Giáo trình mạng máy tính (nghề tin học văn phòng trình độ trung cấp)

THVP-TC-MĐ09-MMT TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 LỜI GIỚI THIỆU Yêu cầu có tài liệu tham khảo cho sinh viên khoa Công nghệ Thông tin Trường Cao đẳng Nghề ngày trở nên cấp thiết Việc biên soạn tài liệu nằm kế hoạch xây dựng hệ thống giáo trình mơn học Khoa Đề cương giáo trình thông qua Hội đồng Khoa học Khoa Trường Mục tiêu giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên tài liệu tham khảo mơn học Mạng máy tính, giới thiệu khái niệm hệ thống mạng máy tính, đồng thời trang bị kiến thức số kỹ chủ yếu cho việc bảo trì quản trị hệ thống mạng Đây coi kiến thức ban đầu tảng cho kỹ thuật viên, quản trị viên hệ thống mạng Mặc dù có cố gắng để hồn thành giáo trình theo kế hoạch, hạn chế thời gian kinh nghiệm soạn thảo giáo trình, nên tài liệu chắn khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy Khoa bạn sinh viên sử dụng tài liệu Các góp ý xin gửi Khoa Công nghệ thông tin - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ Xin chân thành cảm ơn Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên Nguyễn Phát Minh MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC TRANG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: MẠNG MÁY TÍNH Mã môn học/mô đun: MĐ 09 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MÁY TÍNH Mã bài: MĐ 09 - 01 Lịch sử mạng máy tính: Giới thiệu mạng máy tính: 10 2.1 Định nghĩa mạng máy tính mục đích việc kết nối mạng: 10 2.2 Đặc trưng kỹ thuật mạng máy tính: 11 Phân loại mạng máy tính: 12 3.1 Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý : 12 3.2 Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch: 13 3.3 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng: 14 3.4 Phân loại theo hệ điều hành mạng: 14 Giới thiệu mạng máy tính thơng dụng nhất: 14 4.1 Mạng cục bộ: 14 4.2 Mạng diện rộng với kết nối LAN TO LAN: 14 4.3 Liên mạng INTERNET: 15 4.4 Mạng INTRANET: 15 CÂU HỎI ÔN TẬP: 15 Hiểu mạng máy tính Hãy trình bày tóm tắt chức thành phần chủ yếu mạng máy tính ? 15 BÀI 2: MÔ HÌNH HỆ THỐNG MỞ OSI 17 Mã bài: MĐ 09 - 02 17 Mơ hình tham khảo OSI: 17 Các giao thức mơ hình OSI 21 Các chức chủ yếu tầng mơ hình OSI: 22 3.1 Tầng 1: Vật lý (Physical) 22 3.2 Tầng 2: Liên kết liệu (Data link) 23 3.3 Tầng 3: Mạng (Network) 24 3.4 Tầng 4: Vận chuyển (Transport): 25 3.5 Tầng 5: Giao dịch (Session): 26 3.6 Tầng 6: Trình bày (Presentation) 27 3.7 Tầng 7: ứng dụng (Application) 28 CÂU HỎI ÔN TẬP: 28 BÀI 3: TÔ PÔ MẠNG 30 Mã bài: MĐ 09 - 03 30 Mạng cục : 30 Kiến trúc mạng cục : 30 2.1 Mạng hình sao: 31 2.2 Mạng trục tuyến tính (Bus): 31 2.3 Mạng hình vịng: 32 2.4 Kết nối hỗn hợp: 33 CÂU HỎI ÔN TẬP: 33 PHẦN THỰC HÀNH: 33 BÀI 4: CÁP MẠNG VÀ VẬT TẢI TRUYỀN 35 Mã bài: MĐ 09 - 04 35 Các thiết bị mạng thông dụng 35 1.1 Các loại cáp truyền 35 1.1.1 Cáp đôi dây xoắn (Twisted pair cable) .35 1.1.2 Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần sở 35 1.1.3 Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable) 36 1.1.4 Cáp quang 37 Các thiết bị ghép nối 37 2.1 Card giao tiếp mạng (Network Interface Card viết tắt NIC) .37 2.2 Bộ chuyển tiếp (REPEATER ) .38 2.3 Các tập trung (Concentrator hay HUB) 38 2.4 Switching Hub (hay gọi tắt switch) .38 2.5 Modem 39 2.6 Multiplexor - Demultiplexor 39 2.7 Router .39 Một