Lý thuyết mạng máy tính và các giao thức truyền thông, mô hình osi, tcp/ip

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ, chuyên ngành tin học Lý thuyết mạng máy tính và các giao thức truyền thông, mô hình osi, tcp/ip

Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Lời Mở Đầu Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, máy tính trở nên phổ biến với ngời, mang lại cho ngời khả to lớn làm đợc công việc phi thờng : tính toán nhanh, xác phép toán phức tạp, điều khiển tự động làm việc theo lập trình ngời Máy tính đời không công cụ giải phóng sức lao động, hỗ trợ tối đa sản xuất mà phơng tiện học tập, giải trí bổ ích đời sống ngời Sự phát triển máy tính nh công nghệ thông tin mang lại thành tựu to lớn cho phát triển kinh tế đất nớc Là phơng tiện tiếp cận nhanh đến thành tựu khoa học kỹ thuật Sức mạnh máy tính đợc tăng lên nhiều lần máy tính đợc kết nối thành mạng máy tính Là sở hạ tầng cho phép truyền liệu, trao đổi thông tin điều khiển từ xa, tạo nên môi trờng giao tiếp, liên kết ngời vợt qua hạn chế khoảng cách Với mạng máy tính toàn cầu dễ dàng tiếp cận với giới bên ngoài, tiếp cận với thành tựu khoa häc tiªn tiÕn nhÊt trªn thÕ giíi HiƯn nay, ứng dụng công nghệ thông tin sản xuất phát triển kinh tế mục tiêu hàng đầu đất nớc Mạng máy tính trở thành lĩnh vực nghiên cứu, phát triển ứng dụng cốt lõi công nghệ thông tin, bao gồm mhiều vấn đề từ kiến trúc, đến nguyên lý thiết kế, cài đặt mô hình ứng dụng Mạng viễn thông nói chung máy tính mạng máy tính nói riêng công cụ thiếu hoạt động máy nhà nớc, doanh nghiệp, trờng học, nhiều lĩnh vực sản xuất khác Nó đóng vai trò nh cầu nối để trao đổi thông tin phủ, tổ chức xà hội gi÷a mäi ngêi víi Qua thêi gian thùc tËp công ty FPT với hớng dẫn thầy cô giao khoa điện tử viễn thông trờng đại học Bách Khoa Hà Nội tài liệu thu thập đợc em đà hoàn thành đồ án tốt nghiệp lý thuyết mạng máy tính, giao thức truyền thông ứng dụng bao gồm kiến thức loại mạng, mô hình mạng, kiến trúc mạng, thiết bị kết nối mạng, mô hình OSI,TCP/IP Với mong muốn tìm hiểu kỹ công nghệ thông tin, mạng máy tính để xây dựng, ứng dụng tối đa tiện ích mà mạng máy tính mang lại lĩnh vực truyền thông phát triển phần mềm Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Chơng Giới thiệu mạng máy tính 1.1 Thế mạng máy tính Một mạng máy tính hệ thống gồm số máy tính độc lập đợc nối với để chia sẻ liệu thiết bị ngoại vi nh đĩa cứng máy in Một mạng máy tính đơn giản gồm hai máy tính đợc nối với cáp cho phép chúng chia sẻ liệu Tất mạng máy tính bắt nguồn từ hệ thống đơn giản Mạng máy tính đời có cần thiết phải chia sẻ liệu Máy tính cá nhân công cụ mạnh, xử lý, thao tác khối lợng lớn liệu cách nhanh chãng nhng nã kh«ng cho phÐp ngêi dïng cã thĨ chia sẻ liệu Khi cha có mạng ngời dùng in tài liệu copy file đĩa khác để mang đến máy tính khác copy vào máy tính Đó đợc xem nh môi trờng làm việc độc lập Hình 1.1 Môi trờng độc lập Với số lợng liệu cần chia sẻ lớn khoảng cách xa việc copy đĩa mềm đáp ứng đợc công việc Và để chia sẻ liệu với máy tính phải kÕt nèi víi nhau, sù kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh với thiết bị ngoại vi tạo thành mạng máy tính 1.1.1 Tại phải sử dụng máy tính Với khả to lớn máy tính cá nhân ngày mạng máy tính cần thiết? Mạng máy tính cần thiết mạng máy tính tăng hiệu giảm giá thành Mạng máy tính có đợc ba nguyên nhân sau: - Chia sẻ thông tin (hay liệu) - Chia sẻ phần cứng phần mềm - Quản lý hỗ trợ tập trung Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Ngoài máy tính nối vào mạng chia sẻ: - Tài liệu(biên , bảng tính , hoá đơn) Thông tin Email Phần mềm xử lý văn Phần mềm quản lý cấu hình phần