UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN MẠNG CĂN BẢN NGÀNH, NGHỀ TIN HỌC VĂN PHÒNG TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ CĐCĐ ngày tháng[.]
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: MẠNG CĂN BẢN NGÀNH, NGHỀ: TIN HỌC VĂN PHỊNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐCĐ ngày tháng năm 20… Hiệu trƣởng trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm ii MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Khái niệm mạng máy tính .9 Ƣu nhƣợc điểm mạng máy tính: 2.1 Ƣu điểm: 2.2 Nhƣợc điểm: 10 Phân loại mạng máy tính .10 3.1 Theo khoảng cách địa lý 10 3.2 Dựa theo kỹ thuật chuyển mạch .11 3.3 Phân loại theo kiến trúc mạng 13 3.4 Phân loại theo hệ điều hành 13 Kiến trúc mạng máy tính .13 4.1 Khái niệm Topology .13 4.2 Lƣợc đồ Bus (Kiến trúc thẳng) .13 4.3 Lƣợc đồ Star (kiến trúc hình sao) 14 4.4 Lƣợc đồ Ring (kiến trúc vòng) .14 4.5 Các kiến trúc mạng kết hợp 15 Các mơ hình mạng 16 4.1 Mơ hình OSI 17 4.2 Mơ hình TCP/IP .20 4.3 So sánh mơ hình OSI TCP/IP 23 Địa IP 24 5.1 Tổng quan IP 24 5.2 Trình bày địa IP 26 5.3 Các lớp địa IP 27 5.4 Một số quy tắc đánh địa IP .27 5.5 Subnet Mask 28 CÂU HỎI ÔN TẬP .34 Bài 2: MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG .44 Môi trƣờng truyền dẫn 44 1.1 Khái niệm: 44 1.2 Tần số truyền thông: .44 1.3 Các đặc tính phƣơng tiện truyền dẫn: 44 1.4 Các kiểu truyền dẫn: .45 Các thiết bị mạng 46 2.1 Các loại cáp mạng 46 Cách test mạng kiểm tra dây mạng test mạng đơn giản 52 Các kỹ thuật bấm cáp mạng 59 BÀI TẬP THỰC HÀNH .64 Bài 3: THIẾT KẾ MẠNG LAN 68 A LÝ THUYẾT 68 Các yêu cầu thiết kế 68 1.1 Lấy yêu cầu 68 1.2 Phân tích yêu cầu 68 Qui trình thiết kế mạng 69 Khảo sát địa điểm thi công 69 2 Vẽ sơ đồ thi công 70 Lập bảng dự trù kinh phí 71 Lập kế hoạch thi công 71 Hồ sơ thiết kế mạng 72 Lập hồ sơ tổng quát hệ thống mạng 72 Lập hồ sơ chi tiết hệ thống mạng 72 B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 74 BÀI 4: THI CƠNG CƠNG TRÌNH MẠNG 76 A LÝ THUYẾT 76 Đọc vẽ 76 Các kỹ thuật thi công cơng trình mạng 77 2.1 Một số nguyên tắc thi công mạng 77 2.2 Thi công hệ thống cáp 77 Lắp đặt thiết bị mạng 80 2.4 Thiết lập hệ thống quản trị 81 Giám sát thi công mạng 82 Giám sát thi công cáp 82 Giám sát lắp đặt thiết bị 83 3 Lập hồ sơ thi công mạng 85 B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 86 BÀI 5: CÀI ĐẶT HỆ THỐNG MẠNG 87 A LÝ THUYẾT 87 Cài đặt hệ điều hành mạng 87 1.1 Cài đặt hệ điều hành mạng cho Server 87 Cài đặt hệ điều hành mạng cho Client 88 Cài đặt giao thức mạng 88 Mơ hình Internet TCP/IP 88 2.2 Bộ giao thức TCP/IP 90 2.3 Một số giao thức khác 94 Cài đặt dịch vụ mạng 94 3.1 Dịch vụ DHCP 95 + Cấu hình IP động cho máy Client 102 Cách kiểm tra địa IP đƣợc cấp phát cho máy tính 102 3.2 Dịch vụ DNS 103 3.3 Dịch vụ AD (Active Directory) 118 Cấu hình bảo mật 129 B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO 141 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: MẠNG CĂN BẢN Mã mô đun: MĐ18 Thời gian thực mô đun: 90 (Lý thuyết: 