số kiểu nối mạng thông dụng chuẩn 39 3.1.Các thành phần thông thường mạng cục gồm có 39 3.2 Kiểu 10BASE5: 40 3.3 Kiểu 10BASE2: 42 3.4 Kiểu 10BASE-T .44 3.5 Kiểu 10BASE-F .44 CÂU HỎI ÔN TẬP : 44 BÀI THỰC HÀNH: 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: MẠNG MÁY TÍNH Mã mơn học/mơ đun: MĐ 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun:  Vị trí: Mơn học bố trí sau sinh viên học xong môn học chung, môn học sở chuyên ngành đào tạo chuyên môn nghề  Tính chất: Là mơn học sở chun ngành bắt buộc  Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: Mạng máy tính mơn học để sinh viên tìm hiểu khái niệm mạng để làm tảng học môn chuyên sau Mục tiêu môn học/mô đun:  Về kiến thức: o Trình bày lịch sử mạng máy tính o Phân biệt thiết bị mạng o Nắm rõ chức tầng mơ hình OSI o Trình bày mơ hình mạng thường dùng  Về kỹ năng: o Cài đặt hệ thống mạng o Bấm chuẩn dây mạng  Về lực tự chủ trách nhiệm: o Nghiêm túc, tỉ mỉ q trình tiếp cận với cơng cụ o Chủ động sáng tạo tìm kiếm ứng dụng quản trị mạng cho mơ hình o Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an tồn cho người phương tiện học tập Nội dung môn học/mô đun: Thời gian Số TT I Tên ,mục Tổng số Tổng quan công nghệ mạng máy tính Lịch sử mạng máy tính Giới thiệu mạng máy tính Đặc trưng mạng máy tính Phân loại mạng máy tính Lý thuyết Thực Kiểm tra* hành Bài (LT tập hoặcTH) II Mơ hình OSI 13 20 15 45 15 28 Mơ hình tham khảo OSI Các giao thức mơ hình OSI Các chức chủ yếu tầng mơ hình OSI III Tô pô mạng Mạng cục Kiến trúc mạng cục IV Cáp mạng vật tải truyền Các thiết bị mạng thông dụng Các thiết bị ghép nối Một số kiểu nối mạng thông dụng chuẩn Cộng BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MÁY TÍNH Mã bài: MĐ 09 - 01 Giới thiệu: Trong trình bày nội dung q trình lịch sử hình thành mạng máy tính khái niệm mạng máy tính Mục tiêu bài:  Trình bày hình thành phát triển mạng máy tính  Mơ tả đặc trưng mạng máy tính  Phân loại xác định đuợc kiểu thiết kế mạng máy tính thơng dụng  Thực thao tác an tồn với máy tính Nội dung chính: Lịch sử mạng máy tính: Mục tiêu: Trình bày hình thành phát triển mạng máy tính Vào năm 50 hệ máy tính đưa vào hoạt động thực tế với bóng đèn điện tử chúng có kích thước cồng kềnh tốn nhiều lượng Hồi việc nhập liệu vào máy tính thơng qua bìa mà người viết trình đục lỗ sẵn Mỗi bìa tương đương với dịng lệnh mà cột có chứa tất ký tự cần thiết mà người viết trình phải đục lỗ vào ký tự lựa chọn Các bìa đưa vào "thiết bị" gọi thiết bị đọc bìa mà qua thơng tin đưa vào máy tính (hay gọi trung tâm xử lý) sau tính tốn kết đưa máy in Như thiết bị đọc bìa máy in thể thiết bị vào (I/O) máy tính Sau thời gian hệ máy đưa vào hoạt động máy tính trung tâm nối với nhiều thiết bị vào (I/O) mà qua thực liên tục hết trình đến trình khác Cùng với phát triển ứng dụng máy tính phương pháp nâng cao khả giao tiếp với máy tính trung tâm đầu tư nghiên cứu nhiều Vào năm 60 số nhà chế tạo máy tính nghiên cứu thành cơng thiết bị truy cập từ xa tới máy tính họ Một phương pháp thâm nhập từ xa thực việc cài đặt thiết bị đầu cuối vị trí cách xa trung tâm tính tốn, thiết bị đầu cuối liên kết với trung tâm việc sử dụng đường dây điện thoại với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi Modem) gắn hai đầu tín hiệu truyền thay trực tiếp thơng qua dây điện thoại Hình 1.1: Mơ hình truyền liệu từ xa Những dạng thiết bị đầu cuối bao gồm máy đọc bìa, máy in, thiết bị xử lý tín hiệu, thiết bị cảm nhận Việc liên kết từ xa thực hiên thơng qua vùng khác dạng hệ thống mạng Trong lúc đưa giới thiệu thiết bị đầu cuối từ xa, nhà khoa học triển khai loạt thiết bị điều khiển, thiết bị đầu cuối đặc biệt cho phép người sử dụng nâng cao khả tương tác với máy tính Một sản phẩm quan trọng hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 IBM Hệ thống bao gồm hình, hệ thống điều khiển, thiết bị truyền thơng liên kết với trung tâm tính tốn Hệ thống 3270 giới thiệu vào năm 1971 sử dụng dùng để mở rộng khả tính tốn trung tâm máy tính tới vùng xa Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thơng máy tính trung tâm số lượng liên kết máy tính trung tâm với thiết bị đầu cuối, IBM cơng ty máy tính khác sản xuất số thiết bị sau:  Thiết bị kiểm sốt truyền thơng: có nhiệm vụ nhận bit tín hiệu từ kênh truyền thông, gom chúng lại thành byte liệu chuyển nhóm byte tới máy tính trung tâm để xử lý, thiết bị thực công việc ngược lại để chuyển tín hiệu trả lời máy tính trung tâm tới trạm xa Thiết bị cho phép giảm bớt thời gian xử lý máy tính trung tâm xây dựng thiết bị logic đặc trưng  Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối: cho phép lúc kiểm soát nhiều thiết bị đầu cuối Máy tính trung tâm cần liên kết với thiết bị phục vụ cho tất thiết bị đầu cuối gắn với thiết bị kiểm soát Ðiều đặc biệt có ý nghĩa thiết bị kiểm sốt nằm cách xa máy tính cần sử dụng đường điện thoại phục vụ cho nhiều thiết bị đầu cuối Hình 1.2: Mơ hình trao đổi mạng hệ thống 3270 Vào năm 1970, thiết bị đầu cuối sử dụng phương pháp liên kết qua đường cáp nằm khu vực đời Với ưu điểm từ nâng cao tốc độ truyền liệu qua kết hợp khả tính tốn máy tính lại với Ðể thực việc nâng cao khả tính tốn với nhiều máy tính nhà sản xuất bắt đầu xây dựng mạng phức tạp Vào năm 1980 hệ thống đường truyền tốc độ cao thiết lập Bắc Mỹ Châu Âu từ xuất nhà cung cấp dịnh vụ truyền thông với đường truyền có tốc độ cao nhiều lần so với đường dây điện thoại Với chi phí thuê bao chấp nhận được, người ta sử dụng đường truyền để liên kết máy tính lại với bắt đầu hình thành mạng cách rộng khắp Ở nhà cung cấp dịch vụ xây dựng đường truyền liệu liên kết thành phố khu vực với sau cung cấp dịch vụ truyền liệu cho người xây dựng mạng Người xây dựng mạng lúc không cần xây dựng lại đường truyền mà cần sử dụng phần lực truyền thông nhà cung cấp Vào năm 1974 công ty IBM giới thiệu loạt thiết bị đầu cuối chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng thương mại, thông qua dây cáp mạng thiết bị đầu cuối truy cập lúc vào máy tính dùng chung Với việc liên kết máy tính nằm khu vực nhỏ tòa nhà khu nhà tiền chi phí cho thiết bị phần mềm thấp Từ việc nghiên cứu khả sử dụng chung môi trường truyền thơng tài ngun máy tính nhanh chóng đầu tư Vào năm 1977, cơng ty Datapoint Corporation bắt đầu bán hệ điều hành mạng "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt Arcnet) thị trường Mạng Arcnet cho phép liên kết máy tính trạm đầu cuối lại dây cáp mạng, qua trở thành hệ điều hành mạng cục Từ đến có nhiều cơng ty đưa sản phẩm mình, đặc biệt máy tính cá nhân sử dụng cánh rộng rãi Khi số lượng máy vi tính văn phịng hay quan tăng lên nhanh chóng việc kết nối chúng trở nên vô cần thiết mang lại