mềm File hình ảnh , audio, video Máy in Máy fax Modem CD-ROM loại đĩa cứng khác Và nhiều thứ chia sẻ mạng Khả mạng máy tính thay đổi trớc tìm cách trao đổi liệu khác không dùng mạng máy tính Chia sẻ thông tin (dữ liệu ) Khả chia sẻ thông tin nhanh chóng không đắt đợc chứng minh tính thông dụng mạng máy tính Nhiều báo cáo tổng kết Email dịch vụ sử dụng số ngời sử dụng Internet Rất nhiều doanh nghiệp đầu t vào mạng máy tính để tận dụng lợi ích mạng dựa Email chơng trình tiện ích khác nh chơng trình đặt lịch Sử dụng tài nguyên có sẵn mạng giảm giao tiếp giấy tờ, tăng hiệu liƯu cã thĨ sư dơng ®ång thêi bëi nhiỊu ngêi sử dụng Ngời quản lý sử dụng tiện ích để giao tiếp nhanh chóng hiệu với nhiều ngời để tổ chức công việc lên kế hoạch công việc Chia sẻ phần cứng phần mềm Trớc có mạng máy tính ngời sử dụng máy tính phải có riêng máy in, máy vẽ thiết bị ngoại vi khác Chỉ có cách để chia sẻ máy in ngồi máy tính nối với máy in Hình 1.2 Máy in với máy tính đơn lẻ Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Với mạng máy tính cho phép nhiều ngời chia sẻ liệu thiết bị ngoại vi khác Nếu nhiều ngời cần sử dụng máy in hä cã thĨ sư dơng chung mét m¸y in mạng Hình 1.3 Chia sẻ máy in với môi trờng mạng Mạng máy tính cho phép chia sẻ chuẩn hoá ứng dụng nh : chơng trình xử lý văn bản, bảng tính, database để chắn tất ngời sử dụng phần mềm phiên Quản lý hỗ trợ tập trung Mạng máy tính cho phép dễ dàng quản lý hỗ trợ dịch vụ cách tập trung, máy tính đợc hỗ trợ quản lý máy chủ 1.1.2 Hai loại mạng LAN WAN Có nhiều cách phân chia mạng máy tính Mạng máy tính phân chia vào hai nhóm tuỳ thuộc vào kích cỡ chức Local Area Network ( LAN ) Một mạng LAN (Local area Network) mạng gåm c¸c m¸y tÝnh nèi víi theo mét c¸ch Mạng LAN đơn giản ( hai máy tính nối với dây cáp) đến phức tạp (hàng trăm máy tính thiết bị ngoại vi đợc nối với tổ chức) - Truyền liệu với tốc độ cao Tồn khoảng vật lý hạn chế Công nghệ mạng thờng không đắt Wide Area Network ( WAN ) Mạng WAN cung cấp kết nối cho khoảng cách xa phạm vi đất nớc hay toàn cầu, đợc kết nối với theo đờng điện thoại hay vệ tinh Một công ty đa quốc gia có mạng WAN để kết nối văn phòng quốc gia khác giới Các thuộc tính mạng là: Đồ án tốt nghiệp - Phạm Bá Tuấn Không giới hạn mặt địa lý Dễ bị lỗi truyền liệu Gồm nhiều mạng LAN kết nối với Phức tạp mạng LAN Công nghệ dắt 1.2 Cấu hình mạng Cấu hình mạng phơng thức cài đặt để xác định cách máy tính chia sẻ thông tin, mô hình mạng 1.2.1 Khái quát cấu hình mạng Thông thờng tất mạng có thành phần, chức năng, đặc tính chung bao gåm : - Server: m¸y tÝnh cung cÊp tài nguyên chia sẻ cho ngời sử dụng mạng - Client: máy tính truy cập tài nguyên mạng máy tính server cung cấp - Media: Dây nối máy tính với - Shared data: Các file cung cấp cho client server mạng - Shared printer thiết bị ngoại vi khác:các tài nguyên khác đợc cung cấp server - Resources : dịch vụ hay tài nguyên khác có sẵn mạng Hình 1.4 Các thành phần chung mạng Cùng với thành phần nhng mạng chia làm hai loại: - Mạng ngang hàng (Peer to Peer ) - Mạng dựa máy chủ (Server based) Việc phân biệt hai loại mạng Peer to peer server based quan trọng loại có khả khác Chọn mạng phụ thuộc vào nhân tố sau: Đồ án tốt nghiệp - Phạm Bá Tuấn Quy mô tổ chức Mức độ bảo mật cần thiết Loại kinh doanh Mức độ hỗ trợ quản trị Số lợng vận chuyển mạng Sự đòi hỏi ngời sử dụng mạng Ngân sách chi phÝ cho m¹ng 1.2.1 M¹ng peer to peer Trong mạng peer to peer máy chủ phân cấp cho máy tính mạng.Tất máy tính nh Mỗi máy tính có thĨ xem lµ client cịng cã thĨ xem nh server cung cấp tài nguyên cho máy tính khác Không có ngời quản trị cho toàn mạng Các đặc tính cđa m¹ng Peer to peer: Cì M¹ng peer to peer đợc gọi Workgroup Một workgroup biểu thị cho nhóm ngời Thờng có khoảng 10 máy tính mạng peer to peer Giá thành Mạng peer to peer thờng đơn giản máy tính có chức nh client server Không cần có server mạnh hay thành phần khác cho mạng tốc độ cao nên mạng peer to peer thờng rẻ mạng server based Hệ điều hành Mạng peer to peer xây dựng nhiều hệ điều hành không cần thêm phần mềm khác để xây dựng mạng peer to peer Các hệ điều hành nh : - Microsoft Windows 9X,NT Workstation - Novell Personal NetWare - AppleTalk (the networking system for Apple Macintosh computers) - Artisoft LANtastic Nơi thích hợp dùng mạng peer to peer Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Mạng peer to peer môi trờng lựa chọn tốt khi: - Có 10 ngời sử dụng Ngời sử dụng chia sẻ tài nguyên , máy in nhng không cần có server Không cần bảo mật Tổ chức mạng đợc phát triển tơng lai 1.2.2 Server based network Trong môi trờng có 10 ngời sử dụng mạng peer to peer không đáp ứng đầy đủ Do hầu hết mạng phải có máy chủ chuyên dụng Server based network đà trở thành mô hình chuẩn cho mạng máy tính Trong môi trờng mạng server based tài nguyên đợc đặt hay nhóm máy chủ, máy tính client truy nhập tài nguyên dịch vụ server Các hệ điều hành thiết kế cho mô hình mạng gồm : - Novell NetWare Banyan VINES OpenVMS IBM OS/2 LAN Server - Microsoft Windows NT Server Khi mạng tăng kích cỡ (số máy tính kết nối, khoảng cách kết nối tăng) cần có thêm vài server Có nhiều loại server nhiều mạng lớn: File print server Quản lý ngời truy cập sử dụng file máy in Application server Application server lu giữ chơng trình server ứng dụng client/server nh liệu có sẵn cho client Một chơng trình client truy cập liệu từ application server Ví dụ bạn cần tìm danh sách nhân viên từ database server, server trả tập liệu nhân viên Mail server Mail server hoạt động nh application server, liệu đợc tải client từ server Fax server Fax server quản lý vận chuyển fax đến mạng chia sẻ hay nhiều fax modem Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Communication server Communication server quản lý luồng liệu thông tin e mail mạng với mạng khác Ngời sử dụng từ xa truy cập vào máy server thông qua modem đờng điện thoại Directory service server Directory service server quản lý ngời dùng bảo mật thông tin mạng Ví dụ vài phần mềm server ghép máy tính vào nhóm logic (gäi lµ Domain) cho phÐp ngêi sư dơng cã thĨ truy cập tài nguyên mạng Hình 1.5 Các server chuyên dụng Lợi ích mạng server based Mặc dù khó để cài đặt, cấu hình, quản lý nhng mạng server based có nhiều u điểm mạng peer to peer: - Chia sẻ tài ngyên Bảo mật Dữ liệu dự phòng Số lợng ngời dùng 1.3 Topology (Cấu trúc liên kết, Sơ đồ hình học) Topology đợc xem nh sù s¾p xÕp hay cÊu tróc vËt lý máy tính, cáp thành phần khác mạng Topology mạng ảnh hởng đến khả Khi lựa chọn loại topology tác động tới: Đồ án tốt nghiệp - Phạm Bá Tuấn Loại thiết bị mạng cần Khả thiết bị Sự phát triển mạng Cách quản lý mạng 1.3.1 Thiết kế topology Xem xét loại topology khác thấy đợc khả khác loại mạng Topology không xác định loại cáp xử dụng mà xác định xem cáp đợc nh : dới sàn,trên trần hay tờng Topology xác định cách máy tính trao đổi mạng Các loại topology khác cần phơng thức truy cập khác phơng thức ảnh hởng lớn đến mạng 1.3.2 Các Topology chuẩn Tất mạng thiết kế từ topology sau: - Bus Ring Start Mesh Bèn lo¹i topoplogies kết hợp tạo nhiều topologies khác nhau: Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Bus Hình 1.6 Bus topology Bus topology thờng đợc xem nh linear bus máy tính nối với thành đờng thẳng Đó cách thông dụng đơn giản mạng máy tính Hình 1.6 mạng bus topology