30 giờ; thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 55 giờ; kiểm tra: giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ DUN: Vị trí: Mơ đun đƣợc bố trí sau học sinh học xong mô đun chung, mô đun sở chuyên ngành đào tạo chuyên môn nghề Tính chất mơ đun : Là mơ đun lý thuyết thực hành chuyên ngành bắt buộc II MỤC TIÊU MƠ ĐUN: Sau học xong mơ đun Học sinh đạt đƣợc : Phân biệt đƣợc mạng LAN WAN; Trình bày đƣợc chức mơ hình kết nối hệ thống mở OSI mơ hình kiến trúc TCP/IP (Internet) ; Sử dụng đƣợc thiết bị nối kết mạng: Cables, NIC, Repeater, Hub, Bridge, Modem, Switches, Routers, việc thiết kế hệ thống mạng LAN; Hiểu phân biệt đƣợc số công nghệ mạng nhƣ: điểm tới điểm, Ethernet, Token Ring, mạng thuê bao, mạng chuyển mạch, mạng Arpanet, mạng Internet, mạng không dây (wireless); Hiểu biết đƣợc nguyên lý hoạt động hệ thống mạng máy tính, địa IP, giao thức (Protocol) mạng, dịch vụ mạng (FTP, SMTP, DNS, DHCP, HTTP, RAS, …) mạng internet; Cài đặt đƣợc mạng cục bộ; Quản lý đƣợc mạng cục lớp học, quan; Nhận thức tầm quan trọng an toàn điện, thiết bị nhằm phục vụ đời sống sinh hoạt, nhƣ công nghiệp, từ xác định đƣợc cách thức học tập làm việc cách nghiêm túc, chịu khó, rèn cho đƣợc tác phong cơng nghiệp III NỘI DUNG MƠ ĐUN : Nội dung tổng quát phân phối thời gian : Số TT Tên mô đun Bài mở đầu: Nhập mơn mạng máy tính Nhập mơn mạng máy tính Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập 2 0 Số TT Tên mô đun Định nghĩa mạng máy tính Lợi ích kết nối mạng máy tính Lịch sử phát triển mạng Giới thiệu hệ thống mạng máy tính Phân loại mạng Các thành phần mạng máy tính Các mơ hình ứng dụng mạng Một số hệ điều hành mạng Các mơ hình quản lý mạng Cơng việc ngƣời quản trị mạng Băng thông, độ trễ, thông lƣợng Phƣơng thức truyền độ an tồn Chuẩn mạng máy tính Chuẩn mạng Mơ hình tham chiếu OSI Mơ hình tham chiếu OSI Một số chuẩn mạng Ôn tập kiểm tra định kỳ Các thiết bị nối kết nối mạng Thiết bị truyền dẫn Thiết bị đầu nối Một số thiết bị khác Thiết bị kết nối mạng Thiết bị nối liên mạng Miền xung đột mơ hình nối kết mạng thƣờng gặp Thiết bị nối liên mạng Ôn tập kiểm tra định kỳ Giới thiệu công nghệ mạng Mạng điểm tới điểm (Point to Point) Mạng Ethernet Mạng Token ring Mạng thuê bao Mạng chuyển mạch Mạng Arpanet Mạng Internet Mạng Wireless Ôn tập kiểm tra định kỳ Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập 12 4 19 15 4 Số TT Tên mô đun Giao thức TCP/IP Giao thức IP (Internet protocol) Giao thức TCP (Transmission control protocol) Giao thức UDP (User datagram protocol) Ôn tập kiểm tra định kỳ Giới thiệu dịch vụ mạng Dịch vụ ARP (Address Resolution Protocol) Dịch vụ ICMP (Internet Control Message Protocol) Dịch vụ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Dịch vụ DNS (Domain Name System) Dịch vụ FTP (File Transfer Protocol) Dịch vụ WEB Dịch vụ MAIL Dịch vụ RAS (Remote Access Service) Ôn tập kiểm tra định kỳ Cài đặt khai thác mạng Internet Cài đặt thông số InternetDịch vụ WEB Khai thác mạng Internet Ôn tập kiểm tra định kỳ Cộng Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập 10 20 15 90 30 55 Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Mục tiêu Trình bày đƣợc khái niệm mạng máy tính, phân loại mạng kiến trúc mạng Khái niệm mạng máy tính Ƣu nhƣợc điểm mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính nhóm máy tính, thiết bị ngoại vi đƣợc nối kết với thông qua phƣơng tiện truyền dẫn nhƣ cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại giúp cho thiết bị trao đổi liệu với cách dễ dàng Ưu nhược điểm mạng máy tính: 2.1 Ưu điểm: - Tiết kiệm tài nguyên phần cứng: nhƣ bạn biết số hệ thống mạng máy trạm khơng cần ổ cứng ln(mạng Boot room), lần chạy load hệ điều hành máy chủ lơi mà thơi Ngồi cịn có hệ thống mạng mà máy khơng cần dùng case ln, cần có hình chuột bàn phím làm đƣợc ln - Giảm chi phí quyền phần mềm: Khi kết nối mạng lại sử dụng tính chia ứng dụng máy chủ server xuống cho máy trạm, máy trạm khơng cần cài phần mềm mà cần kết nối đến server để chạy mà Trong trƣờng hợp tức nhiên bạn phải bỏ tiền mua quyền nhƣng so với ban đầu - Chia liệu dễ dàng: Có thể nói lý để kết nối mạng, kết nối mạng mục đích nói dùng để chia liệu cho máy hệ thống mạng - Tập trung liệu, bảo mật backup dễ dàng: Nếu không sử dụng mạng liệu đƣợc lƣu trữ máy riêng biệt nhƣng ta kết nối mạng cần lƣu trữ server Các máy trạm lần muốn truy xuất liệu kết nối lên server lấy Khi tập trung nhƣ việc backup bảo mật hiệu - Chia internet: Nếu nói lý lý dùng để kết nối mạng đáng Các bạn thử nghĩ xem phịng Internet có 30 máy tính phải đí thuê 30 đƣờng truyền Internet; quan có 50 máy tinh phải thuê 50 đƣờng truyền internet sao? Khi kết nối mạng cần đƣờng truyền mà giải đƣợc tất cả! 2.2 Nhược điểm: - Dễ bị tê liệt toàn hệ thống mạng: Nếu hệ thống mạng bị cơng dễ làm tê liệt tồn hệ thống mạng, hacker công vào máy chủ để làm tê liệt Khi máy chủ bị tê liệt lấy sức đâu mà phục vụ cho máy trạm - Trình độ người quản lý: Khi kết nối hệ thống mạng cao đến đâu địi hỏi trình độ ngƣời quản lý phải tƣơng ứng đến đó, để phục vụ cho việc thiết kế, cài đặt quản trị - Dễ bị lây lan virus: Khi bạn kết nối hệ thống mạng tạo đất sống rộng lớn cho anh virus xinh đẹp Các bạn thử nghĩ xem nhân viên cắm usb vào máy tính phịng Kế tồn ec ec lây lan quan phịng Nhân Phân loại mạng máy tính Có nhiều cách để phân loại mạng máy tính tuỳ thuộc vào yếu tố đƣợc chọn làm tiêu để phân loại: khoảng cách địa lý, kỹ thuật chuyển mạch, kiến trúc mạng 3.1 Theo khoảng cách địa lý Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố để phân loại mạng máy tính đƣợc phân thành loại: mạng cục bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng, mạng toàn cầu - Mạng cục (Local Area Networks - LAN): cài đặt phạm vi tƣơng đối hẹp (ví dụ nhƣ tịa nhà, quan, trƣờng học, ), khoảng cách lớn máy tính nối mạng vài chục km trở lại - Mạng đô thị (Metropolitan Area Networks - MAN): cài đặt phạm vi đô thị, trung tâm kinh tế xã hội, có bán kính nhỏ 100 km - Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WAN): phạm vi mạng vƣợt qua biên