Chương I: Tổng quan về mạng máy tính pot

Chương I: Tổng quan mạng máy tính Khái niệm mạng máy tính - Mạng máy tính (networking) tập hợp máy tính kết nối với đường truyền vật lý theo kiến trúc đảm bảo cho máy tính chia sẻ liệu thiết bị ngoại vi với Các yếu tố mạng máy tính - Đường truyền vật lý • Đường truyền hữu tuyến gồm có: cáp đồng trục, cáp đơi xoắn, cáp sợi quang • Đường truyền vơ tuyến gồm có: Radio, sóng cực ngắn (viba), tia hồng ngoại - Dải thông (bandwidch): độ đo phạm vi tần số mà đường truyền đáp ứng - Thơng lượng (Throughput): biểu diễn số bít truyền giây (bps) - Độ suy hao: độ đo yếu tín hiệu đường truyền (phụ thuộc độ dài cáp) - Nhiễu điện từ: gây tín hiệu điện bên ngồi đường truyền - Kiến trúc mạng: Thể cách nối máy tính (hình trạng – topology) giao thức (protocol) truyền tin mạng Topo mạng: Có kiểu chủ yếu điểm - điểm (point to point) quảng bá (Broadcast hay Point To Multipoint) • Topo kiểu P.T.P gồm có kiểu star, ring, tree, mesh (complet) • Topo kiểu P.T.MP gồm có kiểu ring, bus, satellite radio Phân loại mạng máy tính + Căn vào quy mơ, vị trí địa lý - LAN (Local Area Network): mạng cục bộ, mạng cài đặt phạm vi tương đối nhỏ (ví dụ tồ nhà, khu trường học ) với khoảng cách lớn máy tính nút mạng vài km trở lại - WAN (Wide Area Network): mạng diện rộng, không bị giới hạn mặt khoảng cách điạ lý máy tính Phạm vi mạng liên quốc gia lục địa Thơng thường WAN hình thành dựa kết nối nhiều LAN lại với - MAN (Metropolitan Area Networks): mạng đô thị - GAN (Global Area Networks): Mạng toàn cầu + Căn vào cách nối mạng - Bus: Theo đó, máy tính nối trực tiếp vào đường trục (ở hai đầu trục có gắn thiết bị gọi Teminator) - Star: Theo cách này, máy tính khơng nối trực tiếp với mà qua thiết bị trung tâm, gọi Hub - Ring: Gần giống mơ hình Bus, nhiên đường trục nối lại thành vịng trịn, khơng cần Teminator - Mesh: Ở mơ hình này, máy nối trực tiếp với nhau, tạo thành mạng lưới - Hỗn hợp: Ngoài kiểu trên, người ta kết hợp mơ hình lại với nhau, tạo nên kiểu mạng hỗn hợp + Căn vào kỹ thuật chuyển mạch (switching) - Chuyển mạch kênh (Circuit switched) - Chuyển mạch thông báo (Message switched) - Chuyển mạch gói (Packet switched) + Căn vai trò hoạt động máy tính - Peer to Peer (mạng ngang quyền): Theo mơ hình này, máy mạng có vai trị Mạng thích hợp với tổ chức có quy mô nhỏ, đơn giản - Client-Server (mạng phân quyền): Trong mơ hình có số máy đóng vai trò Server, tức cung cấp dịch vụ (phục vụ Server) cho máy khác (Client) Các Server dùng để làm công tác quản lý 4 Giao thức mạng - Giao thức (protocol) quy tắc quy định cách truyền liệu Điều đảm bảo cho máy tính mạng đọc gói liệu dù máy chạy hệ điều hành, phần mềm phần cứng Tại máy gửi: • Dữ liệu chia thành gói (packet) mà giao thức xử lý • Địa máy nhận bổ sung vào gói tin • Truyền liệu qua NIC để vào mạng Tại máy nhận: • Lấy gói tin từ mạng • Xử lý liệu địa chỉ, kiểm tra thơng tin gói nhận • Kết hợp liệu từ gói lại • Trả cho ứng dụng - Giao thức TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) giao thức chuẩn công nghiệp, định nghĩa tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International Organization for Standardization ISO) + Khái niệm mạng Internet: Là mạng máy tính tồn cầu, mạng mạng, trao đổi thông tin dựa giao thức chuẩn TCP/IP Kiến trúc phân tầng mơ hình OSI (Reference Model for Open Systems Interconnection) + Mục đích việc phân tầng - Nhằm định rõ tiêu chuẩn dùng việc phát triển hệ thống mở, làm cho hệ thống mạng khác dùng phương thức truyền thông loại tương tự nhau, nhằm đảm bảo kết nối hệ thống mạng khác - Làm giảm độ phức tạp việc thiết kế cài đặt mạng - Tìm cách biểu diễn chung cho thành phần liệu + Các nguyên tắc để xây dựng tầng hệ thống mở ISO - Chỉ thiết lập tầng cần đến cấp độ trừu tượng khác - Mỗi tầng phải thực chức rõ ràng, chức giống đặt tầng - Chức tầng phải định rõ giao thức theo tiêu chuẩn quốc tế, có thay đổi khơng ảnh hưởng đến tầng khác - Các chức khác phải xây dựng tầng riêng biệt, song số lượng tầng phải vừa đủ để cấu trúc không trở nên q phức tạp + Mơ hình OSI Năm 1984 ISO đưa mơ hình OSI bao gồm tầng mô tả sau Hệ thống mở A Hệ thống mở B Giao thức tầng Giao thức tầng Tầng ứng dụng Tầng trình