nhiều hiệu cho người sử dụng Ngày với lượng lớn thông tin, nhu cầu xử lý thơng tin ngày cao Mạng máy tính trở nên quen thuộc chúng ta, lĩnh vực khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục Hiện nhiều nơi mạng trở thành nhu cầu thiếu Người ta thấy việc kết nối máy tính thành mạng cho khả to lớn như:  Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên mạng (như thiết bị, trình, liệu) trở thành tài nguyên chung thành viên mạng tiếp cận mà khơng quan tâm tới tài nguyên đâu  Tăng độ tin cậy hệ thống: Người ta dễ dàng bảo trì máy móc lưu trữ (backup) liệu chung có trục trặc hệ thống chúng khơi phục nhanh chóng Trong trường hợp có trục trặc trạm làm việc người ta sử dụng trạm khác thay  Nâng cao chất lượng hiệu khai thác thơng tin: Khi thơng tin sữ dụng chung mang lại cho người sử dụng khả tổ chức lại công việc với thay đổi chất như: o Ðáp ứng nhu cầu hệ thống ứng dụng kinh doanh đại o Cung cấp thống liệu o Tăng cường lực xử lý nhờ kết hợp phận phân tán o Tăng cường truy nhập tới dịch vụ mạng khác cung cấp giới Với nhu cầu đòi hỏi ngày cao xã hội nên vấn đề kỹ thuật mạng mối quan tâm hàng đầu nhà tin học Ví dụ làm để truy xuất thông tin cách nhanh chóng tối ưu nhất, việc xử lý thơng tin mạng q nhiều đơi làm tắc nghẽn mạng gây thông tin cách đáng tiếc Hiện việc có hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an tồn với lợi ích kinh tế cao quan tâm Một vấn đề đặt có nhiều giải pháp cơng nghệ, giải pháp có nhiều yếu tố cấu thành, yếu tố có nhiều cách lựa chọn Như để đưa giải pháp hồn chỉnh, phù hợp phải trải qua trình chọn lọc dựa ưu điểm yếu tố, chi tiết nhỏ Ðể giải vấn đề phải dựa yêu cầu đặt dựa công nghệ để giải Nhưng công nghệ cao chưa công nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt công nghệ phù hợp Giới thiệu mạng máy tính: Mục tiêu: Mơ tả đặc trưng mạng máy tính 2.1 Định nghĩa mạng máy tính mục đích việc kết nối mạng:  Nhu cầu việc kết nối mạng máy tính: Việc nối máy tính thành mạng từ lâu trở thành nhu cầu khách quan vì: - Có nhiều công việc chất phân tán thơng tin, xử lý hai địi hỏi có kết hợp truyền thơng với xử lý sử dụng phương tiện từ xa - Chia sẻ tài nguyên mạng cho nhiều người sử dụng thời điểm (ổ cứng, máy in, ổ CD ROM ) - Nhu cầu liên lạc, trao đổi thơng tin nhờ phương tiện máy tính - Các ứng dụng phần mềm đòi hòi thời điểm cần có nhiều người sử dụng, truy cập vào sở liệu  Định nghĩa mạng máy tính Nói cách ngắn gọn mạng máy tính tập hợp máy tính độc lập (autonomous) kết nối với thông qua đường truyền vật lý tuân theo quy ước truyền thông Khái niệm máy tính độc lập hiểu máy tính khơng có máy có khả khởi động đình máy khác 10 2.4 Kết nối hỗn hợp: Là phối hợp kiểu kết nối khác nhau, ví du hình cấu trúc phân tầng kiểu hình hay HUB nối với theo kiểu bus cịn từ HUB nối với máy theo hình HUB BỘ CHUYỂN TIẾP Hình 3.4: Kết nối hỗn hợp CÂU HỎI ƠN TẬP: Hãy trình bày cấu trúc kiểu điểm - điểm (Point to Point), kiểu quảng bá (Point to Multipoint, Broadcast) Những khác biệt kiểu điểm - điểm quảng bá? Hãy trình bày cấu trúc mạng hình BUS, RING STAR Sự khác mạng hình BUS mạng hình RING ? PHẦN THỰC HÀNH: Thiết kế cấu trúc mạng có kết hợp trúc mạng BUS, RING, STAR để thỏa mãn yêu cầu sau: Cơng ty ABC có trụ sở tịa nhà tầng, đó: - Tầng 1: có phịng ban, phịng ban có máy vi tính - Tầng 2: có phịng ban gồm có 10 