giới quốc gia chí lục địa - Mạng toàn cầu (Global Area Networks - GAN): phạm vi rộng khắp tồn cầu Mạng Internet ví dụ cho loại Chúng ta cần lƣu ý rằng: khoảng cách địa lý đƣợc dùng làm ―mốc‖ mang tính tƣơng đối Cùng với phát triển công nghệ truyền dẫn quản trị mạng ranh giới ngày mờ nhạt 10 3.2 Dựa theo kỹ thuật chuyển mạch Nếu lấy ―kỹ thuật chuyển mạch‖ làm yếu tố để phân ploại ta có loại: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thơng báo mạng chuyển mạch gói 3.2.1 Mạng chuyển mạch kênh Khi có hai thực thể cần trao đổi thơng tin với chúng thiết lập ―kênh‖ cố định đƣợc trì hai bên ngắt liên lạc Các liệu đƣợc truyền theo đƣờng cố định Hình 1.7 Mạng chuyển mạch kênh Nhƣợc điểm: + Tốn thời gian để thiết lập kênh cố định hai thực thể + Hiệu suất sử dụng đƣờng truyền thấp có lúc kênh bị bỏ khơng hai bên hết thông tin cần truyền thực thể khác không đƣợc phép sử dụng kênh truyền 3.2.2 Mạng chuyển mạch thông báo Thông báo (message) đơn vị thông tin ngƣời sử dụng có khn dạng đƣợc qui định trƣớc Mỗi thơng báo có chứa vùng thơng tin điều khiển định rõ đích đến thơng báo Căn vào thông tin mà nút trung gian chuyển thơng báo tới nút theo đƣờng dẫn tới đích Mỗi nút cần phải lƣu trữ tạm thời để ―đọc‖ thông tin điều khiển thơng báo để sau chuyển tiếp thơng báo Tuỳ thuộc vào điều kiện mạng, thông báo khác truyền theo đƣờng truyền khác Hình 1.8 Mạng chuyển mạch thơng báo Ưu điểm so với mạng chuyển mạch kênh: 11 - Hiệu suất sử dụng đƣờng truyền cao khơng bị chiếm dụng độc quyền mà đƣợc phân chia nhiều thực thể - Mỗi nút mạng lƣu trữ thơng báo kênh truyền rỗi gửi thông báo đi, giảm đƣợc tình trạng tắc nghẽn mạch - Có thể điều khiển việc truyền tin cách xếp độ ƣu tiên cho thông báo - Có thể tăng hiệu suất sử dụng dải thơng cách gán địa quảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích Nhược điểm: - Khơng hạn chế kích thƣớc thơng báo, dẫn đến phí tổn lƣu trƣ tạm thời cao ảnh hƣởng tới thời gian đáp (respone time) chất lƣợng truyền tin - Thích hợp cho dịch vụ thƣ tín điện tử áp dụng có tính thời gian thực tồn độ trễ lƣu trữ xử lý thông tin điều khiển nút 3.2.3 Mạng chuyển mạch gói Mỗi thơng báo đƣợc chia làm nhiều phần nhỏ đƣợc gọi gói tin có khn dạng quy định trƣớc Mỗi gói tin chứa thơng tin điều khiển, có địa nguồn (ngƣời gửi) đích (ngƣời nhận) gói tin Các gói tin thơng báo qua mạng tới đích nhiều đƣờng khác Ở bên nhận, thứ tự nhận đƣợc khơng thứ tự đƣợc gửi Hình 1.9 Mạng chuyển mạch gói So sánh mạng chuyển mạch thơng báo mạng chuyển mạch gói: ♦ Giống nhau: phƣơng pháp giống ♦ Khác nhau: Các gói tin đƣợc giới hạn kích thƣớc tối đa cho nút mạng xử lý tồn gói tin nhớ mà không cần phải lƣu trữ tạm thời đĩa Vì mạng chuyển mạch gói truyền gói tin qua mạng nhanh chóng hiệu so với mạng chuyển mạch thơng báo Nhƣng vấn đề khó khăn mạng loại việc tập hợp gói tin để tạo lại thơng báo ban đầu ngƣời sử dụng, đặc biệt trƣờng hợp gói đƣợc truyền theo nhiều đƣờng khác Cần phải cài đặt chế ―đánh dấu‖ gói tin phục hồi gói tin bị thất lạc truyền bị lỗi cho nút mạng