Báo cáo Người báo cáo Trần Bá Châu Mục lục Mạng máy tính 1 Mạng máy tính là gì? 3 2 Những thuật ngữ thường được dùng trong mạng máy tính 4 3 Phân loại mạng máy tính 5 3 1 Phân loại theo chức năng 5 3[.]
Báo cáo Người báo cáo: Trần Bá Châu Mạng máy tính Mục lục Mạng máy tính gì? Những thuật ngữ thường dùng mạng máy tính Phân loại mạng máy tính 3.1 Phân loại theo chức 3.2 Phân loại theo mơ hình kết nối Lợi ích mạng máy tính Cơ chế hoạt động mạng máy tính 10 Xu hướng phát triển mạng máy tính đại 10 Các mơ hình mạng máy tính phổ biến 11 Mô hình OSI 1.Mơ hình OSI gì? 14 Phương thức hoạt động mơ hình OSI 15 2.1 Phương thức hoạt động có liên kết ( Connection Oriented) 15 2.2 Phương thức không liên kết (Connectionless) 15 Vai trò chức tầng OSI 16 3.1 Tầng – Application Layer ( Tầng ứng dụng) 16 3.2 Tầng – Presentation Layer (Tầng trình bày) 17 3.3 Tầng – Session Layer (Tầng phiên) 18 3.4 Tầng – Transport Layer (Tầng vận chuyển) 18 3.5 Tầng 3- Network Layer (Tầng mạng) 19 3.6 Tầng – Data Link Layer (Tầng liên kết) 19 3.7 Tầng – Physical Layer (Tầng vật lý) 20 Quy trình xử lý liệu mơ hình OSI 22 4.1 Phía máy gửi 22 4.2 Phía máy nhận 23 Mơ hình TCP/IP TCP/IP gì? 25 TCP/IP hoạt động nào? 25 Ưu điểm 25 Nhược điểm 26 Các giao thức TCP/IP phổ biến gì? 26 Mô hình phân tầng TCP/IP 26 Mạng máy tính Mạng máy tính gì? Mạng máy tính gì? Hiểu khái niệm đơn giản mạng máy tính kết hợp máy tính hệ thống Điều đặc biệt máy tính liên kết với thơng qua thiết bị kết nối mạng phương tiện truyền thông như: Giao thức mạng, mơi trường truyền dẫn Theo đó, chúng dựa cấu trúc với mục đích thu thập, trao đổi liệu chia sẻ tài nguyên cho nhiều người dùng khác Chức mạng máy tính giúp hoạt động trao đổi liệu, chia sẻ tài nguyên máy tính hệ thống dễ dàng mà không cần sử dụng thiết bị hỗ trợ bên ngồi như: USB, thẻ nhớ, đĩa CD… Mạng máy tính bao gồm thành phần sau: • Các thiết bị đầu cuối: Máy tính, điện thoại, máy quét, máy in… thiết bị kết nối với qua thiết bị kết nối môi trường truyền dẫn • Môi trường truyền dẫn: Gồm thiết bị kết nối khơng dây truyền tín hiệu, phát sóng, sóng điện từ… • Thiết bị kết nối vật lý: Dây nối, modun,… kết nối trực tiếp từ thiết bị đầu cuối sang thiết bị đầu cuối khác • Phần mềm cho phép thực việc trao đổi thơng tin máy tính: Là ứng dụng, chương trình cài đặt thiết bị đầu cuối có chức chia sẻ liệu qua đường truyền không dây Những thuật ngữ thường dùng mạng máy tính Khi sử dụng mạng máy tính, khơng phải dân chun nghiệp, khó để hiểu rõ ý nghĩa thuật ngữ, từ viết tắt Dưới số thuật ngữ hay gặp mạng máy tính: • LAN (Local Area Network) : Là mạng cục bộ, cài đặt phạm vi tương đối nhỏ (trong phịng, tồ nhà, phạm vi trường học…) • Broadcast: Được dùng để mơ tả cách thức truyền tin gửi từ điểm đến tất điểm khác mạng • DNS (Hệ thống tên miền Domain Name System): Được sử dụng để chuyển từ tên trạm thành địa IP • Cookies: Là file tạm tự động tạo máy tính người dùng truy cập trang web đó, lưu thơng tin liên quan đến cá nhân tài khoản đăng nhập để sử dụng cho lần sau • URL (Uniform Resource Locator): Là địa nguồn tài nguyên thống WEB • WWW (World Wide Web):Là dịch vụ đặc biệt cung cấp thông tin từ xa mạng Internet Các tập tin văn lưu trữ máy chủ cung cấp thông tin dẫn đường mạng cho phép người sử dụng dễ dàng truy cập tập tin văn bản, đồ họa, âm thanh… • HTML (Hypertext