máy vi tính - Tầng 3: có phịng, phịng có máy vi tính Sử dụng cấu trúc mạng BUS, RING, STAR để vẽ sơ đồ mạng tối ưu cho công ty 33 Những việc cần lưu ý thiết kế sơ đồ: - Số lượng thiết bị sử dụng phải vừa đủ không dư, đồng thời phải đảm bảo mở rộng vịng năm - Khơng cần phải áp dụng cấu trúc mạng Bài mở rộng nâng cao: - Công ty ABC mở chi nhánh thành phố khác, cách thành phố khoảng 100km, thiết kế cấu trúc mạng sử dụng đường truyền vật lý cho chi nhánh Yêu cầu đánh giá kết học tập: Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày cấu trúc kiểu điểm - điểm (Point to Point), kiểu quảng bá (Point to Multipoint, Broadcast), cấu trúc mạng BUS, RING, STAR + Về kỹ năng: sử dụng kết hợp cấu trúc mạng theo nhu cầu thực tế, xác định mơ hình mạng cần dùng để thiết kế mạng + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp công việc Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ lựa chọn cấu trúc mạng cách kết hợp cấu trúc mạng với + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp công việc 34 BÀI 4: CÁP MẠNG VÀ VẬT TẢI TRUYỀN Mã bài: MĐ 09 - 04 Giới thiệu: Trong trình bày đặc điểm vật lý chức thiết bị mạng thông dụng Mục tiêu:  Xác định thiết bị dùng để kết nối máy tính thành hệ thống mạng;  Bấm đầu cáp để kết nối mạng theo chuẩn thông dụng;  Trình bày kiểu nối mạng chuẩn kết nối  Thực thao tác an toàn với máy tính Nội dung : Các thiết bị mạng thông dụng Mục tiêu: Xác định thiết bị dùng để kết nối máy tính thành hệ thống mạng 1.1 Các loại cáp truyền 1.1.1 Cáp đôi dây xoắn (Twisted pair cable) Cáp đôi dây xoắn cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho đơi dây khác, kéo dài tới vài km mà không cần khuyếch đại Giải tần cáp dây xoắn đạt khoảng 300–4000Hz, tốc độ truyền đạt vài kbps đến vài Mbps Cáp xoắn có hai loại:  Loại có bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu gọi cáp STP ( Shield Twisted Pair) Loại vỏ bọc kim có nhiều đơi dây Về lý thuyết tốc độ truyền đạt 500 Mb/s thực tế thấp nhiều (chỉ đạt 155 Mbps với cáp dài 100 m)  Loại không bọc kim gọi UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượng STP rẻ Cap UTP chia làm hạng tuỳ theo tốc độ truyền Cáp loại dùng cho điện thoại Cáp loại truyền với tốc độ 100Mb/s hay dùng mạng cục vừa rẻ vừa tiện sử dụng Cáp có đơi dây xoắn nằm vỏ bọc Hình 4.1: Cáp UTP Cat 1.1.2 Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần sở Là cáp mà hai dây có lõi lồng nhau, lõi ngồi lưới kim loại Khả 35 chống nhiễu tốt nên sử dụng với chiều dài từ vài trăm met đến vài km Có hai loại dùng nhiều loại có trở kháng 50 ohm loại có trở kháng 75 ohm Hình 4.2: Cáp đồng trục Dải thơng cáp phụ thuộc vào chiều dài cáp Với khoảng cách1 km đạt tốc độ truyền tư 1– Gbps Cáp đồng trục băng tần sở thường dùng cho mạng cục Có thể nối cáp đầu nối theo chuẩn BNC có hình chữ T VN người ta hay gọi cáp cáp gầy dịch từ tên tiếng Anh ‘Thin Ethernet” Một loại cáp khác có tên “Thick Ethernet” mà ta gọi cáp béo Loại thường có màu vàng Người ta khơng nối cáp đầu nối chữ T cáp gầy mà nối qua kẹp bấm vào dây Cứ 2m5 lại có đánh dấu để nối dây (nếu cần) Từ kẹp người ta gắn tranceiver nối vào máy tính Hình 4.3: Kết nối Traceiver 1.1.3 Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable) Đây loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng truyền hình cap) có giải thơng từ – 300 