Do có ƣu điểm mềm dẻo hiệu suất cao nên mạng chuyển mạch gói đƣợc sử dụng phổ biến mạng chuyển mạch thơng báo Việc tích hợp hai kỹ thuật chuyển mạch (kênh gói) mạng thống 12 (đƣợc gọi mạng dịch vụ tích hợp số- Intergrated Services Digital Networks, viết tắt ISDN) xu hƣớng phát triển mạng ngày 3.3 Phân loại theo kiến trúc mạng Ngƣời ta phân loại mạng theo kiến trúc mạng (topo giao thức sử dụng) Các mạng thƣờng hay đƣợc nhắc đến nhƣ: mạng SNA IBM, mạng ISO, mạng TCP/IP 3.4 Phân loại theo hệ điều hành Nếu phân loại theo hệ điều hành mạng ngƣời ta chia theo mơ hình mạng ngang hàng, mạng khách/chủhoặc phân loại theo tên hệ điều hành mà mạng sửdụng: Windows NT, Unix, Novell Kiến trúc mạng máy tính 4.1 Khái niệm Topology Network topology sơ đồ dùng biểu diễn kiểu xếp, bố trí vật lý máy tính, dây cáp thành phần khác mạng theo phƣơng diện vật lý Có hai kiểu kiến trúc mạng là: kiến trúc vật lý (mơ tả cách bố trí đƣờng truyền thực mạng), kiến trúc logic (mô tả đƣờng mà liệu thật di chuyển qua node mạng) 4.2 Lược đồ Bus (Kiến trúc thẳng) Nối mạng máy tính đơn giản phổ biến Dùng đoạn cáp nối tất máy tính thiết bị mạng thành hàng Tín hiệu liệu truyền đƣợc lan truyền đoạn cáp đến máy tính cịn lại, nhiên có máy tính có địa so khớp với địa mã hóa liệu chấp nhận Tại thời điểm, có máy gởi liệu lên mạng Càng nhiều máy tốc độ chậm Hình 4.2 - Kiến trúc mạng Bus 13 Hiện tượng dội tín hiệu: liệu đƣợc gởi lên mạng, liệu từ đầu cáp đến đầu cáp Nếu tín hiệu tiếp tục khơng ngừng dội tới lui dây cáp ngăn khơng cho máy tính khác gởi liệu Sử dụng thiết bị terminator (điện trở cuối) đặt đầu cáp để hấp thu tín hiệu điện tự Ưu điểm: dùng cáp, dễ lắp đặt, giá thành rẻ, mở rộng mạng tƣơng đối đơn giản, khoảng cách xa dùng repeater để khuếch đại tín hiệu Khuyết điểm: đoạn cáp đứt đôi đầu nối bị hở có hai đầu cáp khơng nối với terminator nên tín hiệu dội ngƣợc làm cho tồn hệ thống mạng ngƣng hoạt động Những lỗi nhƣ khó phát hỏng chỗ nên cơng tác quản trị khó mạng lớn (nhiều máy kích thƣớc lớn) 4.3 Lược đồ Star (kiến trúc hình sao) Các máy tính đƣợc nối vào thiết bị đấu nối trung tâm (Hub hoặcSwitch) Tín hiệu đƣợc truyền từ máy tính gởi qua hub tín hiệu đƣợc khuếch đại truyền đến tất máy tính khác mạng Hình 4.3 - Kiến trúc mạng Star Ưu điểm: cung cấp tài nguyên chế độ quản lý tập trung Khi đoạn cáp bị hỏng ảnh hƣởng đến máy dùng đoạn cáp đó, mạng hoạt động bình thƣờng Kiến trúc cho phép mở rộng thu hẹp mạng cách dễ dàng Khuyết điểm: đòi hỏi nhiều cáp phải tính tốn vị trí đặt thiết bị trung tâm Khi thiết bị trung tâm điểm bị hỏng tồn hệ thống mạng ngừng hoạt động 4.4 Lược đồ Ring (kiến trúc vòng) Các máy tính thiết bị nối với thành vịng khép kín, khơng có đầu bị hở Tín hiệu đƣợc truyền theo chiều qua nhiều máy tính Kiến trúc dùng phƣơng pháp chuyển thẻ (token passing) để truyền liệu quanh mạng 14 Hình 4.4 - Kiến trúc mạng Ring Phƣơng pháp chuyển thẻ phƣơng pháp dùng thẻ chuyển từ máy tính sang máy tính khác tới máy tính muốn gởi liệu Máy giữ thẻ bắt đầu gởi liệu quanh mạng Dữ liệu