của nước Mỹ.
Năm 1972 có 40 địa điểm khác nhau được kết nối vào mạng ARPANET, về sau phát triển thành Internet.
Internet ra đời nhằm đảm bảo tính liên thông, liên tục của thông tin đến người dùng mọi nơi.
Mạng máy tính
Intranet và Extranet là gì?
Intranet: Intranet là mạng máy tính được giới hạn trong phạm vi một tổ chức (Cơ quan, Doanh nghiệp, Tỉnh, Thành phố...) dựa trên công nghệ Internet. Cung cấp các dịch vụ cho người dùng máy tính kết nối vào mạng.
Extranet: Extranet là mạng Intranet được kết nối với mạng Internet.
Ứng dụng trên Internet & Extranet
Trao đổi thư điện tử thông qua mạng Intranet & Extranet.
Cung cấp các trang tin.
Thực hiện và truy cập các chương trình ứng dụng phân tán trên mạng
Web điều hành công việc.
Ứng dụng trên Intranet & Extranet
Gởi nhận công văn
Truyền đạt thông báo
Chia sẻ tư liệu
Chia sẻ tài nguyên: máy in, máy FAX, TV...
Phân cấp truy nhập, bảo mật dữ liệu
Dịch vụ thư điện tử.
Dịch vụ mạng diện rộng toàn cầu.
Dịch vụ truyền tệp tin.
Dịch vụ tán gẫu trên mạng.
Bài 2: Kiến trúc phân tầng với mô hình OSI (International Organization for Standardization )
Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông
Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng.
Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiện thông qua những quy định thống nhất gọi là giao thức của mạng
Ví dụ như để thực hiện việc truyền một file giữa một máy tính với một máy tính khác cùng được gắn trên một mạng các công việc sau đây phải được thực hiện:
Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận.
Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã sẵn sàng nhận thông tin
Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file.
Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia.
Khi truyền file máy tính truyền cần thông báo cho mạng biết địa chỉ của máy nhận để các thông tin được mạng đưa tới đích.
Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:
Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được xây dựng như một cấu trúc nhiều tầng và đều có cấu trúc giống nhau như: số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng.
Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu được chỉ trao đổi trực tiếp giữa hai tầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại.
Cùng với việc xác định chức năng của mỗi tầng chúng ta phải xác định mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau. Dữ liệu được truyền đi từ tầng cao nhất của hệ thống truyền lần lượt đến tầng thấp nhất sau đó truyền qua đường nối vật lý dưới dạng các bit tới tầng thấp nhất của hệ thống nhận, sau đó dữ liệu được truyền ngược lên lần lượt đến tầng cao nhất của hệ thống nhận.
Chỉ có hai tầng thấp nhất có liên kết vật lý với nhau còn các tầng trên cùng thứ tư chỉ có các liên kết logic với nhau. Liên kết logic của một tầng được thực hiện thông qua các tầng dưới và phải tuân theo những quy định chặt chẽ, các quy định đó được gọi giao thức của tầng.
II. Mô hình truyền thông đơn giản 3 tầng
Tầng tiếp cận mạng liên quan tới việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính và mạng mà nó được nối vào. Để dữ liệu đến được đích máy tính gửi cần phải chuyển địa chỉ của máy tính nhận cho mạng và qua đó mạng sẽ chuyển các thông tin tới đích. Ngoài ra máy gửi có thể sử dụng một số phục vụ khác nhau mà mạng cung cấp như gửi ưu tiên, tốc độ cao. Trong tầng này có thể có nhiều phần mềm khác nhau được sử dụng phụ thuộc vào các loại của mạng ví dụ như mạng chuyển mạch, mạng chuyển mạch gói, mạng cục bộ.
Tầng truyền dữ liệu thực hiện quá trình truyền thông không liên quan tới mạng và nằm ở trên tầng tiếp cận mạng. Tầng truyền dữ liệu không quan tâm tới bản chất các ứng dụng đang trao đổi dữ liệu mà quan tâm tới làm sao cho các dữ liệu được trao đổi một cách an toàn. Tầng truyền dữ liệu đảm bảo các dữ liệu đến được đích và đến theo đúng thứ tự mà chúng được xử lý. Trong tầng truyền dữ liệu người ta phải có những cơ chế nhằm đảm bảo sự chính xác đó và rõ ràng các cơ chế này không phụ thuộc vào bản chất của từng ứng dụng và chúng sẽ phục vụ cho tất cả các ứng dụng.
Tầng ứng dụng sẽ chứa các module phục vụ cho tất cả những ứng dụng của người sử dụng. Với các loại ứng dụng khác nhau (như là truyền file, truyền thư mục) cần các module khác nhau.
III. Các nhu cầu về chuẩn hóa đối với mạng
Hai trong số các cơ quan chuẩn quốc tế là:
ISO (The International Standards Organization) - Là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế hoạt động dưới sự bảo trợ của Liên hợp Quốc với thành viên là các cơ quan chuẩn quốc gia với số lượng khoảng hơn 100 thành viên với mục đích hỗ trợ sự phát triển các chuẩn trên phạm vi toàn thế giới. Một trong những thành tựu của ISO trong lãnh vực truyền thông là mô hình hệ thống mở (Open Systems Interconnection - gọi tắt là OSI).
CCITT (Commité Consultatif International pour le Telegraphe et la Téléphone) - Tổ chức tư vấn quốc tế về điện tín và điện thoại làm việc dưới sự bảo trợ của Liên Hiệp Quốc có trụ sở chính tại Geneva - Thụy sỹ. Các thành viên chủ yếu là các cơ quan bưu chính viễn thông các quốc gia. Tổ chức này có vai trò phát triển các khuyến nghị trong các lãnh vực viễn thông.
IV. Mô hình tham khảo OSI
Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau, vào năm 1983, tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã phát triển một mô hình cho phép hai máy tính có thể gởi và nhận dữ liệu cho nhau. Mô hình này dựa trên tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm một số các chức năng cơ bản nào đó.
Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiều vấn đề liên quan. Ví dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tín hiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyền vv... Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng riêng biệt nhau, việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn. Mô hình OSI giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thông tin. Mô hình này gồm có 7 tầng:
Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application Layer)
Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng. Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser (Netscape Navigator, Internet Explorer ), các Mail User Agent (Outlook Express, Netscape Messenger, ...) hay các chương trình làm server cung cấp các dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet Information Service, Apache, ...), Các FTP Server, các Mail server (Send mail, MDeamon). Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.
Tầng 6: Tầng trình bày (Presentation Layer)
Tầng này đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin cho nhau. Thông thường các mày tính sẽ thống nhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin giữa các máy tính. Một dữ liệu cần gởi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định dạng trung gian trước khi nó được truyền lên mạng. Ngược lại, khi nhận dữ liệu từ mạng, tầng trình bày sẽ chuyển dữ liệu sang định dạng riêng của nó.
Tầng 5: Tầng giao dịch (Session Layer)
Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênh giao tiếp giữa chúng (được gọi là giao dịch). Nó cung cấp cơ chế cho việc nhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng.
Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình. Dữ liệu gởi đi được đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lắp. Đối với các gói tin có kích thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần nhỏ trước khi gởi đi, cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được.
Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer)
Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng.
Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau. Nó cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận.
Tầng 1: Tầng vật ký (Physical Layer)
Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý. Nó định nghĩa các tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, phương pháp mã hóa dữ liệu, các loại đầu nối được sử dụng.
Để thực hiện các chức năng ở tầng 3 và tầng 4 trong mô hình OSI, mỗi hệ thống mạng sẽ có các protocol riêng:
UNIX: Tầng 3 dùng giao thức IP, tầng 4 giao thức TCP/UDP
Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX
Microsoft định nghĩa giao thức NETBEUI để thực hiện chức năng của cả tầng 3 và tầng 4
…
Nếu chỉ dừng lại ở đây thì các máy tính UNIX, Netware và NT sẽ không trao đổi thông tin được với nhau. Với sự lớn mạnh của mạng Internet, các máy tính cài đặt các hệ điều hành khác nhau đòi hỏi phải giao tiếp được với nhau, tức phải sử dụng chung một giao thức. Đó chính là bộ giao thức TCP/IP, giao thức của mạng Internet.
2. Mô hình SNA (Systems Netword Architecture)
Tháng 9/1973, Hãng IBM giới thiệu một kiến trúc mạng máy tính SNA (System Network Architecture). Đến năm 1977 đã có 300 trạm SNA được cài đặt. Cuối năm 1978, số lượng đã tăng lên đến 1250, rồi cứ theo đà đó cho đến nayđã có 20.000 trạm SNA đang được hoạt động. Qua con số này chúng ta có thể hình dung được mức độ quan trọng và tầm ảnh hưởng của SNA trên toàn thế giới
Với 6 tầng có tên gọi và chức năng tất như sau:
Tầng quản trị chức năng SNA (SNA Function Manegement) Tầng này thật ra có thể chia tầng này làm hai tầng như sau:
Tầng dịch vụ giao tác (Transaction) cung cấp các dịch vụ ứng dụng đến người dùng một mạng SNA. Những dịch vụ đó như : DIA cung cấp các tài liệu phân bố giũa các hệ thống văn phòng, SNA DS (văn phòng dịch vụ phân phối) cho việc truyền thông bất đồng bộ giữa các ứng dụng phân tán và hệ thống văn phòng. Tầng dịch vụ giao tác cũng cung cấp các dịch vụ và cấu hình, các dịch vụ quản lý để điều khiển các hoạt động mạng.
Tầng dịch vụ trình diễn (Presentation Services): tầng này thì liên quan với sự hiển thị các ứng dụng, người sử dụng đầu cuối và các dữ liệu hệ thống. Tầng này cũng định nghĩa các giao thức cho việc truyền thông giữa các chương trình và điều khiển truyền thông ở mức hội thoại.
Tầng kiểm soát luồng dữ liệu (Data flow control) tầng này cung cấp các dịch vụ điều khiểnluồng lưu thông cho các phiên từ logic này đến đơn vị logic khác (LU - LU). Nó thực hiện điều này bằng cách gán các số trình tự, các yêu cầu và đáp ứng, thực hiện các giao thức yêu cầu về đáp ứng giao dịch và hợp tác giữa các giao dịch gởi và nhận. Nói chung nó yểm trợ phương thức khai thác hai chiều đồng thời (Full duplex).
Tầng kiểm soát truyền (Transmission control): Tầng này cung cấp các điều khiển cơ bản của các phần tài nguyên truyền trong mạng, bằng cách xác định số trình tự nhận được, và quản lý việc theo dõi mức phiên. Tầng này cũng hỗ trợ cho việc mã hóa dữ liệu và cung cấp hệ thống hỗ trợ cho các nút ngoại vi.
Tầng kiểm soát đường dẫn (Path control): Tầng này cung cấp các giao thức để tìm đường cho một gói tin qua mạng SNA và để kết nối với các mạng SNA khác, đồng thời nó cũng kiểm soát các đường truyền này.
Tầng kiểm soát liên kết dữ liệu (Data Link Control): Tầng này cung cấp các giao thức cho việc truyền các gói tin thông qua đường truyền vật lý giữa hai node và cũng cung cấp các điều khiển lưu thông và phục hồi lỗi, các hỗ trợ cho tầng này là các giao thức SDLC, System/370, X25, IEEE 802.2 và 802.5.
Tầng kiểm soát vật lý (Physical control): Tầng này cung cấp một giao diện vật lý cho bất cứ môi trường truyền thông nào mà gắn với nó. Tầng nào định nghĩa các đặc trưng của tín hiệu cần để thiết lập, duy trì và kết thúc các đường nối vật lý cho việc hỗ trợ kết nối.
Chương II: Mạng cục bộ - Mạng LAN
Mở đầu:
- Chia xẽ tài nguyên
- CSDL (database)
- Phân biệt mạng LAN
+ Đặt trưng về địa lý
+ Đặt trưng về tốc độ
+ Đặt trưng về độ tin cậy
+ Đặt trưng về quản lý
II. Hệ điều hành mạng
- Có hai loại mạng : (peer to peer) và mạng có file server, client/server
1. Peer to peer:
- Mọi máy có vai trò như nhau
- Mỗi máy tự quản trị, có hai mức chia sẽ thông tin: read only, read write (full computer)
- Hệ điều hành:
Ưu điểm: Đơn giản, chi phí thấp,..
