giáo trình mạng căn bản nghề tin học ứng dụng cao đẳng

Ðể làm giÁm nhiám vÿ truyÁn thông cāa máy tính trung tâm và sá l°ợng các liên k¿t giÿa máy tính trung tâm với các thi¿t bị đầu cuái, IBM và các công ty máy tính khác đã sÁn xuất một sá c

ĀY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH

TR¯äNG CAO ĐẲNG BÁCH KHOA NAM SÀI GÒN

GIÁO TRÌNH MÔN HâC/MÔ ĐUN: M¾NG CN BÀN NGÀNH/NGHÀ: TIN HâC ĀNG DĀNG

TRÌNH Đà: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: 451/QĐ-NSG, ngày 08 tháng 08 năm 2023

của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn

TP Hß Chí Minh, Nm 2023

L äI GIâI THIÞU

Giáo trình <M¿ng căn bÁn= là tài liáu đ°ợc biên so¿n để phÿc vÿ cho viác giÁng d¿y và học tÁp cāa giÁng viên và sinh viên há Cao đẳng ngành QuÁn trị m¿ng Tài liáu cung cấp nhÿng ki¿n thức c¢ bÁn

v Á vẽ đã họa trên máy tính

Giáo trình đ°ợc biên so¿n theo đÁ c°¢ng môn học <M¿ng căn bÁn= cāa há trung cấp ngành QuÁn trị m¿ng Nội dung cāa giáo trình này bao gãm 05 ch°¢ng:

để hiáu chỉnh giáo trình ngày càng hoàn thián h¢n

Trân trọng cÁm ¢n

TP.HCM, ngày 08 tháng 08 năm 2023

Tham gia biên so ¿n

1 Đặng Ngọc Th¢m

M ĀC LĀC

CH¯¡NG 1 1

TäNG QUAN VÀ CÔNG NGHà M¾NG MÁY TÍNH 1

Mÿc tiêu cāa bài: 1

Nội dung chính: 1

1 Lịch sử m¿ng máy tính: 1

2 Giới thiáu m¿ng máy tính: 4

2.1 Định nghĩa m¿ng máy tính và mÿc đích cāa viác k¿t nái m¿ng: 4

2.2 Đặc tr°ng kỹ thuÁt cāa m¿ng máy tính: 5

3 Phân lo¿i m¿ng máy tính: 6

3.1 Phân lo¿i m¿ng theo khoÁng cách địa lý : 7

3.2 Phân lo¿i theo kỹ thuÁt chuyển m¿ch: 7

3.3 Phân lo¿i theo ki¿n trúc m¿ng sử dÿng: 8

3.4 Phân lo¿i theo há điÁu hành m¿ng: 8

4 Giới thiáu các m¿ng máy tính thông dÿng nhất: 8

4.1 M¿ng cÿc bộ: 9

4.2 M¿ng dián rộng với k¿t nái LAN TO LAN: 9

4.3 Liên m¿ng INTERNET: 9

4.4 M¿ng INTRANET: 10

5 BÀI TÀP: 10

CH¯¡NG 2 11

MÔ HÌNH Hà THàNG Mà OSI 11

Mÿc tiêu: 11

Nội dung chính : 11

1 Mô hình tham khÁo OSI: 11

2 Các giao thức trong mô hình OSI 15

3 Các chức năng chā y¿u cāa các tầng cāa mô hình OSI: 17

3.1 Tầng 1: VÁt lý (Physical) 17

3.2 Tầng 2: Liên k¿t dÿ liáu (Data link) 17

3.3 Tầng 3: M¿ng (Network) 18

3.4 Tầng 4: VÁn chuyển (Transport): 19

3.5 Tầng 5: Giao dịch (Session): 20

3.6 Tầng 6: Trình bày (Presentation) 21

3.7 Tầng 7: ứng dÿng (Application) 22

4 BÀI TÀP 22

CH¯¡NG 3 TÔ PÔ M¾NG 23

Mÿc tiêu : 23

Nội dung chính : 23

1 M¿ng cÿc bộ : 23

2 Ki¿n trúc m¿ng cÿc bộ : 23

2.1 M¿ng hình sao: 24

2.2 M¿ng trÿc tuy¿n tính (Bus): 24

2.3 M¿ng hình vòng: 25

2.4 K¿t nái hỗn hợp: 26

3 Các ph°¢ng pháp truy cÁp đ°ßng truyÁn vÁt lý: 26

3.1 Ph°¢ng pháp đa truy nhÁp sử dÿng sóng mang có phát hián xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 26

3.2 Ph°¢ng pháp Token Bus 28

3.3 Ph°¢ng pháp Token Ring 29

4 BÀI TÀP: 30

CH¯¡NG 4 31

CÁP M¾NG VÀ VÀT TÀI TRUYÀN 31

Mÿc tiêu: 31

Nội dung chính : 31

1 Các thi¿t bị m¿ng thông dÿng 31

1.1 Các lo¿i cáp truyÁn 31

1.1.2 Cáp đãng trÿc (Coaxial cable) băng tần c¢ sá 31

1.1.3 Cáp đãng trÿc băng rộng (Broadband Coaxial Cable) 32

1.1.4 Cáp quang 33

2 Các thi¿t bị ghép nái 33

2.1 Card giao ti¿p m¿ng (Network Interface Card vi¿t tắt là NIC) 33

2.2 Bộ chuyển ti¿p (REPEATER ) 34

2.3 Các bộ tÁp trung (Concentrator hay HUB) 34

2.4 Switching Hub (hay còn gọi tắt là switch) 34

2.5 Modem 35

2.6 Multiplexor - Demultiplexor 35

2.7 Router 35

3 Một sá kiểu nái m¿ng thông dÿng và các chuẩn 35

3.1 Các thành phần thông th°ßng trên một m¿ng cÿc bộ gãm có 36

3.2 Kiểu 10BASE5: 37

3.3 Kiểu 10BASE2: 38

3.4 Kiểu 10BASE-T 39

3.5 Kiểu 10BASE-F 40

4 BÀI TÀP : 40

5 BÀI THĀC HÀNH: 41

TÀI LIàU THAM KHÀO: 56

CH¯¡NG 1 TàNG QUAN VÀ CÔNG NGHÞ M¾NG MÁY TÍNH

Giãi thißu:

Trong chương này trình bày những nội dung căn bản về quá trình lịch sử hình thành mạng máy tính và các khái niệm căn bản của mạng máy tính

Māc tiêu cÿa bài:

- Trình bày đ°ợc sā hình thành và phát triển cāa m¿ng máy tính

- Mô tÁ đ°ợc các đặc tr°ng c¢ bÁn cāa m¿ng máy tính

- Phân lo¿i và xác định đuợc các kiểu thi¿t k¿ m¿ng máy tính thông dÿng

- Thāc hián các thao tác an toàn với máy tính

Nái dung chính:

1 Lách sử m¿ng máy tính:

Mục tiêu: Trình bày được sự hình thành và phát triển của mạng máy tính

Vào giÿa nhÿng năm 50 khi nhÿng th¿ há máy tính đầu tiên đ°ợc đ°a vào ho¿t động thāc t¿ với nhÿng bóng đèn đián tử thì chúng có kích th°ớc rất cãng kÁnh và tán nhiÁu năng l°ợng Hãi đó viác nhÁp dÿ liáu vào các máy tính đ°ợc thông qua các tấm bìa mà ng°ßi vi¿t bài trình đã đÿc lỗ sẵn Mỗi tấm bìa t°¢ng đ°¢ng với một dòng lánh mà mỗi một cột cāa nó có chứa tất cÁ các ký tā cần thi¿t mà ng°ßi vi¿t bài trình phÁi đÿc lỗ vào

ký tā mình lāa chọn Các tấm bìa đ°ợc đ°a vào một "thi¿t bị" gọi là thi¿t bị đọc bìa mà qua đó các thông tin đ°ợc đ°a vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán k¿t quÁ sẽ đ°ợc đ°a ra máy in Nh° vÁy các thi¿t bị đọc bìa và máy in đ°ợc thể hián nh° các thi¿t bị vào ra (I/O) đái với máy tính Sau một thßi gian các th¿ há máy mới đ°ợc đ°a vào ho¿t động trong đó một máy tính trung tâm có thể đ°ợc nái với nhiÁu thi¿t

bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thāc hián liên tÿc h¿t ch°¢ng trình này đ¿n ch°¢ng trình khác