chuyển qua máy tính tìm đƣợc máy tính có địa khớp với địa liệu Máy tính đầu nhận gởi thơng điệp cho máy tính đầu gởi cho biết liệu đƣợc nhận Sau xác nhận máy tính đầu gởi tạo thẻ thả lên mạng Vận tốc thẻ xấp xỉ với vận tốc ánh sáng 4.5 Các kiến trúc mạng kết hợp Star bus mạng kết hợp mạng star mạng bus Trong kiến trúc vài mạng có kiến trúc hình star đƣợc nối với trục cáp (bus) Nếu máy tính bị hỏng khơng ảnh hƣởng đến phần cịn lại mạng Nếu Hub bị hỏng tồn máy tính Hub khơng thể giao tiếp đƣợc Hình 4.5.1 - Kiến trúc mạng Star-Bus Mạng Star Ring tƣơng tự nhƣ mạng Star Bus Các Hub kiến trúc Star Bus đƣợc nối với trục cáp thẳng (bus) Hub cấu hình Star Ring đƣợc nối theo dạng hình Star với Hub 15 Hình 4.5.2 - Kiến trúc mạng Star-Ring Mạng kết nối hỗn hợp: Là phối hợp kiểu kết nối khác Hình 4.5.3 Một kết nối hỗn hợp Các mơ hình mạng Mục tiêu: Trình bày đƣợc khái niệm cấu trúc lớp mơ hình OSI, TCP/IP - Mơ hình OSI - Mơ hình TCP/IP - So sánh mơ hình OSI TCP/IP 16 4.1 Mơ hình OSI Mơ hình OSI (Open System Interconnection): mơ hình đƣợc tổ chức ISO đề xuất từ 1977 công bố lần đầu vào 1984 Để máy tính thiết bị mạng truyền thơng với phải có qui tắc giao tiếp đƣợc bên chấp nhận Mơ hình OSI khn mẫu giúp hiểu liệu xuyên qua mạng nhƣ đồng thời giúp hiểu đƣợc chức mạng diễn lớp Trong mơ hình OSI có bảy lớp, lớp mơ tả phần chức độc lập Sự tách lớp mơ hình mang lại lợi ích sau: Chia hoạt động thông tin mạng thành phần nhỏ hơn, đơn giản giúp dễ khảo sát tìm hiểu - Chuẩn hóa thành phần mạng phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm Ngăn chặn đƣợc tình trạng thay đổi lớp làm ảnh hƣởng đến lớp khác, nhƣ giúp lớp phát triển độc lập nhanh chóng Mơ hình tham chiếu OSI định nghĩa qui tắc cho nội dung sau: - Cách thức thiết bị giao tiếp truyền thông đƣợc với - Các phƣơng pháp để thiết bị mạng đƣợc truyền liệu, khơng đƣợc - Các phƣơng pháp để đảm bảo truyền liệu bên nhận - Cách thức vận tải, truyền, xếp kết nối với - Cách thức đảm bảo thiết bị mạng trì tốc độ truyền liệu thích hợp Mơ hình OSI đƣợc chia thành lớp có chức nhƣ sau: Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện ứng dụng mạng Presentation Layer (lớp trình bày): thoả thuận khn dạng trao đổi liệu Session Layer (lớp phiên): cho phép ngƣời dùng thiết lập kết nối Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thông hai hệ thống Network Layer (lớp mạng): định hƣớng liệu truyền môi trƣờng liên mạng Data link Layer (lớp liên kết liệu): xác định việc truy xuất đến thiết bị Physical Layer (lớp vật lý): chuyển đổi liệu thành bit truyền 17 Hình – Mơ hình tham chiếu OSI 4.1.1 Tầng vật lí (Physical Layer) Tầng vật lí định nghĩa tất đặc tả điện vật lý cho thiết bị Trong bao gồm bố trí chân cắm (pin), hiệu điện thế, đặc tả cáp nối (cable) Các thiết bị tầng vật lí bao gồm Hub, lặp (repeater), thiết bị tiếp hợp mạng (network adapter) thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ (Host Bus Adapter)- (HBA dùng mạng lƣu trữ (Storage Area Network)) Chức dịch vụ đƣợc thực tầng vật lý bao gồm: * Thiết