Khz chiều dài 100 km Thuật ngữ “băng rộng” vốn thuật ngữ ngành truyền hình cịn ngành truyền số liệu điều có nghĩa cáp loại cho phép truyền thông tin tương tự (analog) mà Các hệ thống dựa cáp đồng trục băng rộng truyền song song nhiều kênh Việc khuyếch đại tín hiệu chống suy hao làm theo kiểu khuyếch đại tín hiệu tương 36 tự (analog) Để truyền thơng cho máy tính cần chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự 1.1.4 Cáp quang Dùng để truyền xung ánh sáng lòng sợi thuỷ tinh phản xạ tồn phần Mơi trường cáp quang lý tưởng  Xung ánh sáng hàng trăm km mà không giảm cuờng độ sáng  Giải thơng cao tần số ánh sáng dùng cáp quang cỡ khoảng 1014 -1016  An tồn bí mật  Khơng bị nhiễu điện từ  Chỉ có hai nhược điểm khó nối dây giá thành cao Hình 4.4: Truyền tín hiệu cáp quang Để phát xung ánh sáng người ta dùng đèn LED diod laser Để nhận người ta dùng photo diode , chúng tạo xung điện bắt xung ánh sáng Cáp quang có hai loại  Loại đa mode (multimode fiber): góc tới thành dây dẫn lớn đến mức có tượng phản xạ tồn phần Nhiều tia sáng truyền miễn góc tới chúng đủ lớn Các cap đa mode có đường kính khoảng 50  Loại đơn mode (singlemode fiber): đường kính dây dẫn bước sóng cáp quang giống ống dẫn sóng, khơng có tượng phản xạ cho tia Loại nàycó cường kính khoản phải dùng diode laser Cáp quang đa mode cho phép truyền xa tới hàng trăm km mà không cần phải khuyếch đại Các thiết bị ghép nối Mục tiêu: Bấm đầu cáp để kết nối mạng theo chuẩn thông dụng 2.1 Card giao tiếp mạng (Network Interface Card viết tắt NIC) Đó card cắm trực tiếp vào máy tính Trên có mạch điện giúp cho việc tiếp nhận (receiver) hoặc/và phát (transmitter) tín hiệu lên mạng Người ta thường dùng từ tranceiver để thiết bị (mạch) có hai chức thu phát Transceiver có nhiều loại phải thích hợp mơi trường truyền 37 đầu nối Ví dụ với cáp gầy card mạng cần có đường giao kiểu BNC, với cáp UTP cần có đầu nối theo kiểu giắc điện thoại K5, cáp dày dùng đường nối kiểu AUI , với cáp quang phải có transceiver cho phép chuyển tín hiệu điện thành xung ánh sáng ngược lại Để dễ ghép nối, nhiều card có nhiều đầu nối ví dụ BNC cho cáp gầy, K45 cho UTP hay AUI cho cáp béo Trong máy tính thường để sẵn khe cắm để bổ sung thiết bị ngoại vi hay cắm thiết bị ghép nối 2.2 Bộ chuyển tiếp (REPEATER ) Tín hiệu truyền khoảng cách lớn bị suy giảm Nhiệm vụ repeater hồi phục tín hiệu để truyền tiếp cho trạm khác Một số repeater đơn giản khuyếch đại tín hiệu Trong trường hợp tín hiệu bị méo bị khuyếch đại Một số repeater chỉnh tín hiệu 2.3 Các tập trung (Concentrator hay HUB) HUB loại thiết bị có nhiều đầu để cắm đầu cáp mạng HUB có nhiều loại ổ cắm khác phù hợp với kiểu giắc mạng RJ45, AUI hay BCN Như người ta sử dụng HUB để nối dây theo kiểu hình Ưu điểm kiểu nối tăng độ độc lập máy Nếu dây nối tới máy tiếp xúc khơng tốt khơng ảnh hưởng đến máy khác Đặc tính chủ yếu HUB hệ thống chuyển mạch trung tâm mạng có kiến trúc hình với việc chuyển mạch thực theo hai cách: store-and-forward on-the-fly Tuy nhiên hệ thống chuyển mạch trung tâm làm nảy sinh vấn đề lỗi xảy trung tâm, hướng phát triển suốt nhiều năm qua khử lỗi để làm tăng độ tin cậy HUB Có loại HUB thụ động (passive HUB) HUB đảm bảo chức kết nối hồn tồn khơng xử lý lại tín hiệu Khi khơng thể dùng HUB để tăng khoảng cách hai máy mạng HUB chủ động (active HUB) HUB có chức