Markup Language): Được dùng để xây dựng cấu trúc lại thành phần có Website ứng dụng, phân chia đoạn văn, heading, links, blockquotes,… • Data (Dữ liệu): Là biểu diễn thơng tin thể tín hiệu (signal) vật lý • Bit: Đơn vị liệu • Địa IP (Internet Protocol): Là địa mạng hệ thống tồn mạng, cịn gọi Logical Address (địa logic) • Địa MAC: Là địa MAC địa vật lý xác định host Nó liên kết với Network Interface Card (NIC) Phân loại mạng máy tính 3.1 Phân loại theo chức Khi phân loại mạng máy tính theo chức năng, bạn cần ghi nhớ có mơ hình sử dụng phổ biến bao gồm: • Mơ hình mạng Peer-to-Peer (Mạng ngang hàng – P2P) Mơ hình phân loại mơ hình P2P hay cịn biết mơ hình mạng ngang hàng Như tên gọi chúng, tất máy tính tham gia vào mơ hình có vai trị tương tự Mỗi máy có quyền cung cấp trực tiếp tài nguyên đến với máy tính khác Đồng thời, sử dụng trực tiếp tài nguyên máy khác hệ thống mạng Tuy nhiên, mơ hình P2P khơng thích hợp để sử dụng cho mơ hình mạng có quy mô lớn, tài nguyên dễ phân tán chế độ bảo mật khơng cao • Mơ hình Client – Server (Mơ hình khách – chủ) Trong mơ hình Client – Server, có – máy chọn để nhận nhiệm vụ quản lý cung cấp tài nguyên bao gồm: Chương trình, liệu, thiết bị,…Những máy tính nhận nhiệm vụ coi máy chủ (Server), cịn máy tính khác sử dụng tài nguyên coi máy khách (Client) Sau phân chia nhiệm vụ xong máy chủ máy tính có trách nhiệm phục vụ máy khách hàng Server phục vụ cách điều khiển việc phân phối tài nguyên có sẵn mạng cung cấp cho máy khách với mục đích sử dụng chung o Mơ hình Client – Server có nhiều ưu điểm lớn như: o Giúp quản lý tập trung liệu o Bảo mật an toàn tốt o Phù hợp sử dụng mạng có quy mơ trung bình lớn o Mơ hình dựa website Với phát triển vượt bậc cơng nghệ, có nhiều cá nhân tổ chức sử dụng Internet giống mạng lưới toàn cầu để kết nối người dùng giới Lúc này, mạng phạm vi Internet gọi với tên mạng liên kết nối Người dùng cần sử dụng trình duyệt web kết nối với Internet chia sẻ liệu xem phim, gửi tin nhắn,… 3.2 Phân loại theo mơ hình kết nối Mạng máy tính phân loại mạng máy tính theo chức đề cập chi tiết với bạn Tuy nhiên, bên cạnh phân loại theo chức cịn phân loại theo mơ hình kết nối sau: • Mạng LAN (Mạng cục bộ) Mạng LAN (Local Area Network) loại mạng kết nối với máy tính bên phạm vi có diện tích nhỏ như: Phòng ngủ, lớp học, văn phòng,…Để kết nối với mạng LAN người dùng phải đạt đủ yêu cầu mà mạng đưa bao gồm: Card giao tiếp mạng (NIC) Thiết bị truyền, có dây khơng có dây Dù mạng LAN thiết kế dựa mô hình máy chủ hay mạng P2P người dùng phải đạt đủ yêu cầu để có quyền truy cập vào mạng • Mạng WAN (Mạng diện rộng) Mạng WAN hay biết đến mạng diện rộng loại mạng kết nối máy tính có khoảng cách xa với Mạng diện rộng thường bao gồm nhiều mạng LAN bao phủ diện tích lớn thành phố quốc gia Tại đây, LAN kết nối với cách sử dụng đường dây nhà cung cấp dịch vụ truyền tải cộng đồng Như vậy, ta hiểu cách đơn giản hai hay nhiều LAN kết nối với ta có mạng WAN Và mạng WAN lớn giới cơng nhận Internet • Mạng INTRANET Tìm hiểu mạng máy tính giúp bạn có thêm nhiều kiến thức mạng INTRANET Nếu bạn người chắn khái niệm không quen thuộc Được biết, mạng INTRANET loại mạng nội mở rộng Hiểu cách đơn giản mạng máy tính mà người dùng bên tìm thấy tất thơng tin nguồn lực mà khơng cần đến cơng ty bên Điều đặc biệt cả, mạng INTRANET bao gồm mạng