thông thờng, bao gồm đờng cáp đợc gọi TRUNC nối kết tất máy tính mạng Truyền thông bus Máy tính mạng bus topology truyền thông đánh địa liệu tới máy tính đặc biệt gửi liệu cáp nh tín hiệu điện Để hiểu máy tính truyền thông nh bus cần làm quen với khái niÖm: - Sending the signal - Signal bounce - Terminator Sending the signal : Dữ liệu mạng dạng tín hiệu điện đợc gửi đến tất máy tính mạng Chỉ máy tính có địa trùng với địa mà hoá tín hiệu đợc truy nhập thông tin Bởi thời điểm chØ cã mét m¸y tÝnh cã thĨ gưi tÝn hiƯu nên số máy tính mạng ảnh hởng tới tốc độ mạng Không có phơng pháp chuẩn để đo ảnh hởng số máy tính mạng tới tốc độ mạng Không Phải có số lợng máy tính ảnh hởng tới tốc độ mạng Sau số nhân tố khác ảnh hởng tới tốc độ mạng: Khả phần cứng máy tính mạng Tổng số lệnh chờ để thực Loại ứng dụng đợc chạy mạng Loại cáp đợc sử dụng mạng Khoảng cách máy tính mạng Signal Bounce : Vì liệu hay tín hiệu điện đợc gửi toàn mạng nên truyền từ đầu tới đầu cáp Nếu tín hiệu không bị ngắt ảnh hởng tới máy tính khác, ngăn cản máy tính khác gửi tín hiệu Do tín hiệu phải bị dừng sau đà tìm thấy đích phù hợp 10 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Hình 7.2 Dịch vụ số kết nối hai mạng từ xa Trong số trờng hợp dịch vụ kết nối tơng tự đầy đủ Tuy nhiên tổ chức cần sử dụng đờng truyền với tốc độ cao tin cậy chuyển dang dịch vụ liệu số (Digital Data Service) Ưu điểm lớn nhât dịch vụ số đờng truyền với độ tin cậy cao Chín mơi chín phần trăn không lỗi Vì DDS sử dụng đờng truyên số nên không cần MODEM Thay vào DDS gửi liệu từ router Bridge qua thiết bị gọi Channel Service Unit/ Data Service Unit (CSU/DSU) Các thiết bị chuyển tín hiệu số sử dụng máy tính sang dạng tín hiệu số (bipolar) môi trờng kết nối đồng 7.1.3 Package Switch Network Hình 7.3 Mạng chuyển mạch gói đơn giản 91 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Bởi kỹ thuật chuyển mạch nhanh, tiện lợi tin cậy thờng đợc dùng để truyền liệu mạng diện rộng Mạng mà truyền gói liệu từ nhiều ngời sử dụng theo nhiều đờng đợc gọi mạng chuyển mạch gói (PSN) Trong mạng chuyển mạch gói , liệu ban đầu đợc chia thành gói nhỏ đợc thêm địa thông tin khác Do gửi gói cachs riêng biệt mạng Các gói liệu mạng qua trạm chúng đợc ®Þnh tun cho ®êng ®i tõ ngn tíi ®Ých tốt Mỗi gói đợc chuyển mạch riêng biệt, hai gãi tõ cïng mét ngn cã thĨ ®i theo đờng khác miễn tới đích Và tới địch chúng đợc đóng gói lại thành liệu ban đầu Các gói liệu nhỏ có lỗi đờng truyền việc truyền lại đơn giản truyền gói nhỏ nhanh Để quản lý việc định tuyến đóng gói lại mạng cần sử dụng số chơng trình phần mềm thông minh để điều khiển 7.1.4 Các công nghệ truyền liệu mạng WAN Ngời quản trị mạng cần quan tâm tới số công nghệ truyền liệu phổ bién mạng WAN bao gåm: - X.25 Frame relay Asynchronous Transfer Mode (ATM) Integrated Services Digital Network (ISDN) Fiber Distributed Data Interface (FDDI) Synchronous Optical Network (SONET) Switched Multimegabit Data Service (SMDS) X.25 X25 tập giao thức đợc kết hợp m¹ng chun m¹ch gãi Trong m¹ng chun m¹ch gãi X.25 sử dụng chuyển mạch , router mạch điện để định tuyến chọn đờng truyền tốt Ban đầu mạng X.25 sử dụng đờng điện thoại để truyền liệu Đó cách truyền không tin cậy gặp nhiều lỗi X.25 đà tích hợp thêm phần kiểm tra lỗi Điều dẫn tới X.25 chậm Bộ giao thức X.25 ngày định nghĩa giao diện gói tin hay thiết bị khác với mạng liệu công cộng public data network (PDN) qua đờng Lease Line 92 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Hình 7.4 Mạng X.25 Các thiết bị mạng X.25 chia thành ba loại sau: - Data Terminal Equipment (DTE) Data Circuit-terminating Equipment (DCE) Package Switching Exchange (PSE) Packet Assembler/Disassembler (PAD) DTE : thiết bị đầu cuối để ltruy cập liệu mạng X.25 Chúng thờng Terminal, PC đợc đặt nhà thuê bao DCE: thiết bị liên kết nh MODEM,Switching để cung cấp giao diện DTE PSE PSE: chuyển mạch để chuyền liệu từ thiết bị DTE sang thiết bị DTE khác mạng X.25 PAD: thiết bị thờng thấy mạng X.25 PAD đặt DTE DCE thực hiên ba nhiệm vụ sau: buffering, packet assembly, and packet disassembly D÷ liƯu PAD bufering đợc gửi tới từ DTE ,nó đóng gói (assemble) liệu truyền chuyển chúng tới DCE Cuối tách(Disassemble) gói liệu truyền tới trớc truyền tới DTE 93 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Hình 7.5 Minh hoạ PAD X.25 session đợc thành lập DTE trao đổi với DTE khác DTE chấp nhận từ chối kết nối X.25 định nghia Virtual Circuits thành lập kết nối để đảm bảo liên kết hai thiết bị mạng Nhiều Virtual Circuits đợc multiplexing đờng truyền lý Hình 7.6 Vitual Circuit Có hai loại VC switched and permanent Switch Vitual Circuit(SVC) lµ mét kÕt nèi tạm thời đợc thành lập để truyền liệu rải rác Permanent Virtual Circuits (PVCs) đợc thành lập vĩnh viễn đợc sử dụng để truyền liệu liêu tục đòng PVC không cần phải thành lập kết thúc session Frame Relay Nhu cầu truyền thông đa phơng tiện ngày đòi hỏi công nghệ truyền dẫn tốc độ cao.Các mạng công cộng chuyển mạch gói X.25 với thông lợng tối đa 64 Kb/s không đáp ứng đợc nhu cầu nói trên.Ngời ta tập trung vào việc tìm kiếm công nghệ cho tơng lai theo hớng cố gắng tăng tốc độ chuyển mạch nút mạng.Các công nghệ thuộc loại đặt chung tên gọi FPS(Fast Package Switching) đợc xây dựng kỹ thuật Frame 94 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Relay Cell Relay.Điểm khác biệt hai kỹ thuật : Frame Relay dùng đơn vị liệu có kích thớc thay đổi Cell Relay dùng đơn vị liệu có kích thớc cố định.Kỹ thuật Frame Relay cho phép vợt qua ngỡng 64Kb/s X.25, nhng thông lợng tối đa 2Mb/s.Trong kỹ thuật Cell Relay dựa phơng thức truyền không đồng (ATM) cho phép thông lợng hàng trăm Mb/s Cả hai kỹ thuật Frame Relay Cell Relay đợc cài đặt cho liên kết SVC PVC Trong X.25 chức dồn kênh (multiplexing) liên kết logic (VC) đảm bảo việc kiểm soát lỗi cho frame gửi qua giao diện DTE/DCE cục Điều làm tăng độ phức tạp việc phối hợp thủ tục hai tầng kề nhau, dẫn đến thông lợng bị hạn chế tổng xử lý gói tăng Trái lại với Frame Relay, chức dồn kênh chọn đờng đợc thực tầng Hơn việc chọn đờng cho frame lại đơn giản làm cho thông lợng cao nhiỊu so víi kü tht chun m¹ch gãi.Frame Relay thêng đợc xem nh bớc phát triển từ X.25 Frame Relay trở nên thông dụng thờng nhanh hệ thống chuyển mạch thờng Nó không cần thiết bị để thực PAD hay định tuyến Ansynchronous Transfer Mode (ATM) Hình 7.7 ATM Cell ATM kỹ thuật chuyển mạch tiên tiến.Mục tiêu ATM cung cấp mạng dồn kênh chuyển mạch tốc độ cao,độ trễ nhỏ, truyền gói để đáp ứng cho dạng truyền thông đa phơng tiện ATM truyền liệu cell 53 byte thay truyền frame có độ dài thay đổi Hình 6.16 minh hoạ mét ATM cell Mét cell bao gåm 48 byte th«ng tin ứng dụng byte liệu header.Ví dụ ATM chia gói 1000byte thành 21 frame liệu đặt frame vào cell Kết truyền liệu cách đồng thống ATM truyền liệu lên tới 1,2Gbps Hiện đo tốc độ truyền liệu ATM đờng truyền cáp quang tới 622 Mbps 95 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Integrated Services Digital Network (ISDN) ISDN-mạng số liên kết đa dịch vụ Tiêu chí mạng chuẩn hoá tất thiết bị đầu cuối phép phơng tiện nh : điện thoại, liệu, hình ảnh vào mạng Mạng điện thoại thông thờng sử dụng kỹ thuật tơng tự thông tin truyền thông fax, số liệu liệu số hoá Nh mạng điện thoại đáp ứng đợc hoàn toàn cho tốc độ cao Do cần cung cấp dịch vụ cách