Cùng với sā phát triển cāa nhÿng ứng dÿng trên máy tính các ph°¢ng pháp nâng cao khÁ năng giao ti¿p với máy tính trung tâm cũng đã đ°ợc đầu t° nghiên cứu rất nhiÁu Vào giÿa nhÿng năm 60 một sá nhà ch¿ t¿o máy tính đã nghiên cứu thành công nhÿng thi¿t bị truy cÁp từ xa tới máy tính cāa họ Một trong nhÿng ph°¢ng pháp thâm nhÁp từ xa đ°ợc thāc hián bằng viác cài đặt một thi¿t bị đầu cuái á một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thi¿t bị đầu cuái này đ°ợc liên k¿t với trung tâm bằng viác sử dÿng đ°ßng dây đián tho¿i

và với hai

thi¿t bị xử lý tín hiáu (th°ßng gọi là Modem) gắn á hai đầu và tín hiáu đ°ợc truyÁn thay

vì trāc ti¿p thì thông qua dây đián tho¿i

Hình 1.1: Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên

Nhÿng d¿ng đầu tiên cāa thi¿t bị đầu cuái bao gãm máy đọc bìa, máy in, thi¿t bị xử

lý tín hiáu, các thi¿t bị cÁm nhÁn Viác liên k¿t từ xa đó có thể thāc hiên thông qua nhÿng vùng khác nhau và đó là nhÿng d¿ng đầu tiên cāa há tháng m¿ng

Trong lúc đ°a ra giới thiáu nhÿng thi¿t bị đầu cuái từ xa, các nhà khoa học đã triển khai một lo¿t nhÿng thi¿t bị điÁu khiển, nhÿng thi¿t bị đầu cuái đặc biát cho phép ng°ßi

sử dÿng nâng cao đ°ợc khÁ năng t°¢ng tác với máy tính Một trong nhÿng sÁn phẩm quan trọng đó là há tháng thi¿t bị đầu cuái 3270 cāa IBM Há tháng đó bao gãm các màn hình, các há tháng điÁu khiển, các thi¿t bị truyÁn thông đ°ợc liên k¿t với các trung tâm tính toán Há tháng 3270 đ°ợc giới thiáu vào năm 1971 và đ°ợc sử dÿng dùng để má rộng khÁ năng tính toán cāa trung tâm máy tính tới các vùng xa Ðể làm giÁm nhiám vÿ truyÁn thông cāa máy tính trung tâm và sá l°ợng các liên k¿t giÿa máy tính trung tâm với các thi¿t bị đầu cuái, IBM và các công ty máy tính khác đã sÁn xuất một sá các thi¿t

bị sau:

Thi¿t bá kiÃm soát truyÁn thông: có nhiám vÿ nhÁn các bit tín hiáu từ các kênh

truyÁn thông, gom chúng l¿i thành các byte dÿ liáu và chuyển nhóm các byte đó tới máy tính trung tâm để xử lý, thi¿t bị này cũng thāc hián công viác ng°ợc l¿i để chuyển tín hiáu trÁ lßi cāa máy tính trung tâm tới các tr¿m á xa Thi¿t bị trên cho phép giÁm bớt đ°ợc thßi gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây dāng các thi¿t

bị logic đặc tr°ng

Thi¿t bá kiÃm soát nhiÁu đầu cußi: cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiÁu thi¿t

bị đầu cuái Máy tính trung tâm chỉ cần liên k¿t với một thi¿t bị nh° vÁy là có thể phÿc vÿ cho tất cÁ các thi¿t bị đầu cuái đang đ°ợc gắn với thi¿t bị kiểm soát trên ÐiÁu này đặc biát có ý nghĩa khi thi¿t bị kiểm soát nằm á cách xa máy tính vì chỉ cần sử dÿng một đ°ßng đián tho¿i là có thể phÿc vÿ cho nhiÁu thi¿t bị đầu cuái

Hình 1.2: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270

Vào giÿa nhÿng năm 1970, các thi¿t bị đầu cuái sử dÿng nhÿng ph°¢ng pháp liên k¿t qua đ°ßng cáp nằm trong một khu vāc đã đ°ợc ra đßi Với nhÿng °u điểm từ nâng cao tác độ truyÁn dÿ liáu và qua đó k¿t hợp đ°ợc khÁ năng tính toán cāa các máy tính l¿i với nhau Ðể thāc hián viác nâng cao khÁ năng tính toán với nhiÁu máy tính các nhà sÁn xuất bắt đầu xây dāng các m¿ng phức t¿p Vào nhÿng năm 1980 các há tháng đ°ßng truyÁn tác độ cao đã đ°ợc thi¿t lÁp á Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hián các nhà cung cấp các dịnh vÿ truyÁn thông với nhÿng đ°ßng truyÁn có tác độ cao h¢n nhiÁu lần so với đ°ßng dây đián tho¿i Với nhÿng chi phí thuê bao chấp nhÁn đ°ợc, ng°ßi ta có thể sử dÿng đ°ợc các đ°ßng truyÁn này để liên k¿t máy tính l¿i với nhau và bắt đầu hình thành các m¿ng một cách rộng khắp à đây các nhà cung cấp dịch vÿ đã xây dāng nhÿng đ°ßng truyÁn dÿ liáu liên k¿t giÿa các thành phá và khu vāc với nhau và sau đó cung cấp các dịch vÿ truyÁn dÿ liáu cho nhÿng ng°ßi xây dāng m¿ng Ng°ßi xây dāng m¿ng lúc này sẽ không cần xây dāng l¿i đ°ßng truyÁn cāa mình mà chỉ cần sử dÿng một phần các năng lāc truyÁn thông cāa các nhà cung cấp

Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiáu một lo¿t các thi¿t bị đầu cuái đ°ợc ch¿ t¿o cho lĩnh vāc ngân hàng và th°¢ng m¿i, thông qua các dây cáp m¿ng các thi¿t bị đầu cuái

có thể truy cÁp cùng một lúc vào một máy tính dùng chung Với viác liên k¿t các máy tính nằm á trong một khu vāc nhß nh° một tòa nhà hay là một khu nhà thì tiÁn chi phí cho các thi¿t bị và phần mÁm là thấp Từ đó viác nghiên cứu khÁ năng sử dÿng chung môi tr°ßng truyÁn thông và các tài nguyên cāa các máy tính nhanh chóng đ°ợc đầu t° Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán há điÁu hành m¿ng cāa mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị tr°ßng M¿ng Arcnet cho phép liên k¿t các máy tính và các tr¿m đầu cuái l¿i bằng dây cáp m¿ng, qua đó đã trá thành là há điÁu hành m¿ng cÿc bộ đầu tiên

Từ đó đ¿n nay đã có rất nhiÁu công ty đ°a ra các sÁn phẩm cāa mình, đặc biát khi các máy tính cá nhân đ°ợc sử dÿng một cánh rộng rãi Khi sá l°ợng máy vi tính trong một văn phòng hay c¢ quan đ°ợc tăng lên nhanh chóng thì viác k¿t nái chúng trá nên vô cùng cần thi¿t và sẽ mang l¿i nhiÁu hiáu quÁ cho ng°ßi sử dÿng

Ngày nay với một l°ợng lớn vÁ thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao M¿ng máy tính hián nay trá nên quá quen thuộc đái với chúng ta, trong mọi lĩnh vāc nh° khoa học, quân sā, quác phòng, th°¢ng m¿i, dịch vÿ, giáo dÿc Hián nay á nhiÁu n¢i m¿ng đã trá thành một nhu cầu không thể thi¿u đ°ợc Ng°ßi ta thấy đ°ợc viác k¿t nái các máy tính thành m¿ng cho chúng ta nhÿng khÁ năng mới to lớn nh°:

Sử dāng chung tài nguyên: Nhÿng tài nguyên cāa m¿ng (nh° thi¿t bị, ch°¢ng

trình, dÿ liáu) khi đ°ợc trá thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên cāa m¿ng đÁu có thể ti¿p cÁn đ°ợc mà không quan tâm tới nhÿng tài nguyên đó á đâu

Tng đá tin c¿y cÿa hß thßng: Ng°ßi ta có thể dß dàng bÁo trì máy móc và l°u trÿ

(backup) các dÿ liáu chung và khi có trÿc trặc trong há tháng thì chúng có thể đ°ợc khôi phÿc nhanh chóng Trong tr°ßng hợp có trÿc trặc trên một tr¿m làm viác thì ng°ßi ta cũng có thể sử dÿng nhÿng tr¿m khác thay th¿

Nâng cao chÃt l°ÿng và hißu quÁ khai thác thông tin: Khi thông tin có thể đ°ợc

sÿ dÿng chung thì nó mang l¿i cho ng°ßi sử dÿng khÁ năng tå chức l¿i các công viác với nhÿng thay đåi vÁ chất nh°:

Ðáp ứng nhÿng nhu cầu cāa há tháng ứng dÿng kinh doanh hián đ¿i Cung cấp sā tháng nhất giÿa các dÿ liáu

Tăng c°ßng năng lāc xử lý nhß k¿t hợp các bộ phÁn phân tán Tăng cc°ßng truy nhÁp tới các dịch vÿ m¿ng khác nhau đang đ°ợc cung cấp trên th¿ giới