khuyếch đại tín hiệu để chống suy hao Với HUB tăng khoảng cách truyền máy HUB thông minh (intelligent HUB) HUB chủ động có khả tạo gói tin mang tin tức hoạt động gửi lên mạng để người quản trị mạng thực quản trị tự động 2.4 Switching Hub (hay gọi tắt switch) Là chuyển mạch thực Khác với HUB thơng thường, thay chuyển tín hiệu đến từ cổng cho tất cổng, chuyển tín hiệu đến cổng có trạm đích Do Switch thiết bị quan trọng mạng cục lớn dùng để phân đoạn mạng Nhờ có switch mà đụng độ mạng giảm hẳn Ngày switch thiết bị mạng quan trọng cho phép tuỳ biến mạng chẳng hạn lập mạng ảo 38 Hình 4.5: LAN Switch nối hai Segment mạng Switch thực chất loại bridge, tính kỹ thuật, loại bridge có độ trễ nhỏ Khác với bridge phải đợi đến hết frame truyền, switch chờ nhận địa đích frame gửi tới truyền Điều có nghĩa frame gửi tới LAN cần gửi trước switch nhận xong hoàn toàn 2.5 Modem Là tên viết tắt từ hai từ điều chế (MOdulation) giải điều chế (DEModulation) thiết bị cho phép điều chế để biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự để gửi theo đường thoại nhận tín hiệu từ đường thoại biến đổi ngược lại thành tín hiệu số Tuy nhiên sử dụng theo kiểu kết nối từ xa theo đường điện thoại 2.6 Multiplexor - Demultiplexor Bộ dồn kênh có chức tổ hợp nhiều tín hiệu để gửi đường truyền Đương nhiên nơi nhận cần phải tách kênh 2.7 Router Router thiết bị để ghép nối thiết bị mạng cục mà dùng để ghép nối mạng cục với thành mạng rộng Router thực máy tính làm nhiệm vụ chọn đường cho gói tin hướng ngồi Khác với repeaters bridges, router thiết bị kết nối mạng độc lập phần cứng, dùng để kết nối mạng có chung giao thức Chức router cung cấp môi trường chuyển mạch gói (packet switching) đáng tin cậy để lưu trữ truyền số liệu Để thực điều đó, thiết lập thơng tin đường truyền có mạng, cần cung cấp hai hay nhiều đường truyền hai mạng tạo khả mềm dẻo việc tìm đường hợp lý phương diện Một số kiểu nối mạng thông dụng chuẩn Mục tiêu: Trình bày kiểu nối mạng chuẩn kết nối 3.1.Các thành phần thông thường mạng cục gồm có  Các máy chủ cung cấp dịch vụ (server) 39     Các máy trạm cho người làm việc (workstation) Đường truyền (cáp nối) Card giao tiếp máy tính đường truyền (network interface card) Các thiết bị nối (connection device) Hình 4.6: Cấu hình mạng cục Hai yếu tố quan tâm hàng đầu kết nối mạng cục tốc độ mạng bán kính mạng Tên kiểu mạng dùng theo giao thức CSMA/CD thể điều Sau số kiểu kết nối với tốc độ 10 Mb/s thông dụng thời gian qua số thông số kỹ thuật: Chuẩn IEEE 802.3 Kiểu 10BASE5 10BASE2 10BASE-T Kiểu cáp Cáp đồng trục Cáp đồng trục Cáp UTP Tốc độ Độ dài cáp tối đa Số thực thể truyền thông 10 Mb/s 500 m/segment 185 m/segment 100 m kể từ HUB 100 host /segment 30 host / segment Số cổng HUB 3.2 Kiểu 10BASE5: Là chuẩn CSMA/CD có tốc độ 10Mb bán kính 500 m Kiểu dùng cáp đồng trục loại thick ethernet (cáp đồng trục béo) với tranceiver Có thể kết nối vào mạng 40 khoảng 100 máy Hình 4.7: Kết nối theo chuẩn 10BASE5 Tranceiver:Thiết bị nối card mạng đường truyền, đóng vai trị thu-phát Hình 4.8: Kết nối tối đa phân đoạn mạng Đặc điểm chuẩn 10BASE Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa đoạn cáp phân đoạn (segment) 500 m 41 Số trạm tối đa đoạn 100 >=2,5 m (bội số 2,5 m (giảm thiểu tượng giao thoa sóng đứng đoạn ?)) Khoảng cách trạm Khoảng cách tối đa máy trạm đường