riêng lẻ Dẫn đến không tiện lợi Để sử dụng tất dịch vụ đờng thuê bao đòi hỏi phải có tích hợp mạng có cấu trúc riêng lẻ thành mạng để có thĨ cung cÊp nhiỊu dÞch vơ Fiber Distributed Data Interface (FDDI) FDDI định cho mạng Token ring tốc độ cao sử dụng cáp quang Nó đợc phát minh American National Standards Institute (ANSI) năm 1986.FDDI đợc sư dơng ®Ĩ cung cÊp kÕt nèi tèc ®é cao cho mạng khác FDDI sử dụng cho m¹ng metropolitan area networks (MAN) kÕt nèi m¹ng thành phố với tốc độ cao Độ dài tối đa vòng 100 Km FDDI không thích hợp để thiết kế mạng WAN Synchronous Optical Network (SONET) SONET lµ mét vµi hƯ thèng tËn dơng u ®iĨm cđa kü tht quang.Nã cã thĨ trun d÷ liƯu Gbps Mạng dựa kỹ thuật truyền thoại, liệu, video Switched Multimegabit Data Service (SMDS) SMDS dịch vụ chuyển mạch số đợc cung cấp số trạm địa phơng.Có thể truyền liệu với tốc độ tới 34 Mbps.SMDS sư dơng kü tht Cell Relay nh ATM SMDS kh«ng thực kiểm tra lỗi điều khiển luồng liệu 7.2 Mạng không dây Mọi ngời thờng hiểu mạng không dây mạng không sử dụng cáp Nhng hầu hết trờng hợp điều không Hầu hết mạng không dây thực bao gồm thành phần không dây kết nối với mạng sử dụng cáp đợc gọi mạng ghép Ngời ta chia ba loại mạng không dây tuỳ theo kỹ thuật nó: - LAN 96 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá TuÊn - Extended LAN - Mobile computing Sù kh¸c loại mạng tiện ích truyền dẫn Mạng không dây LAN extended LAN thờng sử dụng Transmitter receiver công ty Mobile computing sử dụng vật mang công cộng nh công ty điện thoại đờng dài với dịch vụ họ để truyền nhận tín hiệu 7.2.1 LAN Giống mạng LAN bình thờng trừ điều sử dụng card mạng không dây với transceiver đợc cài máy tính LAN sử dụng bốn kỹ thuật sau để truyền liệu: - Trun tia hång ngo¹i Trun tia Laser TÝn hiƯu radio băng hẹp Tín hiệu radio phổ rộng Truyền tia hồng ngoại Tất mạng không dây sử dụng tia hồng ngoại hoạt động sử dụng chùm tia hồng ngoại để truyền liệu thiết bị Hệ thống cần phát tín hiệu lớn tín hiệu dễ bị ảnh hởng vật chắn Đây phơng thức truyền tín hiệu tốc độ lớn tia hồng ngoại hoạt động băng thông rộng Một mạng sử dụng tia hồng ngoại đạt tốc độ 10Mbps Cã lo¹i m¹ng sư dơng tia hång ngo¹i: Mạng Line-of-sight : Trong mạng sữ liệu đợc truyền nhận tia hồng ngoại không bị vật cản Mạng Scatter infrared : Trong mạng thiết bị truyền quảng bá đặt tờng , sàn trí cuối thiết thị truyền nhận.Các thiết bị có kết khoảng 30,5 mét Mạng Reflective: Một thiết bị truyền nhận quang thích hợp đặt gần máy tính truyền liệu tới vị trí chung từ phản hồi tới máy tính thích hợp Mạng Broadband optical telepoint:Mạng không dây dùng tia hồng ngoại cung cấp dịch vụ băng rộng cho phép truyền nhận sữ liệu cần thiết 97 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Truyền tia Laser Kü thuËt Laser t¬ng tù nh tia hång ngoại nhng tia Laser bị vật chắn cản lại truyền liệu Truyền sử dụng sóng radio băng thông hẹp Nó tơng tự nh hệ thống radio quảng bá máy phát máy thu điều chỉnh tới tần số thích hợp phát quảng bá khoảng 3000 mét Nhng tín hiệu tần số cao nên dễ bị suy giảm đờng truyền Phơng pháp truyền tốc độ chậm ,kho¶ng 4.8 Mbps TÝn hiƯu radio phỉ réng Sư dơng sóng radio phổ rộng tránh đợc nhợc điểm sóng radio băng thông hẹp Các tần số đợc chia thành kênh tăng khả bảo mật 7.2.2 Extended LANs Một loại mạng không dây khác môi trờng mạng LAN mở rộng cầu nối mạng LAN cho phép nối mạng khoản 4.5 Km Một cầu không dây thành phần để kết nối nhà không sử dụng cáp 7.2.3 Mobile Computing Mạng không dây Mobile Computing sử dụng đờng điện thoại dịch vụ công cộng để truyền nhËn tÝn hiƯu sư dơng: - Packet-radio communication - Cellular networks - Satellite stations Packet-radio