Nhượt điểm: Không phù hợp cho mạng lớn, có nhiều người sử dụng
2. Mạng File server:
- Ít nhất có một máy server: quản lý toàn bộ tài nguyên dùng chung cho mạng, do người quản trị mạng đảm nhận
- Có 4 mức chia sẽ:
+ read only
+ Execu only
+ read write
+ right control
Quyền truy cập:
User
Password
Ưu điểm: quản lý tập trung -> đảm bảo an ninh
- Tăng tầng suất cho người sử dụng -> tiết kiệm
Nhược điểm: Chỉ quản lý tập tin mà không tính toán, việc tính toán nằm ở máy trạm
- Giải quyết vần đề tranh chấp quyền truy cập
3. Client/Server: thực hiện việc tính toán và xử lý dữ liệu
Ưu điểm: Tăng hiệu suất hoạt động
- Khắp phục những khó khăn do không đồng về cấu trúc vật lý
II. Các thành phần của mạng cục bộ
Phần cứng
1. ThiÕt bÞ cÊu thµnh m¹ng m¸y tÝnh
M¸y chñ (file server - FS), c¸c tr¹m lµm viÖc (Workstation - WS), c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi dïng chung (m¸y in, æ ®Üa cøng,...), card m¹ng, c¸c ®Çu nèi, ®êng truyÒn, vµ mét sè thiÕt bÞ kh¸c nh HUB, Switch
a. M¸y chñ
- Ho¹t ®éng nh mét m¸y chÝnh cña m¹ng, qu¶n lý c¸c ho¹t ®éng cña m¹ng (nh ph©n chia tµi nguyªn chung, trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c tr¹m,..). Th«ng thêng m¸y chñ cßn ®Æt c¬ së d÷ liÖu dïng chung. Thêng th× m¸y chñ cã cÊu h×nh m¹nh.
- Trong d¹ng m¹ng ngang quyÒn (Peer to Peer) th× kh«ng cã m¸y chñ
b. Các trạm làm việc
Là các máy tính cá nhân kết nối với nhau và nối với máy chủ
Các máy trạm có thể sử dụng tài nguyên chung của toàn bộ hệ thống mạng.
c. Card mạng (NIC)
Là thiết bị để điều khiển việc truyền thông và chuyển đổi dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang
Gồm các bộ điều khiển và thu phát thông tin.
+ Bộ đ.khiển thực hiện các chức năng điều khiển truyền thông, đảm bảo d.liệu được truyền chính xác tới các nút mạng.
+ Bộ thu phát thông tin làm nhiệm vụ chuyển dữ liệu sang dạng tín hiệu điện hay quang và ngược lại.
Được lắp vào khe cắm của mỗi máy tính của mạng
Tuỳ theo yêu cầu sử dụng lựa chọn card mạng cho phù hợp với máy tính, đường truyền dẫn, nhu cầu phát triển trong tương lai
d. Đường truyền: Là môi trường truyền dẫn, liên kết các nút mạng, truyền dẫn các tín hiệu điện hay quang.Mạng cục bộ sử dụng chủ yếu là các loại cáp, trong đó có hai loại cáp thường được sử dụng: cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn
2. Các thiết bị ghép nối mạng
a. Repeater
Làm việc với tầng thứ nhất của mô hình OSI - tầng vật lý
Repeater có hai cổng. Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ cổng này ra cổng khác sau khi đã khuyếch đại ? tất cả các Lan liên kết với nhau qua repeater trở thành một LAN.
Nó chỉ có khả năng liên kết các LAN có cùng một chuẩn công nghệ
b. HUB
Là tên gọi của repeater nhiều cổng. Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất cả các tín hiệu vật lý đến từ một cổng tới tất cả các cổng còn lại sau khi đã khuyếch đại
Tất cả các LAN liên kết với nhau qua HUB sẽ trở thành một LAN
HUB không có khả năng liên kết các LAN khác nhau về giao thức truyền thông ở tầng liên kết dữ liệu.
c. Bridge (cầu nối)
Làm việc với tầng thứ hai của mô hình OSI: tầng liên kết dữ liệu.