trục chung Số đoạn kết nối tối đa 50 m (=>tối đa có phân đoạn) Tổng chiều dài tối đa đoạn kết nối (có thể đoạn kết nối có hai phân đoạn, hai đoạn kết nối có ba phân đoạn) 1000 m Tổng số trạm + lặp Repeater Không 1024 Chiều dài tối đa 3*500+1000=2500 m 3.3 Kiểu 10BASE2: Là chuẩn CSMA/CD có tốc độ 10Mb bán kính 200 m Kiểu dùng cáp đồng trục loại thin ethernet với đầu nối BNC Có thể kết nối vào mạng khoảng 30 máy Hình 4.9: Nối theo chuẩn 10BASE2 với cáp đồng trục đầu nối BNC Đặc điểm chuẩn 10BASE 42 Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa đoạn cáp phân đoạn (segment) 185 m Số trạm tối đa đoạn 30 Khoảng cách trạm >=0,5 m Khoảng cách tối đa máy trạm đường trục chung 0m Số đoạn kết nối tối đa (=>tối đa có phân đoạn) Tổng chiều dài tối đa đoạn kết nối (có thể đoạn kết nối có hai phân đoạn, hai đoạn kết nối có ba phân đoạn) 1000 m Tổng số trạm + lặp Repeater Không 1024 43 3.4 Kiểu 10BASE-T Là kiểu nối dùng HUB có ổ nối kiểu K45 cho cáp UTP Ta mở rộng mạng cách tăng số HUB, không tăng nhiều tầng hoạt động mạng hiệu độ trễ lớn Hình 4.10: Nối mạng theo kiểu 10BASE-T với cáp UTP HUB Tốc độ tối đa 10 Mbps Chiều dài tối đa đoạn cáp nối máy tính tập trung HUB 100 m Hiện mơ hình phiên 100BASE-T bắt đầu sử dụng nhiều, tốc độ đạt tới 100 Mbps, với card mạng, cab mạng, hub phải tuân theo chuẩn 100BASE-T 3.5 Kiểu 10BASE-F Dùng cab quang (Fiber cab), chủ yếu dùng nối thiết bị xa nhau, tạo dựng đường trục xương sống (backborn) để nối mạng LAN xa (2-10 km) CÂU HỎI ÔN TẬP : Khái quát đặc trưng phương tiện truyền: Cáp đồng trục (Coaxialcable), cáp xoắn đôi (Twisted pair cable), cáp sợi quang (Fiber optic cable) Hãy trình bày khái quát đặc trưng đường truyền: Băng thông (bandwidth), thơng lượng (throughput) suy hao (attenuation) Trình bày chức thiết bị kết nối liên mạng 44 Trình bày ưu nhược điểm thiết bị SWITCH Nêu chức định tuyến ROUTER BÀI THỰC HÀNH: BẤM DÂY MẠNG  Chuẩn T568A qui định: Pin White green (Trắng xanh cây) Pin Green (xanh cây) Pin White Orange (trắng cam) Pin Blue (xanh sẫm) Pin White Blue (Trắng xanh sẫm) Pin Orange (Cam) Pin White Brown (Trắng nâu) Pin Brown(Nâu)  Chuẩn T568B qui định: Cáp xoắn đôi Pin White Orange Pin Orange Pin White Green Pin Blue (xanh sẫm) Pin White Blue Pin Green (xanh cây) Pin White Brown Pin Brown  Đối với cáp thẳng hai đầu bấm theo chuẩn T568A T568B  Đối với cáp chéo đầu bấm theo chuẩn T568A cịn đầu lại bấm theo chuẩn T568B Những điều cần lưu ý bấm đầu mạng - Khi bấm đầu mạng phải cắt dây vừa đủ, cho bấm có phần vỏ bên đầu mạng để cố định chắn - Dọn vệ sinh vị trí thực bảo đảm an tồn thực hành 45 Yêu cầu đánh giá kết học tập: Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày đặc trưng đường truyền: Băng thông (bandwidth), thông lượng (throughput) suy hao (attenuation), chức thiết bị kết nối liên mạng + Về kỹ năng: bấm dây mạng theo chuẩn T568A T568B + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp công việc Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ bấm dây mạng theo chuẩn T568A T568B + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình quản trị mạng – từ website www ebook4you.org [2] Ths Ngô Bá Hùng-Ks Phạm Thế phi , Giáo trình mạng máy tính Đại học Cần Thơ, NXB Giáo dục, Năm 01/2005 [3] TS Nguyễn Thúc Hải, Giáo trình mạng máy tính hệ thống mở của, nhà xuất giáo dục, năm 2000 47