Với nhu cầu đòi hßi ngày càng cao cāa xã hội nên vấn đÁ kỹ thuÁt trong m¿ng là mái quan tâm hàng đầu cāa các nhà tin học Ví dÿ nh° làm th¿ nào để truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tái °u nhất, trong khi viác xử lý thông tin trên m¿ng quá nhiÁu đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên m¿ng và gây ra mất thông tin một cách đáng ti¿c

Hián nay viác làm sao có đ°ợc một há tháng m¿ng ch¿y thÁt tát, thÁt an toàn với lợi ích kinh t¿ cao đang rất đ°ợc quan tâm Một vấn đÁ đặt ra có rất nhiÁu giÁi pháp vÁ công nghá, một giÁi pháp có rất nhiÁu y¿u tá cấu thành, trong mỗi y¿u tá có nhiÁu cách lāa chọn Nh° vÁy để đ°a ra một giÁi pháp hoàn chỉnh, phù hợp thì phÁi trÁi qua một quá trình chọn lọc dāa trên nhÿng °u điểm cāa từng y¿u tá, từng chi ti¿t rất nhß

Ðể giÁi quy¿t một vấn đÁ phÁi dāa trên nhÿng yêu cầu đặt ra và dāa trên công nghá

để giÁi quy¿t Nh°ng công nghá cao nhất ch°a chắc là công nghá tát nhất, mà công nghá tát nhất là công nghá phù hợp nhất

2 Giãi thißu m¿ng máy tính:

Mục tiêu: Mô tả được các đặc trưng cơ bản của mạng máy tính

2.1 Đánh nghĩa m¿ng máy tính và māc đích cÿa vißc k¿t nßi m¿ng:

*Nhu cầu cÿa vißc k¿t nßi m¿ng máy tính:

Viác nái máy tính thành m¿ng từ lâu đã trá thành một nhu cầu khách quan vì:

- Có rất nhiÁu công viác vÁ bÁn chất là phân tán hoặc vÁ thông tin, hoặc vÁ xử lý hoặc cÁ hai đòi hßi có sā k¿t hợp truyÁn thông với xử lý hoặc sử dÿng ph°¢ng tián

từ xa

- Chia sẻ các tài nguyên trên m¿ng cho nhiÁu ng°ßi sử dÿng t¿i một thßi điểm (å cứng, máy in, å CD ROM )

- Nhu cầu liên l¿c, trao đåi thông tin nhß ph°¢ng tián máy tính

- Các ứng dÿng phần mÁm đòi hòi t¿i một thßi điểm cần có nhiÁu ng°ßi sử dÿng, truy cÁp vào cùng một c¢ sá dÿ liáu

* Đánh nghĩa m¿ng máy tính

Nói một cách ngắn gọn thì m¿ng máy tính là tÁp hợp các máy tính độc lÁp (autonomous) đ°ợc k¿t nái với nhau thông qua các đ°ßng truyÁn vÁt lý và tuân theo các quy °ớc truyÁn thông nào đó

Khái niám máy tính độc lÁp đ°ợc hiểu là các máy tính không có máy nào có khÁ năng khái động hoặc đình chỉ một máy khác

Các đ°ßng truyÁn vÁt lý đ°ợc hiểu là các môi tr°ßng truyÁn tín hiáu vÁt lý (có thể là hÿu tuy¿n hoặc vô tuy¿n)

Các quy °ớc truyÁn thông chính là c¢ sá để các máy tính có thể "nói chuyán" đ°ợc với nhau và là một y¿u tá quan trọng hàng đầu khi nói vÁ công nghá m¿ng máy tính

2.2 Đ¿c tr°ng kỹ thu¿t cÿa m¿ng máy tính:

Một m¿ng máy tính có các đặc tr°ng kỹ thuÁt c¢ bÁn nh° sau:

* Đ°ång truyÁn

Là thành tá quan trọng cāa một m¿ng máy tính, là ph°¢ng tián dùng để truyÁn các tín hiáu đián tử giÿa các máy tính Các tín hiáu điáu tử đó chính là các thông tin, dÿ liáu đ°ợc biểu thị d°ới d¿ng các xung nhị phân (ON_OFF), mọi tín hiáu truyÁn giÿa các máy tính với nhau đÁu thuộc sóng đián từ, tuỳ theo tần sá mà ta có thể dùng các đ°ßng truyÁn vÁt lý khác nhau

Đặc tr°ng c¢ bÁn cāa đ°ßng truyÁn là giÁi thông nó biểu thị khÁ năng truyÁn

tÁi tín hiáu cāa đ°ßng truyÁn

Thông th°ßng ng°ßi ta hay phân lo¿i đ°ßng truyÁn theo hai lo¿i:

Đ°ßng truyÁn hÿu tuy¿n: các máy tính đ°ợc nái với nhau bằng các dây cáp m¿ng Đ°ßng truyÁn vô tuy¿n: các máy tính truyÁn tính hiáu với nhau thông qua các sóng

vô tuy¿n với các thi¿t bị điÁu ch¿/ giÁi điÁu ch¿ á các đầu mút

* Kỹ thu¿t chuyÃn m¿ch:

Là đặc tr°ng kỹ thuÁt chuyển tín hiáu giÿa các nút trong m¿ng, các nút m¿ng có chức năng h°ớng thông tin tới đích nào đó trong m¿ng, hián t¿i có các kỹ thuÁt chuyển m¿ch nh° sau:

- Kỹ thuÁt chuyển m¿ch kênh: Khi có hai thāc thể cần truyÁn thông với nhau thì giÿa chúng sẽ thi¿t lÁp một kênh cá định và duy trì k¿t nái đó cho tới khi hai bên ngắt liên l¿c Các dÿ liáu chỉ truyÁn đi theo con đ°ßng cá định đó

- Kỹ thuÁt chuyển m¿ch thông báo: Thông báo là một đ¢n vị dÿ liáu cāa ng°ßi

sử dÿng có khuôn d¿ng đ°ợc quy định tr°ớc Mỗi thông báo có chứa các thông tin điÁu khiển trong đó chỉ rõ đích cần truyÁn tới cāa thông báo Căn cứ vào thông tin điÁu khiển này mà mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút k¿ ti¿p trên con đ°ßng d¿n tới đích cāa thông báo

- Kỹ thuÁt chuyển m¿ch gói: à đây mỗi thông báo đ°ợc chia ra thành nhiÁu gói nhß h¢n đ°ợc gọi là các gói tin (packet) có khuôn d¿ng quy định tr°ớc Mỗi gói tin cũng ch°a các thông tin điÁu khiển, trong đó có địa chỉ nguãn (ng°ßi gửi) và địa chỉ đích (ng°ßi nhÁn) cāa gói tin Các gói tin cāa cùng một thông báo có thể đ°ợc gái đi qua m¿ng tới đích theo nhiÁu con đ°ßng khác nhau

* Ki¿n trúc m¿ng:

Ki¿n trúc m¿ng máy tính (network architecture) thể hián cách nái các máy tính với nhau và tÁp hợp các quy tắc, quy °ớc mà tất cÁ các thāc thể tham gia truyÁn thông trên m¿ng phÁi tuân theo để đÁm bÁo cho m¿ng ho¿t động tát

Khi nói đ¿n ki¿n trúc cāa m¿ng ng°ßi ta muán nói tới hai vấn đÁ là hình tr¿ng m¿ng (network topology) và giao thức m¿ng (network protocol)

Network topology: Các k¿t nái các máy tính với nhau vÁ mặt hình học mà ta gọi là tô

pô cāa m¿ng

Network Protocol: TÁp hợp các quy °ớc truyÁn thông giÿa các thāc thể truyÁn mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) cāa m¿ng Các giao thức th°ßng gặp nhất là: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX,&

* Hß điÁu hành m¿ng:

Há điÁu hành m¿ng là một phần mÁm há tháng có các chức năng sau:

QuÁn lý tài nguyên cāa há tháng, các tài nguyên này gãm:

o Tài nguyên thông tin (vÁ ph°¢ng dián l°u trÿ) hay nói một cách đ¢n giÁn là quÁn lý táp Các công viác vÁ l°u trÿ táp, tìm ki¿m, xóa, copy, nhóm, đặt các thuộc tính đÁu thuộc nhóm công viác này

o Tài nguyên thi¿t bị: ĐiÁu phái viác sử dÿng CPU, các ngo¿i vi&để tái

°u hóa viác sử dÿng

QuÁn lý ng°ßi dùng và các công viác trên há tháng Há điÁu hành đÁm bÁo giao ti¿p giÿa ng°ßi sử dÿng, ch°¢ng trình ứng dÿng với thi¿t bị cāa há tháng