Nó được thiết kể để có khả năng nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi về dạng dữ liệu và chuyển tiếp dữ liệu.
Bridge có hai cổng: sau khi nhận tín hiệu vật lý và chuyển đổi về dạng dữ liệu từ một cổng, bridge kiểm tra địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kết với chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lý. Trong trường hợp ngược lại dữ liệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển đổi thành tín hiệu vật lý và gửi đi. Để kiểm tra một node được liên kết với cổng nào của nó, bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động ? tốc độ đường truyền chậm hơn so với repeater.
Dùng để liên kết các LAN có cung giao thức tầng liên kết dữ liệu, có thể khác nhau về môi trường truyền dẫn vật lý. Không hạn chế về số lượng bridge sử dụng. Cũng có thể được dùng để chia một LAN thành nhiều LAN con ? giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN.
d. Switch (bộ chuyển mạch)
Làm việc như một bridge nhiều cổng. Khác với HUB nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng.
Nhiều node mạng có thể gửi thông tin đến cùng một node khác tại cùng một thời điểm ? mở rộng dải thông của LAN. Switch được thiết kế để liên kết các cổng của nó với dải thông rất lớn (vài trăm Mbps đến hàng Gbps)
Dùng để vượt qua hạn chế về bán kính hoạt động của mạng gây ra bởi số lượng repeater được phép sử dụng giữa hai node bất kỳ của một LAN
Là thiết bị lý tưởng dùng để chia LAN thành nhiều Lan "con" làm giảm dung lượng thông tin truyền trên toàn LAN
Hỗ trợ công nghệ Full Duplex dùng để mở rộng băng thông của đường truyền mà không có repeater hoăcj Hub nào dùng được
Hỗ trợ mạng đa dịch vụ (âm thanh, video, dữ liệu)
d. Router (bộ dẫn đường)
Làm việc trên tầng network của mô hình OSI.
Thường có nhiều hơn 2 cổng. Nó tiếp nhận tín hiệu vật lý từ một cổng, chuyển đổi về dạng dữ liệu, kiểm tra địa chỉ mạng rồi chuyển dữ liệu đến cổng tương ứng.
Dùng để liên kết các LAN có thể khác nhau về chuẩn Lan nhưng cùng giao thức mạng ở tầng network.
Có thể liên kết hai mạng ở rất xa nhau
e. Cổng giao tiếp (Gateway)
là thiết bị mạng hoạt động ở tầng trên cùng của mô hình OSI.
Dùng để liên kết các mạng có kiến trúc hoàn toàn khác nhau
Có thể hiểu và chuyển đổi giao thức ở tầng bất kỳ của mô hình OSI
II. Phần mềm
Mỗi máy tính trong mạng LAN hoạt động nhờ một HĐH mạng (Windows server 2000, 2003, Windows NT, Novell, Unix)
Chương trình truyền thông giữa hệ điều hành mạng và card mạng được gọi là trình điều khiển card mạng ( NIC driver)
Các chương trình điều khiển card mạng cho cùng một card mạng là khác nhau đối với mỗi HĐH mạng (thường bán kèm với NIC)
Các chuẩn LAN
Các chuẩn Lan là các chuẩn công nghệ cho LAN được phê chuẩn bởi các tổ chức chuẩn hoá quốc tế, nhằm hướng dẫn các nhà sản xuất thiết bị mạng đi đến sự thống nhất khả năng sử dụng chung các sản phẩm của họ vì lợi ích của người sử dụng và tạo điều kiện cho các nghiên cứu phát triển.
I. Ethernet
Các chuẩn Ethernet LAN hiện đạng sử dụng phổ biến nhất, đến mức đôi khi hiểu đồng nghĩa với LAN. Sự phát triển của nó trải qua các giai đoạn với tên gọi là DIX standard Ethernet và IEEE802.3 standard.
