Tài liệu ôn tập mạng máy tính KHTN

MẠNG MÁY TÍNH I Yêu cầu kiến thức 2 1 Topology 2 2 Protocol 2 3 Network Devices 2 4 Bandwidth 2 5 Throughtput 2 6 LanManWanSan 2 7 Intranet – extranet 2 8 VPN 2 9 UnicastBroadcastMulticast 2 10 Các độ trễ gửi gói tin 2 11 LAN media 2 12 WAN services 2 13 Networking Models 2 14 Communication Process characteristic 2 15 Proxy 2 16 Firewall 2 17 VirusWormsMalwareBackdoor 2 18 IPV4 address, subnetting 2 19 OSI Model 2 20 TCP Model 2 20 1 Application DHCP, DNS, E Mail 2 20 2 Transport RDT3 0,.

MẠNG MÁY TÍNH I Yêu cầu kiến thức Topology  Đồ hình mạng (network topology):  cách thức bố trí đường truyền để nối kết nút mạng  Phân loại:  Đồ hình vật lí : Mơ tả cách bố trí đường truyền thật  Đồ hình logic: Mơ tả đường mà liệu thật di chuyển  Các kiểu đồ hình mạng:  Bus: thiết bị nối trực tiếp vào đường mạng chung  Star: thiết bị nối trực tiếp vào thiết bị chung  Ring: thiết bị nối với tạo thành vòng tròn  Mesh: thiết bị nối trực tiếp với Bus Use of cable is economical Media is inexpensive & easy to work with System is simple and reliable Bus is easy to extend Network can slow down in heavy traffic Problems are difficult to isolate Cable break can affect many users Ring System provides equal access for all computers Performance is even despite many users Failure of one computer can impact the rest of the network Problems are hard to isolate Network reconfiguration disrupts operation Star Modifying system and adding new computers is easy Centralized monitoring and management are possible Failure of one computer does not affect the rest of the network If the centralized point fails, the network fails Mesh System provides increased redundancy and reliability as well as ease of troubleshooting System is expensive to install because it uses a lot of cabling Protocol  Giao thức:  Hiểu: “thống nhất” “đối tượng” trao đổi thông tin  qui định, qui tắc để trao đổi liệu đối tượng mạng  • Định dạng liệu trao đổi (syntax, semantic) • Thứ tự thơng tin truyền nhận thực thể mạng • Các hành động cụ thể sau kiện nhận/gởi hay kiện xảy VD: HTTP, TCP, IP, PPP, …  Do tổ chức hiệp hội xây dựng: IEEE, ANSI, TIA, EIA, ITU-T Network Devices 4 Bandwidth  Băng thông (bandwidth):  Lượng thơng tin truyền kết nối mạng khoảng thời gian  Lý tưởng  Đơn vị tính: bit/s (bps), Mbps, Gbps, …  reasons to understanding  Bandwidth is finite  Bandwidth is not free  Bandwidth is a key factor in analyzing network performance, designing new networks, and understanding the Internet  The bandwidth is ever increasing 5 Throughtput  Thông lượng (throughput):  Băng thông thực tế  Nhỏ nhiều so với băng thông lý thuyết  Các yếu tố ảnh hưởng: – Thiết bị liên mạng – Topology mạng – Số lượng user mạng – Máy tính user, server – …  Throughput refers to actual measured bandwidth, at a specific time of day, using specific Internet routes, and while a specific set of data is transmitted on the network  Factors that determine throughput  Type of data being transferred  Network topology  Number of users on the network  User computer  Server computer  Power conditions – Radio, television, and telephone transmissions have, until recently, been sent through the air and over wires using electromagnetic waves These waves are called analog because they have the same shapes as the light and sound waves produced by the transmitters As light and sound waves change size and shape, the electrical signal that carries the transmission changes proportionately In other words, the electromagnetic waves are analogous to the light and sound waves Analog bandwidth is measured by how much of the electromagnetic spectrum is occupied by each signal The basic unit of analog bandwidth is hertz (Hz), or cycles per second Typically, multiples of this basic unit of analog bandwidth are used, just as with digital bandwidth Units of measurement that are commonly seen are kilohertz (KHz), megahertz (MHz), and gigahertz (GHz) These are the units used to describe the bandwidths of cordless telephones, which usually operate at either 900 MHz or 2.4 GHz These are also the units used to describe the bandwidths of 802.11a and 802.11b wireless