Cung cấp các tián ích cho viác khai thác há tháng thuÁn lợi (ví dÿ FORMAT đĩa, sao chép táp và th° mÿc, in ấn chung, ) Các há điÁu hành thông dÿng nhất hián nay là WindowsNT, Windows9X, Windows2000, Unix, Novell

3 Phân lo¿i m¿ng máy tính:

Mục tiêu: Phân loại và xác định đuợc các kiểu thiết kế mạng máy tính thông dụng

Có nhiÁu cách phân lo¿i m¿ng khác nhau tuỳ thuộc vào y¿u tá chính đ°ợc chọn dùng để làm chỉ tiêu phân lo¿i, thông th°ßng ng°ßi ta phân lo¿i m¿ng theo các tiêu chí nh° sau:

- KhoÁng cách địa lý cāa m¿ng

- Kỹ thuÁt chuyển m¿ch mà m¿ng áp dÿng

- Ki¿n trúc m¿ng

- Há điÁu hành m¿ng sử dÿng

Tuy nhiên trong thāc t¿ ngußi ta th°ßng chỉ phân lo¿i theo hai tiêu chí đầu tiên

3.1 Phân lo¿i m¿ng theo khoÁng cách đáa lý :

N¿u lấy khoÁng cách địa lý làm y¿u tá phân lo¿i m¿ng thì ta có m¿ng cÿc bộ, m¿ng

đô thị, m¿ng dián rộng, m¿ng toàn cầu

M¿ng cāc bá ( LAN - Local Area Network ) : là m¿ng đ°ợc cài đặt trong ph¿m vi

t°¢ng đái nhß hẹp nh° trong một toà nhà, một xí nghiáp với khoÁng cách lớn nhất giÿa các máy tính trên m¿ng trong vòng vài km trá l¿i

M¿ng đô thá ( MAN - Metropolitan Area Network ) : là m¿ng đ°ợc cài đặt trong

ph¿m vi một đô thị, một trung tâm văn hoá xã hội, có bán kính tái đa khoÁng 100 km trá l¿i

M¿ng dißn ráng ( WAN - Wide Area Network ) : là m¿ng có dián tích bao phā

rộng lớn, ph¿m vi cāa m¿ng có thể v°ợt biên giới quác gia thÁm chí cÁ lÿc địa

M¿ng toàn cầu ( GAN - Global Area Network ) : là m¿ng có ph¿m vi trÁi rộng

toàn cầu

3.2 Phân lo¿i theo kỹ thu¿t chuyÃn m¿ch:

N¿u lấy kỹ thuÁt chuyển m¿ch làm y¿u tá chính để phân lo¿i sẽ có: m¿ng chuyển m¿ch kênh, m¿ng chuyển m¿ch thông báo và m¿ng chuyển m¿ch gói

Mạch chuyển mạch kênh (circuit switched network) :

Khi có hai thāc thể cần truyÁn thông với nhau thì giÿa chúng sẽ thi¿t lÁp một kênh cá định và duy trì k¿t nái đó cho tới khi hai bên ngắt liên l¿c Các dÿ liáu chỉ truyÁn đi theo con đ°ßng cá định đó Nh°ợc điểm cāa chuyển m¿ch kênh là tiêu tán thßi gian để thi¿t lÁp kênh truyÁn cá định và hiáu suất sử dÿng m¿ng không cao

Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network) :

Thông báo là một đ¢n vị dÿ liáu cāa ng°ßi sử dÿng có khuôn d¿ng đ°ợc quy định tr°ớc Mỗi thông báo có chứa các thông tin điÁu khiển trong đó chỉ rõ đích cần truyÁn tới cāa thông báo Căn cứ vào thông tin điÁu khiển này mà mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút k¿ ti¿p trên con đ°ßng d¿n tới đích cāa thông báo Nh° vÁy mỗi nút cần phÁi l°u giÿ t¿m thßi để đọc thông tin điÁu khiển trên thông báo, n¿u thấy thông báo không gửi cho mình thì ti¿p tÿc chuyển ti¿p thông báo đi Tuỳ vào điÁu kián cāa m¿ng

mà thông báo có thể đ°ợc chuyển đi theo nhiÁu con đ°ßng khác nhau

¯u điểm của ph°¡ng pháp này là :

- Hiáu suất sử dÿng đ°ßng truyÁn cao vì không bị chi¿m dÿng độc quyÁn

mà đ°ợc phân chia giÿa nhiÁu thāc thể truyÁn thông

- Mỗi nút m¿ng có thể l°u trÿ thông tin t¿m thßi sau đó mới chuyển thông báo đi, do đó có thể điÁu chỉnh để làm giÁm tình tr¿ng tắc nghẽn trên m¿ng

- Có thể điÁu khiển viác truyÁn tin bằng cách sắp x¿p độ °u tiên cho các thông báo

- Có thể tăng hiáu suất sử dÿng giÁi thông cāa m¿ng bằng cách gắn địa chỉ quÁng bá (broadcast addressing) để gửi thông báo đãng thßi tới nhiÁu đích

Nh°ợc điểm của ph°¡ng pháp này là:

- Không h¿n ch¿ đ°ợc kích th°ớc cāa thông báo d¿n đ¿n phí tån l°u giÿ t¿m thßi cao và Ánh h°áng đ¿n thßi gian trÁ lßi yêu cầu cāa các tr¿m

Mạng chuyển mạch gói (packet switched network) : á đây mỗi thông báo đ°ợc

chia ra thành nhiÁu gói nhß h¢n đ°ợc gọi là các gói tin (packet) có khuôn d¿ng qui định tr°ớc Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điÁu khiển, trong đó có địa chỉ nguãn (ng°ßi gửi) và địa chỉ đích (ng°ßi nhÁn) cāa gói tin Các gói tin cāa cùng một thông báo có thể đ°ợc gái đi qua m¿ng tới đích theo nhiÁu con đ°ßng khác nhau Ph°¢ng pháp chuyển m¿ch thông báo và chuyển m¿ch gói là gần giáng nhau Điểm khác biát là các gói tin đ°ợc giới h¿n kích th°ớc tái đa sao cho các nút m¿ng (các nút chuyển m¿ch) có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà không phÁi l°u giÿ t¿m thßi trên đĩa Bái vÁy nên m¿ng chuyển m¿ch gói truyÁn dÿ liáu hiáu quÁ h¢n so với m¿ng chuyển m¿ch thông báo

Tích hợp hai kỹ thuÁt chuyển m¿ch kênh và chuyển m¿ch gói vào trong một m¿ng tháng nhất đ°ợc m¿ng tích hợp sá ISDN (Integated Services Digital Network)

3.3 Phân lo¿i theo ki¿n trúc m¿ng sử dāng:

Ki¿n trúc cāa m¿ng bao gãm hai vấn đÁ: hình tr¿ng m¿ng (Network topology) và giao thức m¿ng (Network protocol)

Hình tr¿ng m¿ng: Cách k¿t nái các máy tính với nhau vÁ mặt hình học mà ta gọi là

tô pô cāa m¿ng

Giao thức m¿ng: TÁp hợp các quy °ớc truyÁn thông giÿa các thāc thể truyÁn thông

mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) cāa m¿ng

Khi phân lo¿i theo topo m¿ng ng°ßi ta th°ßng có phân lo¿i thành: m¿ng hình sao, tròn, tuy¿n tính

Phân lo¿i theo giao thức mà m¿ng sử dÿng ng°ßi ta phân lo¿i thành m¿ng : TCP/IP, m¿ng NETBIOS

Tuy nhiên cách phân lo¿i trên không phå bi¿n và chỉ áp dÿng cho các m¿ng cÿc bộ

3.4 Phân lo¿i theo hß điÁu hành m¿ng:

N¿u phân lo¿i theo há điÁu hành m¿ng ng°ßi ta chia ra theo mô hình m¿ng ngang hàng, m¿ng khách/chā hoặc phân lo¿i theo tên há điÁu hành mà m¿ng sử dÿng: Windows NT, Unix, Novell

4 Giãi thißu các m¿ng máy tính thông dāng nhÃt:

LAN LAN

WAN LINK

M¿ng cÿc bộ có các đặc tính sau:

- Tác độ truyÁn dÿ liáu cao

- Ph¿m vi địa lý giới h¿n

- Sá hÿu cāa một c¢ quan/tå chức

4.2 M¿ng dißn ráng vãi k¿t nßi LAN TO LAN:

M¿ng dián rộng bao giß cũng là sā k¿t nái cāa các m¿ng LAN, m¿ng dián rộng có thể trÁi trên ph¿m vi một vùng, quác gia hoặc cÁ một lÿc địa thÁm chí trên ph¿m vi toàn cầu