sau đây: Mạng LAN, WAN, MAN • Mạng SAN Cuối phần phân loại mạng máy tính theo mơ hình kết nối mạng SAN hay xác Storage Area Network Đây loại mạng cung cấp sở hạ tầng tốc độ cao cho phép chuyển đổi liệu nhanh chóng thiết bị máy chủ Thêm vào đó, hiệu suất máy chủ mạng SAN diễn nhanh có sẵn tính dự phịng Đặc biệt, khoảng cách máy mạng SAN lên tới 10km Với ưu điểm trội cộng thêm yếu tố mức chi phí thấp, mạng SAN trở thành lựa chọn hàng đầu cho doanh nghiệp Lợi ích mạng máy tính Lợi ích mạng máy tính gì? Có thể nói rằng, hệ thống mạng máy tính thành phần khơng thể thiếu sống 4.0 người Bởi mạng máy tính mang đến lợi ích vơ đặc biệt cho người dùng sau: Cho phép người dùng chia sẻ tập tin đến với người dùng khác Người dùng xem, chỉnh sửa chép tập tin máy tính khác tương tự máy tính Tất thiết bị máy tính sử dụng hệ thống mạng phép sử dụng chung gói tài nguyên như: Máy in, máy fax, modem, máy quét,… Người dùng tham gia vào mạng máy tính quyền chia sẻ tập tin hệ thống mạng Cơ chế hoạt động mạng máy tính Các thiệt bị chuyên dụng thiết bị chuyển mạch, định tuyến điểm truy cập tạo thành hệ thống mạng máy tính Cơng tắc kết nối giúp bảo mật nội máy tính, máy in, máy chủ với thiết bị khác kết nối mạng gia đình tổ chức Điểm truy cập công tắc kết nối thiết bị với mạng mà không cần sử dụng dây cáp Bộ định tuyến kết nối mạng với mạng khác hoạt động giống nhà điều phối Lúc phân tích liệu gửi qua mạng, chọn tuyến đường tốt cho gửi đường Bộ định tuyến kết nối mạng nhà doanh nghiệp bạn với giới giúp bảo vệ thông tin khỏi mối đe dọa bảo mật bên ngồi Mặc dù cơng tắc định tuyến khác theo số cách, điểm khác biệt cách chúng xác định thiết bị đầu cuối Công tắc Lớp xác định thiết bị địa MAC "đã ghi sẵn" Bộ định tuyến lớp xác định kết nối mạng thiết bị địa IP định mạng Ngày nay, hầu hết thiết bị chuyển mạch bao gồm số cấp độ chức định tuyến Địa MAC IP xác định thiết bị kết nối mạng, tương ứng, mạng Địa MAC số nhà sản xuất thiết bị gán cho thẻ giao diện mạng (NIC) Địa IP số gán cho kết nối mạng Xu hướng phát triển mạng máy tính đại Mạng máy tính cung cấp nhiều thứ kết nối Hiện có nhiều tổ chức, doanh nghiệp dần định hướng vào chuyển đổi số Mạng lưới vô quan trọng việc chuyển đổi số nhờ ngày thành cơng Những loại kiến trúc mạng máy tính phát triển để đáp ứng cầu: • Phần mềm tự xác định (SDN): Công nghệ ngày phát triển thời đại "kỹ thuật số", kiến trúc mạng dần trở nên tự lập trình, tự động mở Trong mạng phần mềm tự xác định, việc định tuyến lưu lượng điều khiển tập trung thông qua chế dựa phần mềm Nhờ giúp mạng phản ứng nhanh với điều kiện thay đổi • Dựa mục đích (IBN): Xây dựng dựa nguyên tắc SDN, không đem lại tốc độ mà thiết lập mạng riêng để đạt mục tiêu mong muốn nhờ vào tự động hóa hoạt động cách rộng rãi, phân tích hiệu suất, xác định khu vực có vấn đề, cung cấp bảo mật tồn diện tích hợp với quy trình kinh doanh Kết hợp hai mạng tuyến tính mạng hình sao(Star Bus Network): Có phận tách tín hiệu riêng giữ vai trị thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng cấu hình Star Topology Linear Bus Topology Với cấu hình giúp cho nhiều nhóm làm việc cách xa nhau, dễ dàng bố trì đường dây tương thích tòa nhà Kết hợp hai mạng hình vịng (Star Ring Network): Cấu hình cho phép liên lạc (Token) chuyển vòng quanh HUB trung tâm Nhờ cầu nối trạm làm việc giúp tăng khoảng cách