networks, which operate at GHz and 2.4 GHz – While analog signals are capable of carrying a variety of information, they have some significant disadvantages in comparison to digital transmissions The analog video signal that requires a wide frequency range for transmission cannot be squeezed into a smaller band Therefore, if the necessary analog bandwidth is not available, the signal cannot be sent – In digital signaling all information is sent as bits, regardless of the kind of information it is Voice, video, and data all become streams of bits when they are prepared for transmission over digital media This type of transmission gives digital bandwidth an important advantage over analog bandwidth Unlimited amounts of information can be sent over the smallest or lowest bandwidth digital channel Regardless of how long it takes for the digital information to arrive at its destination and be reassembled, it can be viewed, listened to, read, or processed in its original form – It is important to understand the differences and similarities between digital and analog bandwidth Both types of bandwidth are regularly encountered in the field of information technology However, because this course is concerned primarily with digital networking, the term ‘bandwidth’ will refer to digital bandwidth Lan/Man/Wan/San Theo địa hình   Mạng cục (LAN – Local Area Network)  Kích thước nhỏ (tồ nhà, phịng máy, cơng ty, )  Thuộc đơn vị, tổ chức  Tốc độ cao, lỗi  Rẻ tiền Mạng đô thị (MAN - Metropolean Area Network)  Nhiều mạng LAN kết hợp lại  Có phạm vi quận, huyện, thành phố  Thuộc đơn vị, tổ chức  Chậm, nhiều lỗi, chi phí cao LAN  Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network)  Nhiều LAN, MAN kết hợp với  Phạm vi quốc gia, châu lục, quốc tế  Thuộc nhiều đơn vị, tổ chức  Chậm, nhiều lỗi, chi phí cao LAN, MAN 10 Cáp quang – thành phần  Tx: biến đổi tín hiệu điện thành xung ánh sáng • LED: dùng cho đa mode • LASER: dùng cho đơn mode  Rx (PIN photodiode): chuyển xung ánh sáng thành tín hiệu điện 94 Wireless: PTTD vơ tuyến  Là loại đường truyền sử dụng khơng khí làm vật mang tín hiệu thay cho cáp  Các loại đường truyền vô tuyến:  Radio  Viba  Tia hồng ngoại  Laser  Vệ tinh (satellites)  … Tại dùng PTTD vô tuyến?  Loại bỏ ràng buộc vật lý  Không thể cáp qua địa hình phức tạp  Sử dụng thiết bị di động  Thiết lặp đường truyền tạm thời  Bất lợi: security Phân bố chuẩn wireless – 95 So sánh loại Phương thức truyền dẫn: 96 97 Limitations: LAN Media – Bandwidth varies depending upon the type of media as well as the LAN and WAN technologies used The physics of the media account for some of the difference Signals travel through twisted-pair copper wire, coaxial cable, optical fiber, and air The physical differences in the ways signals travel result in fundamental limitations on the information-carrying capacity of a given medium However, the actual bandwidth of a network is determined by a combination of the physical media and the technologies chosen for signaling and detecting network signals For example, current understanding of the physics of unshielded twisted-pair (UTP) copper cable puts the theoretical bandwidth limit at over one gigabit per second (Gbps) However, in actual practice, the bandwidth is determined by the use of 10BASE-T, 100BASE-TX, or 1000BASE-TX Ethernet In other words, the actual bandwidth is determined by the signaling methods, network interface cards (NICs), and other items of network equipment that are chosen Therefore, the bandwidth is not determined solely by the limitations of the medium Figure shows some common networking media types along with the limits on distance and bandwidth when using the indicated networking technology Limitations: WAN Services 98 99 23 Networking devices: modem, Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router  Tầng 1: modem, repeater, hub  Tầng 2: bridge, switch  Tầng 3: router  Khác: NIC, access point  MODEM = MOdulate and DEModulate Là thiết bị cho phép máy tính truyền thơng với qua mạng điện thoại  Chức năng:  Điều chế [Modulate]: chuyển đổi tín hiệu số (digital) máy tính thành tín hiệu tương tự (analog) điện thoại  Giải điều chế [Demodulate]: chuyển đổi tín hiệu tín hiệu tương tự điện thoại thành tín hiệu số máy tính  Repeater thiết bị mạng nối kết nhánh mạng  nhận tín hiệu nhánh mạng  khuyếch đại tín hiệu (khơng xử lý nội dung)  truyền tiếp vào nhánh mạng lại  Số lượng repeater mạng LAN có hạn 100  Hub: Là thiết bị mạng cho phép tập kết dây dẫn mạng  Tín hiệu vào port Hub chuyển tất port  Mỗi port shared link Phân loại:  Passive hub:  Khơng khuyếch đại tín hiệu  Active Hub  Khuyếch đại tín hiệu  Như repeater nhiều cổng  Intelligent Hub  Là active hub  Chuyển mạch (switching): chuyển tín hiệu đến port máy nhận Repeater & hub  Chức năng: Tái sinh tín hiệu mạng chuyển tín hiệu mạng đến segment mạng lại  Đặc điểm:  Khơng thể liên kết segment khác • Khác đường mạng • Khác phương pháp truy cập đường truyền • dùng phương tiện truyền dẫn khác  Không thể “nhận dạng” packet  Không cho phép giảm tải mạng  Cho phép mở rộng mạng dễ dàng 101  Bridge: Là thiết bị mạng cho phép nối kết nhánh mạng vật lý  Chức năng: chuyển có chọn lọc gói tin đến nhánh mạng chứa trạm nhận gói tin   Duy trì bảng địa • MAC – Port • khởi tạo trì tự động thủ cơng Nếu trạm nhận segment với trạm gởi, hủy gói tin; ngược lại chuyển gói tin đến segment đích  Đặc điểm:  Cho phép mở rộng mạng logic với nhiều kiểu chạy cáp khác  Tách mạng thành nhiều phần nhằm giảm lưu lượng mạng  Chậm repeater phải xử lý gói tin  Khơng có khả tìm đường tối ưu trường hợp có nhiều đường  Đắt tiền repeater  Switch: Là bridge nhiều port  Hỗ trợ full-duplex  Duy trì bảng CAM (Content Addressable Memory)  MAC – Port  Chức năng: 102  Học địa MAC (self –learning)  Filtering/Forwarding  Tránh loop  Các chế độ chuyển mạch:  Store-and-forward  Đọc hết nội dung gói tin  Đảm bảo xác  Cut-through  Đọc 14 bytes  Không phát gói tin bị lỗi  Fragment-free  Đọc phần gói tin Switch – VLAN  VLAN = Virtual LAN  Nhóm số port thành mạng LAN ảo 103  Router: Chức năng:  Nối kết mạng logic khác  Sử dụng địa logic (IP) để xử lý gói tin  Định tuyến (Routing) •  Chạy thuật toán định tuyến (OSPF, RIP, BGP,…)  tạo bảng định tuyến Chuyển tiếp (Forwarding) • Chuyển gói tin từ cổng vào (incoming port) cổng (outcoming port) NIC:  NIC = Network Interface Card  Là thiết bị chuyển đổi tín hiệu máy tính thành tín hiệu phương tiện truyền dẫn ngược lại  Cung cấp kết nối vật lý đến phương tiện truyền dẫn 104 Access Point  Là thiết bị cho phép thiết bị truy cập mạng không dây  Đóng vai trị hub  Thành phần:  Bộ thu: thu tín hiệu radio chuyển thành tín hiệu mạng  Bộ phát: chuyển tín hiệu mạng thành tín hiệu radio  Ngày nay, số AP cịn tích hợp chức Router Nhu cầu Thiết bị Kết nối nhiều máy tính Net SW, Hub, Bridge Kết nối nhiều Net Router Truyền qua điện thoại Modem Kéo dài dây cáp Repeater Thiết lập mạng không dây AP Collision domain - Broadcast domain  Collision domain (miền đụng độ): miền có khả xảy đụng độ  Là miền dùng chung (chia sẻ)  Hai segment thuộc collision domain chúng gây collision đồng thời gởi liệu xuống đường truyền  Broadcast domain (miền broadcast): miền nhận gói tin broadcast 105  Gồm nhiều collision domain (1 – n)  Collision domain A B thuộc broadcast domain node mạng collision domain B nhận gói tin broadcast từ node collision domain A  Thiết bị mở rộng collision domain:  Repeater  Hub  …  Thiết bị phân tách collision domain  Switch  Bridge  Thiết bị phân tách broadcast domain  Router  Switch (VLAN) 24 Các kiến trúc firewall 106 II Yêu cầu kỹ Chia subnet Triển khai cài đặt dịch vụ hệ thống mạng: DHCP, DNS E-mail IPSec Cấu hình router Cấu hình VPN NAT Cấu hình firewall Thiết kế mạng quy mô vừa nhỏ Socket programming 107 ... Throughtput  Thông lượng (throughput):  Băng thông thực tế  Nhỏ nhiều so với băng thông lý thuyết  Các yếu tố ảnh hưởng: – Thiết bị liên mạng – Topology mạng – Số lượng user mạng – Máy tính user,... thời  Bị tắt nghẽn  Yêu cầu tài nguyên sử dụng vừa đủ  Mỗi gói có thêm phần “header” làm tăng kích thước liệu truyền  Phù hợp cho liệu tức thời  VD: mạng máy tính 20 15 Proxy  Proxy  Là...  Mạng cục (LAN – Local Area Network)  Kích thước nhỏ (tồ nhà, phịng máy, công ty, )  Thuộc đơn vị, tổ chức  Tốc độ cao, lỗi  Rẻ tiền Mạng đô thị (MAN - Metropolean Area Network)  Nhiều mạng