communication HÖ thèng chia tÝn hiệu thành gói để truyền Các gói radio giống gói mạng khác bao gồm: - Địa nguồn - Địa đích - Thông tin lỗi Các gói truyền lên vệ tinh để quảng bá chúng cho thiết bị thích hợp truy cập 98 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Cellular Networks Sư dơng kü tht gièng nh hƯ thèng tÕ bµo mà hệ thống điện thoại sử dụng Satellite Stations Khi sóng truyền khoảng cách xa nên dùng trạm vệ tinh Kết luận Sau tháng thực tập tháng làm đồ án tốt nghiệp, với giúp đỡ thầy giáo Thái Vinh Hiển anh chị nơi thực tập đà hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài Mạng máy tính Đồ án bao gồm phần mạng máy tính : kiến trúc mạng topo, thiết bị mạng nh chuẩn công ngiệp để thiết kế ứng dụng tốt công nghệ mạng máy tính Ngoài hai chơng mô hình tham chiếu OSI vá giao thức mạng đặc biệt họ giao thức TCP/IP Đây phần kiến thức khó cần nhiều thời gian để nghiên cứu Sau khoảng thời gian có hạn đồ án cha sâu chi tiết đợc đầy đủ đặc điểm giao thức nhng đà có 99 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn phần chung mô hình OSI giao thức mạng nh giao thức TCP/IP Ngoài số phần dự định cha hoàn thành nh kỹ thuật mạng riêng ảo (Vitual Private Network) ứng dụng Voice over IP Nếu thời gian hy vọng hoàn thành đầy đủ chi tiết Công nghệ máy tính nh công nghệ thông tin thay đổi nhanh chóng ngày phát triển cần phải đợc cập nhật thờng xuyên Nhng đồ án đà trình bày cách chung nhất, đầy đủ kiến thức công nghệ mạng sở tốt để tiếp cận công nghệ nh thay ®ỉi nhanh chãng cđa thÕ giíi c«ng nghƯ th«ng tin Một lần xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thái Vinh Hiển, anh chị thầy cô giáo trực tiếp giảng dậy trờng đại học đà giúp đỡ nhiều để hàon thành đồ án nh kết thúc khoá học thành công Tài liệu tham khảo MCSE-Networking-Essentials-Plus-3ed - Microsoft Press Win2000-Server-Resource-Kit-TCPIP-Core-Networking-Guide – Microsoft press Network Esstential By Joe Casad and Dan Newland, MCSE, MCT -Published by: New Riders Publishing 201 West 103rd Street Indianapolis, IN 46290 USA Cisco - Internetworing Overview Internetworing with TCP/IP – Microsoft Press Mạng máy tính hệ thống mở Nguyễn Thúc Hải 100 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn Các từ viết tắt ADSL ARPANET ASCII ATM BNC CRC CSMA/CA CSMD/CD CSU/DSU DCE Asymmetric Digital Subscriber Line Advanced Research Projects Agency Network American Standard Code for Information Interchange Asynchronous Transfer Mode British Naval Connector or Bayonet Neill-Councelman Cyclical Redundancy Check Carrier sense multiple access methods with Collision Avoidance Carrier sense multiple access methods with Collision Detection Channel Service Unit/Data Service Unit Data Communications Equipment 101 Đồ án tèt nghiÖp DDS DTE FDDI GSNW IRQ ISDN ISO NDS NIC OSI PAD PDC PDN PSE PSN PVC SMDS SONET STP TCP/IP UTP WAN Phạm Bá Tuấn Digital Data Service Data Terminal Equipment Fiber Distributed Data Interface Gateway Service for Netware Interrupt Request Integrated Services Digital Network International Organization for Standardization Novel Directory Service Network Interface Card Open System Interconnection Packet Assembler/Aisassembler Primary Domain Controller Public Data Network Package Switch Exchange Package Switching Network Permanent Virtual Circuit Switched Multimegabit Data Services Synchronous Optical Network Shielded Twisted-Pair Transmition Control Protocol/Internet Protocol Unshielded Twisted-Pair Wide Area Network Mục lục LấI Mậ ĐầU GIÍI THIệU MạNG MáY TíNH 1.1 THế NO L MẫT MạNG MáY TíNH 1.1.1 Tại phải sử dụng máy tính 1.1.2 Hai loại mạng LAN WAN 1.2 CấU HìNH MạNG 