Internet va tcp 198721

Đồ án tốt nghiệp Phần I Tổng quan mạng máy tính I khái niệm mạng máy tính Khái niệm mạng máy tính tập hợp máy tính đợc nối với đờng truyền vật lý theo kiến trúc đó.ở đờng truyền vật lý để chuyển tín hiệu điện từ máy tính ,các tín hiệu điện từ xung điện dới dạng bit với mục đích sử dụng chung tài nguyên Đặc điểm Nhiều máy tính riêng rẽ độc lập với kết nối lại thành mạng máy tính có ®Ỉc ®iĨm sau nhiỊu ngêi cã thĨ dïng chung mét phần mềm tiện ích ngời sử dụng trao đổi th tÝn víi (email) dƠ dµng vµ cã thĨ sư dụng mạng máy tính nh công cụ để phổ biến tin tức Phân loại mạng máy tính Mạng Lan: Mạng cục LAN kết nối máy tính khu vực bán kính hẹp (Khu vực kkhoảng vài trăm mét) mạng LAN đợc kết nối thông qua môi trờng truyền thông tốc độ cao (cáp đồng trục, cáp quang) mạng LAN thờng đợc sử dụng phận quan tổ chức Các mạng LAN kết nối với thành mạng WAN Mạng WAN (mạng diện rộng WAN) kết nối máy tính nội quốc gia hay quốc gia châu lục Thông thờng kết nối đợc thực thông qua mạng viễn thông mạng WAN kết nối vơí thành mạng GAN hình thành mạng GAN Mạng GAN kết nốimáy tính từ châu lục khác Thờng kết nối đợc thực thông qua mạng viễn thông vệ tinh Mạng MAN : Mạng kết nối phạm vi thành phố kết nối đợc thực thông qua môi trờng truyền thông tốc độ cao (từ 50 đến 100 Mbps) Cấu hình mạng 4.1 Mạng BUS : Mạng BUS đợc thiết kế theo đờng trục tạo thành hành lang trao đổi liệu hai đầu trục đợc kết nối với thiết bị có trở kháng 50 ôm (hình 1) Tất máy tính đợc kết nối vào trục Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp Có u điểm cấu hình đơn giản, thiết bị rẻ tiền, mở rộng thu hẹp dẽ dàng trạm làm việc độc lập với không muốn kết nối mạng Nhợc điểm: Vì kết cấu theo đờng trục nên dễ dàng gây tắc nghẽn Nếu trục có cố gây toàn mạng Termilor Hình 1: Sơ đồ mạng BUS 4.2/ Mạng hình sao: Mạng hình đợc kết nối thông qua tập trung (HUB) máy chủ nh máy trạm đợc kết nối vào HUB nh (hình 2) Với cách kết nối có u điểm kết nối theo nguyên lý song song nên máy có cố không ảnh hởng đến máy có cố pháthiện dễ dàng , cóthể mở rộng mạng, cấu trúc mạng đơn giản hoạt động ổn định trình truyền liệu gây tắc nghẽn Nhợc điểm: tất trạm máy chủ phải kết nối vào HUB nên độ dài đ ờng dây lớn việc mở rộng mạng phụ thuộc vào HUB HUB Hình : Sơ đồ mạng Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp 4.3 Mạng hình vòng (Ring Topolory) Tất máy tính đợc nối theo đờng vòng cấu hình điểm đầu điểm cuối.(hình 3) Hình 3: Sơ đồ mạng vòng u điểm nhợc điểm tơng tự nh mạng nhng đòi hỏi giao thức truy nhập đờng truyền phức tạp II Mô hình liên kết mạng 1/ Sự hình thành Sự phát triển kỹ thuật điện tử đời vi sử lý việc chế tạo máy tính cá nhân cho có đợc môi trờng hoạt động thông tin nhiều lĩnh vực ngân hàng tài công tác quản lý việc tổ chức máy tính thành mạng để sử lý thông tin ngày trở nên cần thiết mạng sử lý thông tin hệ thống nhằm trao đổi thông tin máy tính với phạm vi phòng ban mét khu vùc hay cđa mét l·nh thỉ Trong trình thiết kế nhà thiết kế tự lựa chọn cấu trúc mạng riêng từ dẫn đến tình trạng không tơng thích mạng Nh phơng thức truy nhập đờng