- Tác độ truyÁn dÿ liáu không cao

- Ph¿m vi địa lý không giới h¿n

- Th°ßng triển khai dāa vào các công ty truyÁn thông, b°u đián và

dùng các há tháng truyÁn thông này để t¿o dāng đ°ßng truyÁn

- Một m¿ng WAN có thể là sá hÿu cāa một tÁp đoàn/tå chức hoặc là

m¿ng k¿t nái cāa nhiÁu tÁp đoàn/tỗ chức

Hình 1.3:Mạng diện rộng với kết nối LAN

4.3 Liên m¿ng INTERNET:

Với sā phát triển nhanh chóng cāa công nghá là sā ra đßi cāa liên m¿ng INTERNET,

- Là một m¿ng toàn cầu

- Là sā k¿t hợp cāa vô sá các há tháng truyÁn thông, máy chā cung cấp

thông tin và dịch vÿ, các máy tr¿m khai thác thông tin

- Dāa trên nhiÁu nÁn tÁng truyÁn thông khác nhau, nh°ng đÁu trên nÁn

giao thức TCP/IP

- Là sá hÿu chung cāa toàn nhân lo¿i

- Càng ngày càng phát triển mãnh liát

4.4 M¿ng INTRANET:

Thāc sā là một m¿ng INTERNET thu nhß vào trong một c¢ quan/công ty/tå chức hay một bộ/nghành , giới h¿n ph¿m vi ng°ßi sử dÿng, có sử dÿng các công nghá kiểm soát truy cÁp và bÁo mÁt thông tin

Đ°ợc phát triển từ các m¿ng LAN, WAN dùng công nghá INTERNET

5 BÀI T¾P:

1 Hiểu th¿ nào là m¿ng máy tính Hãy trình bày tóm tắt chức năng các

thành phần chā y¿u cāa một m¿ng máy tính ?

2 Hãy phát biểu các lợi ích khi k¿t nái các máy tính thành m¿ng

3 Trình bày nguyên tắc ho¿t động cāa m¿ng chuyển m¿ch kênh (Circuit Switched Networks)

4 Trình bày nguyên tắc ho¿t động cāa m¿ng chuyển m¿ch gói (Packet Switched Networks) Vì sao nói kỹ thuÁt chuyển m¿ch gói có hiáu suất kênh truyÁn cao, vì sao ?

5 Vì sao m¿ng chuyển m¿ch gói có tác độ trao đåi thông tin nhanh h¢n tác độ trao đåi thông tin trong m¿ch chuyển m¿ch tin báo?

6 Hiểu th¿ nào là m¿ng cÿc bộ LAN (Local Area Networks) và nêu các đặc tr°ng c¢ bÁn cāa nó

7 Hiểu th¿ nào là m¿ng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks) và nêu đặc tr°ng c¢ bÁn cāa nó

8 Hiểu th¿ nào là m¿ng dián rộng WAN và nêu nhÿng đặc tr°ng cāa m¿ng dián rộng ?

CH¯¡NG 2

MÔ HÌNH HÞ THÞNG Mæ OSI Giãi thißu :

Nội dung của chương này sẽ trình bày các khái niệm về kiến trúc phân tầng và mô hình kết nối các hệ thống mở OSI (Open System Interconnection) với mục tiêu kết nối các sản phẩm của các hãng sản xuất khác nhau Mô hình OSI là giải pháp cho các vấn đề truyền thông giữa các máy tính và được thiết kế theo quan điểm có cấu trúc đa tầng Mỗi tầng thực hiện một số chức năng truyền thông, các tầng được xếp chồng lên nhau, gọi là chồng giao thức, thực hiện các tiến trình truyền thông hoàn chỉnh Giữa các tầng

kề nhau được xác định bởi giao diện bằng các hàm dịch vụ nguyên thủy

Māc tiêu:

Sau khi học xong bài học này, sinh viên có khÁ năng:

- Trình bày đ°ợc khái niám và cấu trúc cāa các lớp trong mô hình OSI

- Trình bày đ°ợc nguyên tắc ho¿t động và chức năng cāa từng lớp trong mô

hình

- Thāc hián các thao tác an toàn với máy tính

Nái dung chính :

1 Mô hình tham khÁo OSI:

Mục tiêu: Trình bày được khái niệm và cấu trúc của các lớp trong mô hình OSI

Để giÁm độ phức t¿p thi¿t k¿, các m¿ng đ°ợc tå chức thành một cấu trúc đa tầng, mỗi tầng đ°ợc xây dāng trên tầng tr°ớc nó và sẽ cung cấp một sá dịch vÿ cho tầng cao h¢n à mỗi tầng có hai quan há: theo chiÁu ngang và theo chiÁu dọc Quan há theo chiÁu ngang nói lên sā ho¿t động cāa các máy tính đãng tầng có nghĩa là chúng phÁi hội tho¿i đ°ợc với nhau trên cùng một tầng Muán vÁy thì phÁi có qui tắc để hội tho¿i mà ta gọi

đó là giao thức hay thā tÿc (Protocol) Quan há theo chiÁu dọc là quan há giÿa các tầng

kÁ nhau trong cùng một máy, giÿa hai tầng có một giao dián ghép nái, nó xác định các thao tác nguyên thuỷ và các dịch vÿ mà tầng d°ới cung cấp cho tầng trên, Tình tr¿ng không t°¢ng thích giÿa các m¿ng trên thị tr°ßng gây nên trá ng¿i cho ng°ßi sử dÿng các m¿ng khác nhau Chính vì th¿ cần xây dāng một mô hình chuẩn làm cho các nhà nghiên cứu và thi¿t k¿ m¿ng để tao ra các sÁn phẩm má vÁ m¿ng Viác nghiên cứu sā k¿t nái há tháng má đã đ°ợc tå chức tiêu chuẩn Quác t¿ đÁ ra vào tháng 3/1977 với mÿc tiêu k¿t nái các há tháng sÁn phẩm cāa các hãng sÁn xuất khác nhau và phái hợp các ho¿t động chuẩn hoá trong lĩnh vāc vißn thông-tin học Và vào năm 1984 tå chức tiêu chuẩn quác t¿

đã công bá mô hình OSI (Open System Interconnections-há tháng ghép nái há tháng má) bao gãm 7 tầng:

- Tầng 1 (tầng vÁt lý-Physical): cung cấp các ph°¢ng tián truyÁn tin, thā tÿc

khái động, duy trì huỷ bß các liên k¿t vÁt lý cho phép truyÁn các dòng dÿ liáu

dá dòng bit

- Tầng 2 (tầng liên k¿t dÿ liáu-Data Link): thi¿t lÁp, duy trì, huỷ bß các liên k¿t

dÿ liáu kiểm soát luãng dÿ liáu, phát hián và khắc phÿc các sai sót truyÁn tin

- Tầng 3 (tầng m¿ng-Network): chọn đ°ßng truyÁn tin trong m¿ng, thāc hián

kiểm soát luãng dÿ liáu, khắc phÿc sai sót, cắt hợp dÿ liáu

- Tầng 4 (tầng giao vÁn-Transport): kiểm soát giÿa các nút cāa luãng dÿ liáu,

khắc phÿc sai sót, có thể thāc hián ghép kênh và cắt hợp dÿ liáu

- Tầng 5 (tầng phiên-Session): thi¿t lÁp, duy trì đãng bộ hoá và huỷ bß các

phiên truyÁn thông Liên k¿t phiên phÁi đ°ợc thi¿t lÁp thông qua đái tho¿i và các tham sá điÁu khiển

- Tầng 6 (tầng trình dÿ liáu-Presentation): biểu dißn thông tin theo cú pháp dÿ

liáu cāa ng°ßi sử dÿng Lo¿i mã sử dÿng và vấn đÁ nén dÿ liáu

- Tầng 7 (tầng áp dÿng-Application): là giao dián giÿa ng°ßi và môi tr°ßng há

tháng mớ Xử lý ngÿ nghĩa thông tin, tầng này cũng có chức năng cho phép truy cÁp và quÁn chuyển giao táp, th° tín đián tử

Hình 2.1: Mô hình 7 mức OSI

Thā tÿc truyÁn tin trên m¿ng dāa chā y¿u vào các nghi thức giao thiáp hay giao thức đ°ợc qui định tr°ớc Tuy nhiên viác liên l¿c chỉ xÁy ra á lớp thuộc cấp thấp trên mỗi máy, rãi sau đó truyÁn dần lên phía trên đ¿n nh°ng lớp thích hợp Nh° á CH¯¡NGtr°ớc chúng ta đã học cứu qua vÁ mô hình 7 mức OSI, sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu xem mô hình OSI hoat động nh° th¿ nào Khái niám nÁn tÁng cāa mô hình OSI là dòng l°u chuyển cāa một yêu cầu truy cÁp vào một tài nguyên m¿ng xuyên qua bÁy lớp phân biát