lập ngắt mạch kết nối điện (electrical connection) với phƣơng tiện truyền thông (transmission medium) * Tham gia vào quy trình mà tài nguyên truyền thông đƣợc chia sẻ hiệu nhiều ngƣời dùng Chẳng hạn giải tranh chấp tài nguyên (contention) điều khiển lƣu lƣợng * Điều biến (modulation), biến đổi biểu diễn liệu số (digital data) thiết bị ngƣời dùng tín hiệu tƣơng ứng đƣợc truyền qua kênh truyền thông (communication channel) Cáp (bus) SCSI song song hoạt động tầng cấp Nhiều tiêu chuẩn khác Ethernet dành cho tầng vật lý nằm tầng này; Ethernet nhập tầng vật lý với tầng liên kết liệu vào làm Điều tƣơng tự xảy mạng cục nhƣ Token ring, FDDI IEEE 802.11 4.1.2 Tầng liên kết liệu (Data Link Layer) Tầng liên kết liệu cung cấp phƣơng tiện có tính chức quy trình để truyền liệu thực thể mạng, phát sửa chữa lỗi tầng vật lý có Cách đánh địa mang tính vật lý, nghĩa địa (địa MAC) đƣợc mã hóa cứng vào thẻ mạng (network card) chúng đƣợc sản xuất Hệ thống xác định địa khơng có đẳng cấp (flat scheme) Chú ý: Ví dụ điển hình Ethernet Những ví dụ khác giao 18 thức liên kết liệu (data link protocol) giao thức HDLC; ADCCP dành cho mạng điểm-tới-điểm mạng chuyển mạch gói (packet- switched networks) giao thức Aloha cho mạng cục Trong mạng cục theo tiêu chuẩn IEEE 802, số mạng theo tiêu chuẩn khác, chẳng hạn FDDI, tầng liên kết liệu đƣợc chia thành tầng con: tầng MAC (Media Access Control – Điều khiển Truy nhập Đƣờng truyền) tầng LLC (Logical Link Control – Điều khiển Liên kết Lôgic) theo tiêu chuẩn IEEE 802.2 Tầng liên kết liệu nơi cầu nối (bridge) thiết bị chuyển mạch (switches) hoạt động Kết nối đƣợc cung cấp nút mạng đƣợc nối với nội mạng Tuy nhiên, có lập luận hợp lý cho thực thiết bị thuộc tầng 2,5 khơng hồn tồn thuộc tầng 4.1.3 Tầng mạng (Network Layer) Tầng mạng cung cấp chức qui trình cho việc truyền chuỗi liệu có độ dài đa dạng, từ nguồn tới đích, thơng qua nhiều mạng, trì chất lƣợng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận yêu cầu Tầng mạng thực chức định tuyến Các thiết bị định tuyến (router) hoạt động tầng — gửi liệu khắp mạng mở rộng, làm cho liên mạng trở nên khả thi (cịn có thiết bị chuyển mạch (switch) tầng 3, gọi chuyển mạch IP) Đây hệ thống định vị địa lôgic (logical addressing scheme) – giá trị đƣợc chọn kỹ sƣ mạng Hệ thống có cấu trúc phả hệ Ví dụ điển hình giao thức tầng giao thức IP 4.1.4 Tầng giao vận (Transport Layer) Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển liệu ngƣời dùng đầu cuối, nhờ tầng quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền liệu đáng tin cậy hiệu Tầng giao vận kiểm soát độ tin cậy kết nối đƣợc cho trƣớc Một số giao thức có định hƣớng trạng thái kết nối (state and connection orientated) Có nghĩa tầng giao vận theo dõi gói tin truyền lại gói bị thất bại Một ví dụ điển hình giao thức tầng TCP Tầng nơi thơng điệp đƣợc chuyển sang thành gói tin TCP UDP Ở tầng địa đƣợc đánh address ports, thông qua address ports để phân biệt đƣợc ứng dụng trao đổi 4.1.5 Tầng phiên (Session layer) Tầng phiên kiểm soát (phiên) hội thoại máy tính Tầng thiết lập, quản lý kết thúc kết nối trình ứng dụng địa phƣơng trình ứng dụng xa Tầng cịn hỗ trợ hoạt động song công (duplex) bán song công (half-duplex) đơn cơng (Single) thiết lập qui trình đánh dấu điểm hoàn thành (checkpointing) – giúp việc phục hồi truyền thơng nhanh có lỗi xảy ra, điểm hồn thành đƣợc đánh dấu – trì hỗn (adjournment), kết thúc (termination) khởi động lại (restart) Mơ hình OSI uỷ nhiệm cho tầng trách nhiệm ―ngắt mạch nhẹ nhàng‖ (graceful close) phiên giao dịch (một tính chất giao thức kiểm sốt giao vận TCP) trách nhiệm kiểm tra phục hồi phiên, phần thƣờng không đƣợc dùng đến giao thức TCP/IP 19 4.1.6 Tầng trình diễn (Presentation layer) Tầng trình diễn biến đổi liệu để cung cấp giao diện tiêu chuẩn cho tầng ứng dụng Nó thực tác vụ nhƣ mã hóa liệu sang dạng MIME, nén liệu, thao tác tƣơng tự biểu diễn liệu để trình diễn liệu theo nhƣ cách mà chuyên viên phát triển giao thức dịch vụ cho thích hợp Chẳng hạn: chuyển đổi tệp văn từ mã EBCDIC sang mã ASCII, hóa đối tƣợng (object serialization) cấu trúc liệu (data structure) 4.1.7 Tầng ứng dụng (Application layer) Tầng ứng dụng tầng gần với ngƣời sử dụng Nó cung cấp phƣơng tiện cho ngƣời dùng truy nhập thông tin liệu mạng thơng qua chƣơng trình ứng dụng Tầng giao diện để ngƣời dùng tƣơng tác với chƣơng trình ứng dụng, qua với mạng Một số ví dụ ứng dụng tầng bao gồm Telnet, Giao thức truyền tập tin FTP Giao thức truyền thƣ điện tử SMTP, HTTP, X.400 Mail remote 4.2 Mơ hình TCP/IP Mơ hình TCP/IP gì? TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol - Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng), giao thức trao đổi thông tin đƣợc sử dụng để truyền tải kết nối thiết bị mạng Internet TCP/IP đƣợc phát triển để mạng đƣợc tin cậy với khả phục hồi tự động Sự phát triển hình thành mơ hình TCP/IP Ý tƣởng hình thành mơ hình TCP/IP đƣợc bắt nguồn từ Bộ giao thức liên mạng cơng trình DARPA vào năm 1970 Trải qua vô số năm nghiên cứu phát triển kỹ sƣ Robert E Kahn Vinton Cerf hỗ trợ khơng nhóm nghiên cứu Đầu năm 1978, giao thức TCP/ IP đƣợc ổn định hóa với giao thức tiêu chuẩn đƣợc dùng Internet mơ hình TCP/IP Version Vào năm 1975, thử nghiệm thông nối mô hình TCP/IP đƣợc diễn thành cơng Cũng đây, thử nghiệm thông nối mô hình TCP/IP đƣợc diễn nhiều đạt đƣợc kết tốt Cũng điều này, hội thảo đƣợc Internet Architecture Broad mở ra, với 20 ... QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Mục tiêu Trình bày đƣợc khái niệm mạng máy tính, phân loại mạng kiến trúc mạng Khái niệm mạng máy tính Ƣu nhƣợc điểm mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng Khái... phát triển mạng ngày 3.3 Phân loại theo kiến trúc mạng Ngƣời ta phân loại mạng theo kiến trúc mạng (topo giao thức sử dụng) Các mạng thƣờng hay đƣợc nhắc đến nhƣ: mạng SNA IBM, mạng ISO, mạng TCP/IP... động hệ thống mạng máy tính, địa IP, giao thức (Protocol) mạng, dịch vụ mạng (FTP, SMTP, DNS, DHCP, HTTP, RAS, …) mạng internet; Cài đặt đƣợc mạng cục bộ; Quản lý đƣợc mạng cục lớp học, quan;