truyền khác nhau, sử dụng giao thức khác Sự không tơng thích làm trở ngại cho tơng tác ngời sử dụng mạng khác Nhu cầu trao đổi thông tin lớn ngày trở ngại chấp nhận đợc cho ngời sử dụng với tất lý đà khiến cho tất nhà sản xuất nhà nghiên cứu, thông qua tổ chức chuẩn hoá quốc gia quốc tế tích cực tìm kiếm hội tụ cho sản Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp phẩm mạng thị trờng Để có đợc điều trớc hết cần xây dựng khung chuẩn kiến trúc mạng để làm cho nhà thiết kê chế tạo sản phẩm mạng Vì lý đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International organization for Standariztation-ISO) đà lập năm 1997 tiểu ban nhằm phát triển khu chuẩn nh Năm 1984 ISO đà xây dựng xong Mô hình tham chiếucho việc kết nối cho hệ thèng më” (Reference Model for Open Systems Interconnection –ISO Referen Model) Mô hình đợc dùng làm sở để kÕt nèi c¸c hƯ thèng më phơc vơ cho c¸c ứng dụng phân tán 2/ Kiến trúc phân tầng OSI Để xây dựng mô hình OSI xuất phát từ kiến trúc phân tầng dựa nguyên tắc chủ yếu sau: + Để đơn giản cần hạn chế sốlợng tầng + Tạo danh giới tầng cho tơng tác mô tả dịch vụ tối thiểu + Chia tầng cho chức khác đợc tách biệt với tầng sử dụng loaị công nghệ khác đợc tách biệt + Các chức giống đợc đặt vào tầng + Chọn danh giới tầng theo kinh nghiệm đà đợc chứng tỏ thành công + Các chức đợc định vị cho thiết kế lại tầng mà ảnh hởng đến tầng kề + Tạo danh giới tầng cho chuẩn hoágiao diện tơng ứng + Tạo tầng liệu đợc xư lý mét c¸ch kh¸c biƯt + Cho phÐp c¸c thay đổi chức giao thức tầng không làm ảnh hởng đến tầng khác + Mỗi tầng có danh giới (giao diện) với tầng kề dới + Có thể chia tầng thành tầng cần thiết + Tạo tầng phép giao diện với tầng kế cận + Cho phép huỷ bỏ tầng thấy không cần thiết Với nguyên tắc mô hình OSI đà chia làm tầng (hình 4) Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiÖp HÖ thèng A HÖ thèng B Giao thøc tÇng Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical øng dông Giao thøc tÇng Giao thøc tÇng5 Giao thøc tÇng Giao thøc tÇng Giao thøc tÇng Giao thøc tÇng Trình diễn Phiên Giao vận Mạng Liên kết liệu Vật lý 111 Đờng truyền vật lý Hình 4: Mô hình OSI tầng 2.1 Chức tầng 2.1.1 Tầng vật lý (Physical) Nằm tầng dới mô hình Tầng vật lý quy định hình thức kết nối vật lý mạng , hình thức điện khác chức đặc biệt cho kết nối Tầng quy định cấu trúc mạng (Topolory) đảm bảo thiết lập liên kết huỷ bỏ liên kết 2.1.2 Tầng liên kết liệu (Data Link) Tầng cung cấp số chức quan trọng Quy định dạng khung (Frame) kiểu thiết bị truy nhập , phơng thức điều khiển luồng Kiểm tra tín hiệu truyền tầng dới đảm bảo thông tin truyền lên mạng lỗi Nếu phát lỗi yêu cầu tầng gửi lại 2.1.3 Tầng mạng (NetWork) Đây tầng liên lạc mạng( Communication Subnet Layer) theo dõi toàn hoạt động Subnet, thông tin số liệu tầng đợc tổ chức thành gói số liệu (Packets) chứa đầy đủ địa nguồn (Source) đích (Destination) Số lợng gói số liệu truyền kênh khác mạng phụ thuộc lu lợng gói đờng truyền Tầng mạng đảm bảo việc chọn đờng tối u cho gói số liệu (Router) Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp 2.1.4Tầng vận chuyển (Transport layer): Tầng vận chuyển tầng cao nhóm tầng thấp ,mục đích cung cấp dịch vụ truyền liệu cho chi tiết cụ thể phơng tiện truyền thông đợc sử dụng bên dới trở nên suốt tầng cao Tầng có nhiệm vụ nhận thông tin từ tầng phiên (session layer) chia thành phần nhỏ đồng thời chuyển xuống tầng dới nhận thông tin từ tầng dới chuyển lên.Tất khối liệu đợc kiểm tra đợc truyển lại Nếu có yêu cầu nối xuất phát từ tầng mạng ,hệ thống yêu cầu chuyển tin nhanh, tầng thiết lập nối để tăng lu lợng thông tin mạng hệ thống sử dụng chung nối cho thông tin khác Ngoài có chế kiểm soát dòng thông tin để đồng tốc độ xử lý 2.1.5 Tầng phiên(session layer) Thiết lập cuối nối hai trạm hay cung cấp giao diện mạng ngời sử dụng Ngêi sư dơng cã thĨ thiÕt lËp , qu¶n lý đối thoại ,kết thúc nối Ngoài có thĨ cho phÐp ngêi sư dơng truy nhËp tõ xa việc vận chuyển tệp.Tầng đảm bảo chuyển giao thông tin lên tầng thực nhận đủ thông tin Đồng thời có trách nhiệm việc đồng hoá hai tiến trình tầng phiên 2.1.6 Tầng trình diễn (Presentation layer) Tầng đảm bảo liệu nhận đợc khuôn dạng Điều có nghĩa tầng trình diễn đảm bảo cho cách biểu diễn liệu khác Sự chuyển đổi liệu ,các phơng thức hay thủ tục chuyển đổi nằm tầng 2.1.7 Tầng áp dụng (Application layer) Tầng cho phép ngời sử dụng khai thác tài nguyên mạng tài nguyên máy chủ(server),host hay máy tính có kết nối vào mạng giống nh tài nguyên chỗ Nh hệ thống đợc coi suốt ngời dùng * Điều hấp dẫn mô hình OSI chỗ hứa hẹn giải pháp cho vấn đề truyền thông máy tính không giống Hai hệ thống dù khác truyền thông với cách hiệu chúng đảm bảo điều kiện chung sau: + Chúng cài đặt tệp chức truyền thông Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp + Các chức đợc tổ chức tệp tầng Các tầng đồng mức phải cung cấp chức nh (nhng phơng thức cung cấp không thiết phải giống ) + Các tầng đồng mức phải sử dụng giao thức chung 3./Các phơng pháp kết nối máy tính Có nhiều phơng pháp kết nối máy tính nhằm mục đích truyền thông liệu 3.1Phơng tiện kết nối + Cáp xoắn đôi + Cáp đồng trục + Cáp quang + Giao diện vô tuyến (wireless) 3.1.1 Cáp xoắn đôi Cáp xoắn đôi gồm hai sợi dây đồng cách ly uốn vào Cáp xoắn đôi có hai loại: - Cáp xoắn đôi trần (UTP) Cáp xoắn đôi trần gồm hai dây đồng cách điện , tuỳ theo mục đích cụ thể mà cáp xoắn đôi trần khống chế mắt xoắn cho phép mắt sợi cáp xoắn đôi trần đợc chia làm loại: + Loại1, 2: Sử dụng để truyền tín hiệu thoại + Loại 3: Thích hợp với việc truyền liệu với tốc độ 10 Mbps + Loại 4: Thích hợp với việc truyền liệu với tốc độ 16 Mbps + Loại 5: Thích hợp với việc truyền liệu với tốc độ 100 Mbps - Cáp xoắn đôi có vỏ bọc (STP) Cáp xoắn đôi có vỏ bọc dùng vỏ đồng bện loại vỏ bọc bảo vệ có chất l ợng cao cáp xoắn đôi trần Cáp xoắn đôi có vỏ bọc dùng lớp cách ly xung quanh cặp dây lớp xoắn bên cặp dây Lớp cách ly tạo cho cáp xoắn đôi có đặc tính cách ly tuyệt hảo nhằm bảo vệ không cho tác động bên ảnh hởng tới liệu 3.1.2 Cáp đồng trục Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp dạng đơn giản cáp đồng trục gồm lõi đồng nguyên chất đợc bọc cách ly lớp bảo vệ kim loại lớp bọc ngoài, lớp