cần thiết Mơ hình OSI 1.Mơ hình OSI gì? Mơ hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn OSI Model OSI Reference Model) – tạm dịch mơ hình tham chiếu kết nối hệ thống mở hay cịn gọi mơ hình bảy tầng OSI Mơ hình OSI mơ tả bảy tầng mà hệ thống máy tính sử dụng để giao tiếp qua mạng Đây mơ hình tiêu chuẩn cho truyền thơng mạng, tất cơng ty máy tính viễn thông lớn áp dụng vào đầu năm 1980 Internet đại không dựa OSI mà dựa mơ hình TCP/IP đơn giản Tuy nhiên, mơ hình tầng OSI sử dụng rộng rãi, giúp hình dung giao tiếp cách mạng hoạt động, đồng thời giúp cô lập khắc phục cố mạng Mơ hình OSI giới thiệu vào năm 1983 đại diện công ty máy tính viễn thơng lớn, ISO IUT-T thông qua tiêu chuẩn quốc tế vào năm 1984 Mơ hình OSI mơ hình định nghĩa Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, cho phép hệ thống truyền thông đa dạng giao tiếp cách sử dụng giao thức chuẩn Mô hình OSI xem ngơn ngữ chung cho mạng máy tính Mơ hình OSI thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông máy vi tính thiết kế giao thức mạng chúng dựa khái niệm chia hệ thống liên lạc thành bảy lớp trừu tượng, lớp xếp chồng lên lớp cuối Phương thức hoạt động mơ hình OSI Mỗi tầng mơ hình OSI, có hai phương thức hoạt động áp dụng là: phương thức hoạt động có liên kết (connection–oriented) khơng có liên kết (connectionless) 2.1 Phương thức hoạt động có liên kết ( Connection Oriented) Trước bắt đầu trình truyền liệu, thực thể tầng hệ thống khác cần phải thiết lập liên kết logic chung Chúng tiến hành trao đổi, thương lượng với tập tham số sử dụng trình truyền liệu, cắt bớt hợp liệu, liên kết hủy bỏ Việc thiết lập liên kết logic sễ giúp nâng cao độ tin cậy an toàn Thiết lập liên kết: hai thực thể đồng mức hai hệ thống thương lượng với tập tham số sử dụng giai đoạn sau Truyền liệu: liệu truyền với chế kiểm soát quản lý Hủy bỏ liên kết: giải phóng tài nguyên hệ thống cấp phát cho liên kết để dùng cho liên kết khác 2.2 Phương thức không liên kết (Connectionless) Với giao thức khơng liên kết có giai đoạn truyền liệu liệu truyền độc lập tuyến khác nhau, không cần lập liên kết logic đơn vị liệu trước sau So sánh phương thức hoạt động trên, thấy phương thức hoạt động có liên kết cho phép truyền liệu tin cậy, có chế kiểm sốt quản lý chặt chẽ liên kết logic Nhưng mặt khác, lại phức tạp khó cài đặt Ngược lại, phương thức không liên kết cho phép PDU truyền theo đường khác để đến đích, thích nghi với thay đổi trạng thái mạng, song lại trả giá khó khăn gặp phải tập hợp PDU để di chuyển tới người sử dụng Hai lớp kề khơng thiết phải sử dụng phương thức hoạt động, mà dùng hai phương thức khác Vai trò chức tầng OSI 3.1 Tầng – Application Layer ( Tầng ứng dụng) Tầng ứng dụng lớp cùng, xác định giao diện người sử dụng môi trường OSI Tầng ứng dụng sử dụng phần mềm người dùng cuối trình duyệt web ứng dụng email Nó cung cấp giao thức cho phép phần mềm gửi, nhận thơng tin trình bày liệu có ý nghĩa cho người dùng Một vài ví dụ giao thức lớp ứng dụng Hypertext Transfer Protocol (HTTP – Giao thức truyền siêu văn bản), Post Office Protocol (POP – Giao thức bưu điện), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP – Giao thức truyền thư đơn giản), Domain Name System (DNS – Hệ thống tên miền) File Transfer Protocol (FTP – Giao thức truyền tệp) 3.2 Tầng – Presentation Layer (Tầng trình