Sā yêu cầu đó khái đầu từ lớp trên cùng cāa mô hình Khi nó l°u chuyển xuáng d°ới, yêu cầu đó đ°ợc

chuyển đåi từ một lßi gọi API (Giao dián lÁp trình ứng dÿng) bên trong ứng dÿng xuất phát thành một chuỗi các xung đ°ợc mã hoá để truyÁn đi nhÿng thông tin nhị phân đ¿n một thi¿t bị khác trên m¿ng Nhÿng xung này có thể là đián, quang, từ, vi ba hoặc nhÿng tần sá sóng mang vô tuy¿n Quá trình mã hoá đó cho phép nhÿng lớp cÿ thể nào

đó cāa mô hình OSI trên một máy tính nguãn để liên l¿c với nhÿng lớp giáng hát cāa chúng trên một máy tính đích Quá trình này đ°ợc gọi là nhÿng giao thức, khi nhÿng quá trình này đ¿n đích cāa chúng, chúng chuyển ng°ợc lên các lớp cāa mô hình OSI theo chiÁu ng°ợc với lúc đ°ợc gửi đi và đ°ợc giÁi mã cho tới khi chúng đ¿n lớp có chức năng t°¢ng đ°¢ng á trên cùng trên máy tính đích K¿t quÁ cāa CH¯¡NGtrình đó là hai máy phân biát liên l¿c đ°ợc với nhau và ho¿t động một cách độc lÁp nh° thể là nhÿng tài nguyên đ°ợc nái m¿ng đang đ°ợc truy cÁp đó không có gì khác biát nh° tài nguyên á trên máy t¿i chỗ vÁy Mô hình OSI không chỉ rõ rằng giao thức nào sẽ đ°ợc dùng để truyÁn dÿ liáu ngang qua m¿ng, mà nó cũng chẳng chỉ định thi¿t bị dùng đ°ợc truyÁn Thay vì vÁy, nó cung cấp một đÁ c°¢ng để các thi¿t bị khác nhau làm theo để đÁm bÁo thông tin liên l¿c đúng đắn ngang qua m¿ng VÁy viác đóng gói dÿ liáu để truyên đi qua m¿ng thāc hián nh° th¿ nào?

Nhÿng dÿ liáu l°u thông trên m¿ng nói chung có thể chia làm hai nhóm: các yêu cầu đ°ợc t¿o ra á máy tính nguãn và các hã đáp từ n¢i mà yêu cầu kia đ°ợc gửi đ¿n Đ¢n vị c¢ bÁn cāa dÿ liáu m¿ng là gói dÿ liáu (packet) Thông tin muán đi ngang qua một m¿ng nào đó thì phÁi đi xuáng dọc theo một chãng giao thức, khi nó đi qua chãng giao thức đó

nó trÁi qua nhÿng quá trình đóng gói và đóng gói l¿i Nhÿng cách thức đóng gói tuỳ thuộc vào các khuôn d¿ng và các l°ợc đã biểu dißn đ°ợc qui định cho nhÿng giao thức có mặt t¿i mỗi lớp cāa chãng giao thức đó Phần quan trọng nhất cāa mỗi gói là một yêu cầu hoặc hãi đáp cho một yêu cầu Tuy nhiên, gói cũng phÁi chứa địa chỉ m¿ng, một ph°¢ng tián để hãi báo rằng gói đã đ¿n địa chỉ đích cāa nó Một c¢ ch¿ kiểm tra lỗi để đÁm bÁo rằng gói đ¿n đích trong tình tr¿ng giáng nh° khi nó đ°ợc gửi đi, một c¢ ch¿ định thßi gian để đÁm bÁo rằng gói không đ°ợc gửi đi quá nhanh, đây gọi là sā kiểm soát dòng Sā phân phái có đÁm bÁo, sā kiểm tra lỗi và sā kiểm soát dòng đ°ợc cung cấp d°ới d¿ng nhÿng thông tin đ°ợc chứa trong các khung dÿ liáu, ván t¿o ra bái các lớp khác nhau cāa

mô hình OSI Khi gói đi xuyên qua các lớp cāa mô hình OSI, phía tr°ớc cāa nó đ°ợc các giao thức đặt thêm vào nhÿng phần đầu đÁ (header) gãm một chuỗi các tr°ßng nào đó, còn đằng sau có thể đ°ợc nái thêm phần đuôi ván cũng gãm một chuỗi các tr°ßng nào

đó

Nh°ng tr°ớc khi truyÁn nó phÁi đ°ợc thi¿t lÁp k¿t nái, có nghĩa là hai thāc thể á cùng tầng á hai đầu liên k¿t sẽ th°¢ng l°ợng với nhau vÁ tÁp tham sá sử dÿng trong quá trình truyÁn dÿ liáu Quá trình truyÁn dÿ liáu thāc hián nh° sau: Dÿ liáu đ°ợc gửi hoặc nhÁn từ một lớp trên cùng đó là lớp 7 (Application), lớp cao nhất cāa mô hình OSI Nó đ°ợc chuyển xuáng d°ới đ¿n lớp 6 (Presentation), n¢i quá trình bao gói bắt đầu.Từ đây,

dÿ liáu đ°ợc bao l¿i trong một phần đầu đÁ, gãm các thông tin nhÁn dián và trợ giúp để chuyển ti¿p dÿ liáu đ¿n một lớp nào đó khi nó đ°ợc chuyển xuáng đ¿n lớp k¿ đó Cũng giáng á trên khi dÿ liáu ngang qua các lớp 5 (Session), lớp 4 (Transport), lớp 3 (Network) nhÿng giao thức ho¿t động á các lớp đó gắn thêm một phần đầu đÁ khác á mỗi lớp và có thể dÿ liáu đ°ợc phân thành nhÿng mÁnh nhß h¢n để dß quÁn lý h¢n Khi dÿ liáu đi đ¿n lớp 2 (Data Link) các giao thức t¿i chỗ đó sẽ lắp ráp dÿ liáu thành các khung bằng cách gắn thêm vào một phần đầu và một phần cuái, sau đó các khung đ°ợc chuyển xuáng lớp 1 (Physical) để truyÁn đi trên ph°¢ng tián nái m¿ng Khi các khung đ¿n đích cÁu nó, quá trình đó đ°ợc lặp l¿i theo chiÁu ng°ợc l¿i quá trình này đ°ợc gọi là tách bß liên k¿t Có nghĩa là qua mỗi tầng các phần đầu và phần cuái đ°ợc gắn vào trên các tầng

t°¢ng ứng khi gửi dÿ liáu sẽ đ°ợc tháo ra và so sánh à trên là m¿ng chuyển m¿ch gói đ°ợc truyÁn theo ph°¢ng pháp có liên k¿t N¿u chuyển m¿ch gói đ°ợc truyÁn d°ới d¿ng không liên k¿t thí chỉ có một giai đo¿n truyÁn dÿ liáu (các gói dÿ liáu) đ°ợc truyÁn độc lÁp với nhau theo một con đ°ßng xác định bằng cách trong mỗi gói dÿ liáu chứa địa chỉ đích

Hình 2.2: Đường đi của gói tin từ máy gửi đến máy nhận

Viác nghiên cứu vÁ OSI đ°ợc bắt đầu t¿i ISO vào năm 1971 với các mÿc tiêu nhằm nái k¿t các sÁn phẩm cāa các hãng sÁn xuất khác ¯u điểm chính cāa OSI là á chỗ nó hứa hẹn giÁi pháp cho vấn đÁ truyÁn thông giÿa các máy tính không giáng nhau Hai há tháng, dù có khác nhau đÁu có thể truyÁn thông với nhau một các hiáu quÁ n¿u chúng đÁm bÁo nhÿng điÁu kián chung sau đây:

Chúng cài đặt cùng một tÁp các chức năng truyÁn thông

Các chức năng đó đ°ợc tå chức thành cùng một tÁp các tầng các tầng đãng mức phÁi cung cấp các chức năng nh° nhau

Các tầng đãng mức khi trao đåi với nhau sử dÿng chung một giao thức

Mô hình OSI tách các mặt khác nhau cāa một m¿ng máy tính thành bÁy tầng theo mô hình phân tầng Mô hình OSI là một khung mà các tiêu chuẩn lÁp m¿ng khác nhau có thể khớp vào Mô hình OSI định rõ các mặt nào cāa ho¿t động cāa m¿ng có thể nhằm đ¿n bái các tiêu chuẩn m¿ng khác nhau Vì vÁy, theo một nghĩa nào đó, mô hình OSI là một lo¿i tiêu chuẩn cāa các chuẩn

* Nguyên tắc sử dÿng khi định nghĩa các tầng há tháng má

Sau đây là các nguyên tắc mà ISO quy định dùng trong quá trình xây dāng mô hình OSI