Năm 1972 công ty Xerox triển khai nghiên cứu về chuẩn LAN. 1980 chuẩn này được 3 công ty DEC (Digital), Intel, Xerox chấp nhận phát triển và gọi là chuẩn DIX Ethernet. Nó đảm bảo tốc độ truyền thông 10 Mpbs, dùng môi trường truyền dẫn là cáp đồng trucj béo, cơ chế truyền tin CSMA/chiến dịch
IEEE (Institute of Electrical and Electrionics Engineers) - một tổ chức chuẩn hoá của Mỹ đưa ra chuẩn IEEE802.3 về giao thức LAN dựa trên DIX Ethernet với các môi trường truyền dẫn khác nhau, gọi là IEEE802.3 10BASE-5, IEEE802.3 10BASE-2 và IEEE802.3 10BASE-T. Đảm bảo tốc độ truyền thông 10Mbps.
1. 10BASE-5
Mô hìnhphần cứng của mạng
Topo dạng BUS
Dùng cáp đồng trục béo 50 ? còn gọi là cáp vàng, AUI connector (Attachement Unit Interface)
Hai đầu cáp có hai Terminator 50 ?, chống phản hồi sóng mang tín hiệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không được đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 100 AUI Transceiver Connector "cái". Khoảng cách tối đa giữa hai AUI là 2,5 m, khoảng cách tối đa là 500m ? trên cáp có đánh các dấu hiệu theo từng đoạn bội số của 2,5m và để đảm bảo truyền thông người ta thường chọn khoảng cách tối thiệu giữa hai AUI là 5 m.
Việc liên kết các máy tính vào mạng được thực hiện bởi các đoạn cáp nối từ các AUI connector đến NIC trong máy tính, gọi là cáp AUI. Hai đầu cáp AUI liên kết với hai AUI connector "đực". Chiều dài tối đa của một cáp AUI là 50 m.
Số 5 trong tên gọi 10BASE-5 là bắt nguồn từ điều kiện khoảng cách tối đa giữa hai AUI trên cáp là 500 m.
Quy tắc 5- 4-3
Repeater: Như đã trình bày ở trên, trong mỗi đoạn mạng dùng cáp đồng trục béo không được có quá 100 AUI, khoảng cách tối đa giữa hai AUI không được vượt quá 500m. Trong trường hợp muốn mở rộng mạng với nhau bằng một thiết bị chuyển tiếp tín hiệu gọi là Repeater. Repeater có hai cổng, tín hiệu được nhận vào ở cổng này thì sẽ được phát tiếp ở ra sau cổng kia sau khi đã được khuyếch đại. Tuy nhiên có những hạn chế bắt buộc về số lượng các đoạn mạng và nút mạng có thể có trên một Ethernet LAN
Quy tắc 5-4-3 là quy tắc tiêu chuẩn của Ethernet được áp dụng trong trường hợp muốn mở rộng mạng, nghĩa là muốn xây dựng một LAN có bán kính hoạt động rộng hoặc có nhiều trạm làm việc vượt quá những hạn chế trên một đoạn cáp mạng (segment).
Quy tắc 5-4-3 được áp dụng cho chuẩn 10BASE-5 dùng repeater như sau:
+ Không được có quá 5 đoạn mạng
+ Không được có quá 4 repeater giữa hai trạm làm việc bất kỳ
+ Không được có quá 3 đoạn mạng có trạm làm việc. Các đoạn mạng không có trạm làm việc gọi là các đoạn liên kết.
2. 10BASE-2
Mô hình phần cứng
Topo dạng BUS
Dùng cáp đồng trục mỏng 50 ?, đường kính xấp xỉ 5mm, T-connector, BNC connector
Hai đầu cáp có hai Terminator 50 ?, chống phản hồi sóng mang dữ liệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không được đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 30 trạm làm việc. Khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm là 0.5 m. Khoảng cách tối đa giữa hai trạm là 185m. Để bảo đảm chất lượng truyền thông người ta thường chọn khoảng cách tối
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Ngyen Hoang Duy Tuan
Dung lượng: |
Lượt tài: 3
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)