1.2.1 Khái quát cấu hình mạng 1.2.1 M¹ng peer to peer 1.2.2 Server based network 1.3 TOPOLOGY (CấU TRểC LIêN KếT, Sơ đ H×NH HÄC) 1.3.1 ThiÕt kÕ topology 1.3.2 C¸c Topology chuÈn 1.4 Hệ đIềU HNH MạNG 15 1.4.1 Netware 17 1.4.2 Unix 17 1.4.3 Windows NT .18 CáC THIếT Bị MạNG Cơ BảN 19 102 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn 2.1 CáP MạNG 19 2.1.1 Cáp đồng trục 19 2.1.2 Cáp xoắn 22 2.1.3 C¸p quang 24 2.2 CARD M¹NG 24 2.2.1 Chuẩn bị liệu cho cáp mạng .25 2.2.2 Gửi điều khiển liệu 25 2.2.3 Cấu hình thiết lập tham sè 26 PHơNG PHáP TRUY CậP .29 3.1 PHơNG PHáP TRUY CậP 29 3.1.1 CSMA/CD 30 3.1.2 CSMA/CA 31 3.1.3 Token-Passing 31 3.1.4 Demand Priority 31 31 3.2 MạNG MáY TÝNH GƯI D÷ LIƯU NH THÕ NΜO 32 3.2.1 Chức gói giao tiếp mang 32 3.3 ETHERNET 35 3.3.1 Nguån gèc cña Ethernet 35 3.4 TOKEN RING 38 3.4.1 KiÕn tróc 39 KIẾN TRểC PHâN TầNG V Mô HìNH OSI .41 4.1 KIÕN TRểC PHâN TầNG 41 4.2 Mô HìNH OSI .41 4.2.1 Physical layer (TÇng vËt lý) .42 4.2.2 Data-Link Layer (Tầng liên kết liệu) 42 4.2.3 Network layer (Tầng mạng) .43 4.2.4Transport layer (TÇng vËn chuyÓn) 43 4.2.5 Session layer (Tầng phiên) .43 4.2.6Presentation layer (Tầng trình diễn) 43 4.2.7 Application layer (TÇng øng dơng) 44 4.3 DSSNG D÷ LIƯU TRONG Mô HìNH OSI .45 GIAO THØC M¹NG 47 5.1 GIÍI THIƯU VÒ GIAO THØC(PROTOCOL) .47 5.1.1 Chức giao thøc 47 5.1.2 Protocol lµm viƯc nh thÕ nµo ? 47 5.2 GIAO THØC TCP/IP .49 5.2.1 LÞch sư mạng Internet TCP/IP 50 5.2.2 TCP/IP mô h×nh OSI 51 51 5.2.3 C¸c giao thøc lâi cña TCP/IP 55 5.3 GIAO DIÖN ØNG DÔNG TCP/IP 60 5.3.1 Windows Sockets Interface .60 5.3.2 NetBIOS 60 5.4 ĐịA CHỉ IP 61 5.4.1 Address Classes .61 5.4.2 Subnet vµ Subnet Mask .62 5.4.3 Subnetting 64 5.4.4 Variable Length Subnetting 68 5.4.5 Supernetting and Classless Interdomain Routing 71 5.5 NAME RESOLUTION 71 5.5.1 Host Name Resolution .71 5.5.2 Domain Name 71 5.6 NETBIOS NAME RESOLUTION 73 5.7 IP ROUTING 73 103 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn 5.7.1 Direct and Indirect Delivery 74 5.7.2 IP Routing Table 74 5.7.3 Routing Processes 76 5.7.4 Static and Dynamic IP Routers 77 5.8 PHYSICAL ADDRESS RESOLUTION .77 5.8.1 ARP Process .78 5.9 CáC DịCH Vễ THôNG TIN TRêN INTERNET 78 5.9.1 Dịch vụ tên miền (DNS) 78 5.9.2 Đăng nhập từ xa (TELNET) .79 5.9.3 Trun tƯp (FPT) 79 5.9.4 Email (Th ®iƯn tư) 80 5.9.5 Archie (T×m kiÕm tƯp) .80 5.9.6 Gopher (Tra cứu thông tin theo thực đơn) .80 4.9.7 World Wide Web 80 CáC TH NH PHầN KếT NÈI M¹NG 81 6.1 MODEM .82 6.1.1 Chức Modem 82 6.1.2 ChuÈn cho modem 83 6.1.3 Tèc ®é cđa Modem 83 6.1.4 Các loại modem .84 6.2 HUB 85 6.3 REPEATER .86 6.4 BRIDGE 86 6.5 ROUTER .87 6.6 BROUTERS 88 6.7 GATEWAYS 88 CôNG NGHệ MạNG 89 7.1 CáC DịCH Vễ KếT NẩI M¹NG WAN 89 7.1.1 Trun dÉn t¬ng tù (Analog) .90 90 TruyÒn dÉn sè (Digital) .90 7.1.3 Package Switch Network 91 7.1.4 Các công nghệ truyền liệu mạng WAN 92 7.2 MạNG KHôNG DâY .96 7.2.1 LAN 97 7.2.2 Extended LANs 98 7.2.3 Mobile Computing 98 KÕT LUËN 99 TΜ I LIƯU THAM KH¶O 100 CáC Tế VIếT TắT 101 104 Đồ án tốt nghiệp Phạm Bá Tuấn 105 ... thành mạng máy tính 1.1.1 Tại phải sử dụng máy tính Với khả to lớn máy tính cá nhân ngày mạng máy tính cần thiết? Mạng máy tính cần thiết mạng máy tính tăng hiệu giảm giá thành Mạng máy tính có... pháp máy tính mạng bao gồm server client kiểm tra cáp để truyền liệu Hình 3.2 Máy tính truyền liệu mạng Chỉ máy tính nhận thấy cáp rỗi giao thông mạng truyền liệu Khi máy tính truyền liệu cáp máy. .. mềm Trớc có mạng máy tính ngời sử dụng máy tính phải có riêng máy in, máy vẽ thiết bị ngoại vi khác Chỉ có cách để chia sẻ máy in ngồi máy tính nối với máy in Hình 1.2 Máy in với máy tính đơn lẻ