Không định nghĩa quá nhiÁu tầng để viác xác định và ghép nái các tầng không quá phức t¿p

- T¿o các ranh giới các tầng sao cho viác giÁi thích các phÿc vÿ và sá các t°¢ng tác qua l¿i hai tầng là nhß nhất

- T¿o các tầng riêng biát cho các chức năng khác biát nhau hoàn toàn vÁ kỹ thuÁt sử dÿng hoặc quá trình thāc hiên

- Các chức năng giáng nhau đ°ợc đặt trong cùng một tầng

- Lāa chọn ranh giới các tầng t¿i các điểm mà nhÿng thử nghiám trong quá khứ thành công

- Các chức năng đ°ợc xác định sao cho chúng có thể dß dàng xác định l¿i, và các nghi thức cāa chúng có thể thay đåi trên mọi h°ớng

- T¿o ranh giới các tầng mà á đó cần có nhÿng mức độ trừu t°ợng khác nhau trong viác sử dÿng sá liáu

- Cho phép thay đåi các chức năng hoặc giao thức trong tầng không Ánh h°áng đ¿n các tầng khác

- T¿o các ranh giới giÿa mỗi tầng với tầng trên và d°ới nó

2 Các giao thāc trong mô hình OSI

Mục tiêu: Trình bày các giao thức hiện có trong mô hình OSI

Trong mô hình OSI có hai lo¿i giao thức chính đ°ợc áp dÿng: giao thức có liên k¿t (connection - oriented) và giao thức không liên k¿t (connectionless)

- Giao thức có liên kết: tr°ớc khi truyÁn dÿ liáu hai tầng đãng mức cần thi¿t lÁp một

liên k¿t logic và các gói tin đ°ợc trao đåi thông qua liên k¿t náy, viác có liên k¿t logic sẽ nâng cao độ an toàn trong truyÁn dÿ liáu

- Giao thức không liên kết: tr°ớc khi truyÁn dÿ liáu không thi¿t lÁp liên k¿t logic và

mỗi gói tin đ°ợc truyÁn độc lÁp với các gói tin tr°ớc hoặc sau nó

Nh° vÁy với giao thức có liên k¿t, quá trình truyÁn thông phÁi gãm 3 giai đo¿n phân biát:

- Thi¿t lập liên kết (logic): hai thāc thể đãng mức á hai há tháng th°¢ng l°ợng với nhau vÁ tÁp các tham sá sẽ sử dÿng trong giai đo¿n sau (truyÁn dÿ liáu)

- Truyền dữ liệu: dÿ liáu đ°ợc truyÁn với các c¢ ch¿ kiểm soát và quÁn lý kèm theo

(nh° kiểm soát lỗi, kiểm soát luãng dÿ liáu, cắt/hợp dÿ liáu ) để tăng c°ßng độ tin cÁy

và hiáu quÁ cāa viác truyÁn dÿ liáu

Hāy bß liên k¿t (logic): giÁi phóng tài nguyên há tháng đã đ°ợc cấp phát cho liên k¿t

Hình 2.3: Phương thức xác lập các gói tin trong mô hình OSI

+ Hdr : phần đầu cÁu gói tin

+ Trl (Trailer) : Phần kiểm tra lỗi (Tầng liên k¿t dÿ liáu)

+ Data: Phần dÿ liáu cāa gói tin

Trên quan điểm mô hình m¿ng phân tầng tầng mỗi tầng chỉ thāc hián một chức năng

là nhÁn dÿ liáu từ tầng bên trên để chuyển giao xuáng cho tầng bên d°ới và ng°ợc l¿i Chức năng này thāc chất là gắn thêm và gỡ bß phần đầu (header) đái với các gói tin tr°ớc khi chuyển nó đi Nói cách khác, từng gói tin bao gãm phần đầu (header) và phần dÿ liáu Khi đi đ¿n một tầng mới gói tin sẽ đ°ợc đóng thêm một phần đầu đÁ khác và đ°ợc xem nh° là gói tin cāa tầng mới, công viác trên ti¿p dißn cho tới khi gói tin đ°ợc truyÁn lên đ°ßng dây m¿ng để đ¿n bên nhÁn

T¿i bên nhÁn các gói tin đ°ợc gỡ bß phần đầu trên từng tầng t°¢ng ứng và đây cũng

là nguyên lý cāa bất cứ mô hình phân tầng nào

Chú ý: Trong mô hình OSI phần kiểm lỗi của gói tin tầng liên kết dữ liệu đặt ở cuối gói tin

3 Các chāc nng chÿ y¿u cÿa các tầng cÿa mô hình OSI:

Mục tiêu: Trình bày được nguyên tắc hoạt động và chức năng của từng lớp trong mô hình OSI

3.1 Tầng 1: V¿t lý (Physical)

Tầng vÁt lý (Physical layer) là tầng d°ới cùng cāa mô hình OSI Nó mô tÁ các đặc tr°ng vÁt lý cāa m¿ng: Các lo¿i cáp đ°ợc dùng để nái các thi¿t bị, các lo¿i đầu nái đ°ợc dùng , các dây cáp có thể dài bao nhiêu v.v Mặt khác các tầng vÁt lý cung cấp các đặc tr°ng đián cāa các tín hiáu đ°ợc dùng để khi chuyển dÿ liáu trên cáp từ một máy này đ¿n một máy khác cāa m¿ng, kỹ thuÁt nái m¿ch đián, tác độ cáp truyÁn d¿n

Tầng vÁt lý không qui định một ý nghĩa nào cho các tín hiáu đó ngoài các giá trị nhị phân 0 và 1 á các tầng cao h¢n cāa mô hình OSI ý nghĩa cāa các bit đ°ợc truyÁn á tầng vÁt lý sẽ đ°ợc xác định

Ví dÿ: Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp xoắn đôi 10 baseT định rõ các đặc tr°ng đián cāa cáp xoắn đôi, kích th°ớc và d¿ng cāa các đầu nái, độ dài tái đa cāa cáp Khác với các tầng khác, tầng vÁt lý là không có gói tin riêng và do vÁy không có phần đầu (header) chứa thông tin điÁu khiển, dÿ liáu đợc truyÁn đi theo dòng bit Một giao thức tầng vÁt lý tãn t¿i giÿa các tầng vÁt lý để quy định

vÁ ph°¢ng thức truyÁn (đãng bộ, phi đãng bộ), tác độ truyÁn

Các giao thức đ°ợc xây dāng cho tầng vÁt lý đ°ợc phân chia thành phân chia thành hai lo¿i giao thức sử dÿng ph°¢ng thức truyÁn thông dị bộ (asynchronous) và ph°¢ng thức truyÁn thông đãng bộ (synchronous)

Ph°¢ng thức truyÁn dị bộ: không có một tín hiáu quy định cho sā đãng bộ giÿa các bit giÿa máy gửi và máy nhÁn, trong quá trình gửi tín hiáu máy gửi sử dÿng các bit đặc biát START và STOP đ°ợc dùng để tách các xâu bit biểu dißn các ký tā trong dòng dÿ liáu cần truyÁn đi Nó cho phép một ký tā đ°ợc truyÁn đi bất kỳ lúc nào mà không cần quan tâm đ¿n các tín hiáu đãng bộ tr°ớc đó

Ph°¢ng thức truyÁn đãng bộ: sử dÿng ph°¢ng thức truyÁn cần có đãng bộ giÿa máy gửi và máy nhÁn, nó chèn các ký tā đặc biát nh° SYN (Synchronization), EOT (End Of Transmission) hay đ¢n giÁn h¢n, một cái "cß " (flag) giÿa các dÿ liáu cāa máy gửi để báo hiáu cho máy nhÁn bi¿t đ°ợc dÿ liáu đang đ¿n hoặc đã đ¿n

3.2 Tầng 2: Liên k¿t dÿ lißu (Data link)

Tầng liên k¿t dÿ liáu (data link layer) là tầng mà á đó ý nghĩa đ°ợc gán cho các bít đ°ợc truyÁn trên m¿ng Tầng liên k¿t dÿ liáu phÁi quy định đ°ợc các d¿ng thức, kích th°ớc, địa chỉ máy gửi và nhÁn cāa mỗi gói tin đ°ợc gửi đi Nó phÁi xác định c¢ ch¿ truy nhÁp thông tin trên m¿ng và ph°¢ng tián gửi mỗi gói tin sao cho nó đ°ợc đa đ¿n cho ng°ßi nhÁn đã định

Tầng liên k¿t dÿ liáu có hai ph°¢ng thức liên k¿t dāa trên cách k¿t nái các máy tính,