bày) Tầng thứ hai tầng ứng dụng tầng trình bày, tầng giải vấn đề liên quan đến cú pháp ngữ nghĩa thông tin truyền Tầng trình bày xác định cách hai thiết bị mã hóa nén liệu để nhận cách xác đầu bên Tầng trình bày lấy liệu truyền tầng ứng dụng chuẩn bị cho việc truyền qua tầng phiên Tầng chịu trách nhiệm việc chuẩn bị liệu để sử dụng tầng ứng dụng; nói cách khác, tầng làm cho liệu hiển thị cho ứng dụng sử dụng Tầng trình bày chịu trách nhiệm dịch, mã hóa nén liệu Hai thiết bị giao tiếp sử dụng phương pháp mã hóa khác nhau, đó, tầng chịu trách nhiệm dịch liệu đến thành cú pháp mà lớp ứng dụng thiết bị nhận hiểu Nếu thiết bị giao tiếp qua kết nối mã hóa, tầng chịu trách nhiệm thêm mã hóa đầu người gửi giải mã mã hóa đầu người nhận để hiển thị tầng ứng dụng với liệu đọc được, khơng mã hóa Cuối cùng, lớp trình bày chịu trách nhiệm nén liệu mà nhận từ lớp ứng dụng trước phân phối đến tầng Điều giúp cải thiện tốc độ hiệu giao tiếp cách giảm thiểu lượng liệu truyền 3.3 Tầng – Session Layer (Tầng phiên) Đây lớp chịu trách nhiệm đóng mở giao tiếp hai thiết bị Khoảng thời gian từ giao tiếp mở đóng gọi phiên Tầng phiên đảm bảo phiên mở đủ lâu để chuyển tất liệu trao đổi, sau nhanh chóng đóng phiên để tránh lãng phí tài nguyên Lớp phiên đồng hóa việc truyền liệu với điểm kiểm tra Ví dụ: tệp 100 megabyte chuyển, tầng phiên đặt điểm kiểm tra sau megabyte Trong trường hợp ngắt kết nối gặp cố sau 52 megabyte chuyển, phiên tiếp tục từ điểm kiểm tra cuối cùng, có nghĩa cần chuyển thêm 50 megabyte liệu Nếu khơng có trạm kiểm sốt, tồn q trình chuyển phải bắt đầu lại từ đầu 3.4 Tầng – Transport Layer (Tầng vận chuyển) Tầng chịu trách nhiệm giao tiếp đầu cuối hai thiết bị Điều bao gồm việc lấy liệu từ lớp phiên chia thành phần gọi phân đoạn trước gửi đến tầng Tầng truyền tải thiết bị nhận có trách nhiệm tập hợp lại phân đoạn thành liệu mà tầng phiên sử dụng Tầng vận chuyển chịu trách nhiệm kiểm soát luồng kiểm soát lỗi Kiểm soát luồng xác định tốc độ truyền tối ưu để đảm bảo người gửi có kết nối nhanh khơng làm người nhận có kết nối chậm bị choáng ngợp Tầng truyền tải thực kiểm soát lỗi đầu nhận cách đảm bảo liệu nhận hoàn chỉnh yêu cầu truyền lại chưa 3.5 Tầng 3- Network Layer (Tầng mạng) Tầng mạng có nhiệm vụ tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền liệu hai mạng khác Nếu hai thiết bị giao tiếp mạng, tầng mạng khơng cần thiết Tầng mạng chia nhỏ phân đoạn từ lớp truyền tải thành đơn vị nhỏ hơn, gọi gói, thiết bị người gửi tập hợp lại gói thiết bị nhận Tầng mạng tìm đường vật lý tốt để liệu đến đích nó; điều gọi định tuyến 3.6 Tầng – Data Link Layer (Tầng liên kết) Tầng liên kết liệu giống với tầng mạng, ngoại trừ tầng liên kết liệu tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền liệu hai thiết bị mạng CÙNG Tầng liên kết liệu lấy gói từ tầng mạng chia chúng thành phần nhỏ gọi khung Giống tầng mạng, tầng liên kết liệu chịu trách nhiệm điều khiển luồng điều khiển lỗi giao tiếp nội mạng (Tầng vận chuyển làm nhiệm vụ điều khiển luồng điều khiển lỗi cho truyền thông mạng) 3.7 Tầng – Physical Layer (Tầng vật lý) Lớp bao gồm thiết bị vật lý liên quan đến việc truyền liệu, chẳng hạn cáp thiết bị chuyển mạch Đây lớp nơi liệu chuyển đổi thành luồng bit, chuỗi gồm số Lớp vật lý hai thiết bị phải đồng ý quy ước tín hiệu để số phân biệt với số hai thiết bị