diễn Tầng phiên Tầng giao vận Tầng mạng Tầng liên kết dl Giao thức tầng Đường truyền vật lý Tầng vật lý + Chức tầng mơ hình OSI - Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application Layer) Tầng Ứng dụng tầng gần gũi với người sử dụng nhất, cung cấp dịch vụ mạng cho ứng dụng người dùng, làm giao diện người dùng hệ thống ví dụ ứng dụng Email, Trình duyệt Web, Nó chứa giao thức chức cần thiết cho người sử dụng để thực tác vụ truyền thơng - Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation Layer) Cung cấp cách biểu diễn liệu tầng ứng dụng theo chuẩn chung tầng xử lý – Nó đóng vai trị tầng thơng dịch - Tầng 5: Tầng phiên (Session Layer) Cung cấp phương tiện quản lý truyền thông ứng dụng: thiết lập, trì, đồng hố huỷ bỏ phiên truyền thông ứng dụng - Tầng 4: Tầng giao vận (Transport Layer) Thực việc truyền liệu đầu mút (end to end); thực việc kiểm soát lỗi kiểm soát luồng liệu đầu mút (đóng gói lại liệu, đánh số nơi gửi, mở gói dl trả lại cho lớp nơi nhận đảm bảo tin cậy hiệu - trình truyền nhận không gặp lỗi truyền nhận lại, gói giống bỏ bớt) - Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer) Thực việc truyền gói liệu đến đích dựa theo địa logic Nó chọn đường điều khiển thơng tin tránh tác nghẽn - Tầng 2: Tầng liên kết liệu (Data Link Layer) Cho phép điều khiển truy nhập đường truyền vật lý điều khiển truyền liệu tin cậy: Các bit thông tin truyền nhận theo khối logic gọi khung (frame) Tầng liên kết liệu gắn liền với lược đồ đánh địa vật lý, cấu hình mạng, truy xuất mạng, thông báo lỗi, thứ tự phân phối frame, điều khiển luồng - Tầng 1: Tầng vật lý (Physical Layer) Thực truyền dòng bit qua đường truyền vật lý (không quan tâm tới cấu trúc), truy nhập đường truyền vật lý nhờ phương tiện cơ, điện, hàm, thủ tục + Nguyên tắc truyền liệu tầng mơ hình OSI - Theo tiếp cận OSI, tầng hệ thống có nhiều thực thể (entity) hoạt động Ví dụ thực thể tiến trình (process) hệ đa xử lý trình (subroutine) - Một thực thể tầng N - entity(N) cài đặt chức tầng N giao thức truyền thông với entity(N) hệ thống khác - Mỗi thực thể truyền thông với thực thể tầng qua giao diện (interface) Giao diện gồm nhiều điểm truy nhập dịch vụ (Service Access Point – SAP) Hệ thống B Hệ thống A Layer (N+1) entity(N+1) SAP(N) SAP(N) Interface Protocol tầng N Layer (N) entity(N) SAP(N-1) SAP(N-1) Layer (N-1) Interface entity(N) - Tại SAP người ta xây dựng hàm nguyên thuỷ (primitive): hàm rõ chức cần thực dùng để chuyển liệu thông tin điều khiển OSI định nghĩa hàm nguyên thuỷ để định nghĩa tương tác tầng kề • Hàm yêu cầu (Request) • Hàm báo (Indication) • Hàm trả lời (Response) • Hàm xác nhận (Confirm) Ví dụ: thực thể tầng N hệ thống A trao đổi với hệ thống B Hệ thống B Hệ thống A Layer (N) entity(N) REQ (1) Interface entity(N) Protocol tầng N CONF (4) IND (2) SAP(N-1) RESP (3) SAP(N-1) Layer (N-1) Protocol tầng N-1 - Giao thức truyền tin tầng N (giữa thực thể đồng mức) xây dựng theo kiểu có liên kết khơng có liên kết - Đơn vị liệu sử dụng giao thức ký hiệu PDU (Protocol Data Unit) cịn gọi gói tin (Packet) giao thức - Khi đơn vị liệu từ tầng N (ký hiệu PDU(N)) chuyển xuống xem đơn vị liệu cho dịch vụ tầng N-1 ký hiệu SDU(N-1) Phần thông tin điều khiển tầng N-1 ký hiệu PCI(N-1) thêm vào đầu SDU(N-1) để tạo thành PDU(N1) Trình tự tiếp diễn tầng vật lý, liệu truyền qua đường truyền vật lý - Bên hệ thống nhận, trình tự diễn ngược lại Qua tầng PCI tương ứng phân tích sau cắt bỏ khỏi PDU trước gửi lên tầng Hệ thống mở A Hệ thống mở B PDU(N) Data PCI(N-1) Dịng bít liệu vật lý Data SDU(N-1) Dịng bít liệu vật lý Đường truyền vật lý ... loại mạng máy tính + Căn vào quy mơ, vị trí địa lý - LAN (Local Area Network): mạng cục bộ, mạng cài đặt phạm vi tương đối nhỏ (ví dụ nhà, khu trường học ) với khoảng cách lớn máy tính nút mạng. .. động máy tính - Peer to Peer (mạng ngang quyền): Theo mơ hình này, máy mạng có vai trị Mạng thích hợp với tổ chức có quy mơ nhỏ, đơn giản - Client-Server (mạng phân quyền): Trong mơ hình có số máy. .. cho máy khác (Client) Các Server cịn dùng để làm cơng tác quản lý 4 Giao thức mạng - Giao thức (protocol) quy tắc quy định cách truyền liệu Điều đảm bảo cho máy tính mạng đọc gói liệu dù máy