cách ly lớp kim loại đợc xem lớp bọc đôi Tuy nhiên có loại cáp bọc bốn lớp dành cho môi trờng hay bị nhiễu Cáp bọc bốn lớp bao gồm hai lớp chất cách điện hai lớp lới kim loại Có hai loại cáp đồng trục: + Cáp mảnh (Thinnet): 10 base + Cáp dày (Thicknet): 10 base 3.1.3 Cáp sợi quang Sợi quang gồm sợi thuỷ tinh cực mảnh gọi lõi đợc bao bọc lớp thuỷ tinh đồng tâm gọi vỏ bọc Đôi cáp sợi quang đợc làm chất dẻo dễ lắp đặt nhng truyền tín hiệu xa nh thuỷ tinh Mỗi sợi thuỷ tinh truyền theo hớng định, cáp có hai sợi nằm vỏ bọc riêng biệt Căn vào thay đổi chiết suất lõi vỏ ngời ta phân chia thành loại cáp sau + Sợi SI MM có n = const +Sợi GI MM có n không const + Sợi SI SM 3.1.4 Đờng truyền vô tuyến Trên đờng truyền vô tuyến ngời ta sử dụng lo¹i sãng: + Sãng Radio VHF + Sãng Radio UHF + Hồng ngoại + Laser 3.2 Kết nối máy tính qua cổng thông tin Máy tính có loại cổng thông tin nối tiếp song song - Cổng nối tiÕp COM : Gåm cã cỉng lµ COM1, COM2, COM3, COM4 - Cæng song song LPT: Gåm cã cổng LPT1, LPT2, LPT3, LPT4 Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp Khi kết nối đơn giản dùng sợi cáp (cáp link) nối từ cổng máy nàytới cổng máy khác Chú ý hai cổng không thiết phải giống VÝ dơ ta cã thĨ nèi chÐo gi÷a cỉng COM LPT Đặc điểm phơng pháp đơn giản Với tốc độ truyền dẫn khoảng vài chục đến vài trăm Kbit/s Nhng thực kết nối hai máy với khoảng cách không lớn độ dài cáp Với cáp link độ dài tối đa không qu¸ m 3.3 KÕt nèi m¸y tÝnh b»ng MODEM Trong phơng pháp giới hạn khoảng cách kết nối 5m phơng pháp khoảng cách máy tính không hạn chế- yêu cầu có máy điện thoại Modem Việc kết nối thực nh hình vẽ bên dới Hinh-: Kết nối máy tính Modem Đặc điểm phơng pháp không giới hạn khoảng cách nhng kết nối trực tiếp hai máy tính Tốc độ truyền thấp khoảng vài chục Kbit/s phụ thuộc vào chất lọng truyền dẫn tín hiệu thoại III Các Chn LAN LLC - §iỊu khiĨn kÕt nèi Logic 1.1Các dịch vụ LLC Hoạt động lớp 2, LLC có chức điều khiển trao đổi liệu hai điểm mạng thông qua đờng truyền vật lý peer to peer (Chú ý trao đổi hai điểm đờng truyền vật lý hai đầu cuối mạng) Với chức LLC cung câp dịch vụ cho lớp bên đợc tiêu chuẩn hoá thông qua điểm truy nhập dịch vụ LSAP -Dịch vụ kết nối không liên kết báo nhận (UCS: Unacknowledged Connectionless Service) -Dịch kết nối có liên kết (CMS: Connection Mode Service) Lê Tiến Hảo Đồ án tốt nghiệp -Dịch vụ kết nối không liên kết nhng có báo nhận (UCS: Acknowledged Connectionless Service) Các trạm làm việc mạng đợc cung cấp hay tất dịch vụ Sử kết hợp lớp dịch vụ ta có bảng chức sau Kiểu hoạt động Các lớp LLC II III X X X X I X IV X X X Kiểu hoạt động 1dùng cho tất lớp (từ I-IV) điều đảm bảo cho tất trạm co chung dịch vụ sử dụng cho công tác hoạt động quản lý Phần lại, trạm đợc hỗ trợ dịch vụ cần thiết nhằm mục đích tối u hoá hoạt động mạng 1.1.1Các đơn vị thủ tục LLC Các đơn vị thủ tục LLC có dạng PDU nh hình sau: DSAP SSAP Control Information 8bit bit or 16 độ dài thay đổi (a) Khuôn dạng LLC-PDU Information N(S) Supervisory Unnumbered 1 MM S S P/F N(R) 0 0 P/F N(R) P/F M M M (b) Khuôn dạng trờng điều khiển Lê Tiến Hảo