đó là ph°¢ng thức "một điểm - một điểm" và ph°¢ng thức "một điểm

nhiÁu điểm" Với ph°¢ng thức "một điểm - một điểm" các đ°ßng truyÁn riêng biát đ°ợc thi¿t lâp để nái các cặp máy tính l¿i với nhau Ph°¢ng thức "một điểm

nhiÁu điểm " tất cÁ các máy phân chia chung một đ°ßng truyÁn vÁt lý

Hình 2.4: Phương thức liên kết dữ liệu

Tầng liên k¿t dÿ liáu cũng cung cấp cách phát hián và sửa lỗi c¢ bÁn để đÁm bÁo cho

dÿ liáu nhÁn đ°ợc giáng hoàn toàn với dÿ liáu gửi đi N¿u một gói tin có lỗi không sửa đ°ợc, tầng liên k¿t dÿ liáu phÁi chỉ ra đ°ợc cách thông báo cho n¢i gửi bi¿t gói tin đó có lỗi để nó gửi l¿i

Các giao thức tầng liên k¿t dÿ liáu chia làm 2 lo¿i chính là các giao thức h°ớng ký tā

và các giao thức h°ớng bit Các giao thức h°ớng ký tā đ°ợc xây dāng dāa trên các ký tā đặc biát cāa một bộ mã chuẩn nào đó (nh° ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức h°ớng bit l¿i dùng các cấu trúc nhị phân (xâu bit) để xây dāng các phần tử cāa giao thức (đ¢n vị dÿ liáu, các thā tÿc) và khi nhÁn, dÿ liáu sẽ đ°ợc ti¿p nhÁn lần l°ợt từng bit một

3.3 Tầng 3: M¿ng (Network)

Tầng m¿ng (network layer) nhắm đ¿n viác k¿t nái các m¿ng với nhau bằng cách tìm đ°ßng (routing) cho các gói tin từ một m¿ng này đ¿n một m¿ng khác Nó xác định viác chuyển h°ớng, v¿ch đ°ßng các gói tin trong m¿ng, các gói này có thể phÁi đi qua nhiÁu chặng tr°ớc khi đ¿n đ°ợc đích cuái cùng Nó luôn tìm các tuy¿n truyÁn thông không tắc nghẽn để đa các gói tin đ¿n đích

Tầng m¿ng cung các các ph°¢ng tián để truyÁn các gói tin qua m¿ng, thÁm chí qua một m¿ng cāa m¿ng (network of network) Bái vÁy nó cần phÁi đáp ứng với nhiÁu kiểu m¿ng và nhiÁu kiểu dịch vÿ cung cấp bái các m¿ng khác nhau hai chức năng chā y¿u cāa tầng m¿ng là chọn đ°ßng (routing) và chuyển ti¿p (relaying) Tầng m¿ng là quan trọng nhất khi liên k¿t hai lo¿i m¿ng khác nhau nh° m¿ng Ethernet với m¿ng Token Ring khi

đó phÁi dùng một bộ tìm đ°ßng (quy định bái tầng m¿ng) để chuyển các gói tin từ m¿ng này sang m¿ng khác và ng°ợc l¿i

Đái với một m¿ng chuyển m¿ch gói (packet - switched network) - gãm tÁp hợp các nút chuyển m¿ch gói nái với nhau bái các liên k¿t dÿ liáu Các gói dÿ liáu đ°ợc truyÁn

từ một há tháng má tới một há tháng má khác trên m¿ng phÁi đ°ợc chuyển qua một chuỗi các nút Mỗi nút nhÁn gói dÿ liáu từ một đ°ßng vào (incoming link) rãi chuyển ti¿p

nó tới một đ°ßng ra (outgoing link) h°ớng đ¿n đích cāa dÿ liáu Nh° vÁy á mỗi nút trung gian nó phÁi thāc hián các chức năng chọn đ°ßng và chuyển ti¿p

Viác chọn đ°ßng là sā lāa chọn một con đ°ßng để truyÁn một đ¢n vị dÿ liáu (một gói tin chẳng h¿n) từ tr¿m nguãn tới tr¿m đích cāa nó Một kỹ thuÁt chọn đ°ßng phÁi thāc hián hai chức năng chính sau đây:

Quy¿t định chọn đ°ßng tái °u dāa trên các thông tin đã có vÁ m¿ng t¿i thßi điểm đó thông qua nhÿng tiêu chuẩn tái °u nhất định

CÁp nhÁt các thông tin vÁ m¿ng, tức là thông tin dùng cho viác chọn đ°ßng, trên m¿ng luôn có sā thay đåi th°ßng xuyên nên viác cÁp nhÁt là viác cần thi¿t

Hình 2.5: Mô hình chuyển vận các gói tin trong mạng chuyển

- Ph°¢ng thức chọn đ°ßng xử lý t¿i chỗ đ°ợc đặc tr°ng bái viác chọn đ- °ßng đ°ợc thāc hián t¿i mỗi nút cāa m¿ng Trong từng thßi điểm, mỗi nút phÁi duy trì các thông tin cāa m¿ng và tā xây dāng bÁng chọn đ°ßng cho mình Nh° vÁy các thông tin tång thể cāa m¿ng cần dùng cho viác chọn đ°ßng cần cÁp nhÁp và đ°ợc cất giÿ t¿i mỗi nút

Thông th°ßng các thông tin đ°ợc đo l°ßng và sử dÿng cho viác chọn đ- °ßng bao gãm:

- Tr¿ng thái cāa đ°ßng truyÁn

- Thßi gian trß khi truyÁn trên mỗi đ°ßng d¿n

- Mức độ l°u thông trên mỗi đ°ßng

- Các tài nguyên khÁ dÿng cāa m¿ng

Khi có sā thay đåi trên m¿ng (ví dÿ thay đåi vÁ cấu trúc cāa m¿ng do sā cá t¿i một vài nút, phÿc hãi cāa một nút m¿ng, nái thêm một nút mới hoặc thay đåi vÁ mức độ l°u thông) các thông tin trên cần đ°ợc cÁp nhÁt vào các c¢ sá dÿ liáu vÁ tr¿ng thái cāa m¿ng

Hián nay khi nhu cầu truyÁn thông đa ph°¢ng tián (tích hợp dÿ liáu văn bÁn, đã ho¿, hình Ánh, âm thanh) ngày càng phát triển đòi hßi các công nghá truyÁn d¿n tác độ cao nên viác phát triển các há tháng chọn đ°ßng tác độ cao đang rất đ°ợc quan tâm

3.4 Tầng 4: V¿n chuyÃn (Transport):

Tầng vÁn chuyển cung cấp các chức năng cần thi¿t giÿa tầng m¿ng và các tầng trên

nó là tầng cao nhất có liên quan đ¿n các giao thức trao đåi dÿ liáu giÿa

các há tháng má Nó cùng các tầng d°ới cung cấp cho ng°ßi sử dÿng các phÿc vÿ vÁn chuyển

Tầng vÁn chuyển (transport layer) là tầng c¢ sá mà á đó một máy tính cāa m¿ng chia

sẻ thông tin với một máy khác Tầng vÁn chuyển đãng nhất mỗi tr¿m bằng một địa chỉ duy nhất và quÁn lý sā k¿t nái giÿa các tr¿m Tầng vÁn chuyển cũng chia các gói tin lớn thành các gói tin nhß h¢n tr°ớc khi gửi đi Thông th°ßng tầng vÁn chuyển đánh sá các gói tin và đÁm bÁo chúng chuyển theo đúng thứ tā

Tầng vÁn chuyển là tầng cuái cùng chịu trách nhiám vÁ mức độ an toàn trong truyÁn

dÿ liáu nên giao thức tầng vÁn chuyển phÿ thuộc rất nhiÁu vào bÁn chất cāa tầng m¿ng Ng°ßi ta chia giao thức tầng m¿ng thành các lo¿i sau:

M¿ng lo¿i A: Có tỷ suất lỗi và sā cá có báo hiáu chấp nhÁn đ°ợc (tức là chất l°ợng chấp nhÁn đ°ợc) Các gói tin đ°ợc giÁ thi¿t là không bị mất Tầng vÁn chuyển không cần cung cấp các dịch vÿ phÿc hãi hoặc sắp x¿p thứ tā l¿i

M¿ng lo¿i B: Có tỷ suất lỗi chấp nhÁn đợc nh°ng tỷ suất sā cá có báo hiáu l¿i không chấp nhÁn đ°ợc Tầng giao vÁn phÁi có khÁ năng phÿc hãi l¿i khi xẩy ra sā cá M¿ng lo¿i C: Có tỷ suất lỗi không chấp nhÁn đ°ợc (không tin cÁy) hay là giao thức không liên k¿t Tầng giao vÁn phÁi có khÁ năng phÿc hãi l¿i khi xÁy ra lỗi và sắp x¿p l¿i thứ tā các gói tin

Trên c¢ sá lo¿i giao thức tầng m¿ng chúng ta có 5 lớp giao thức tầng vÁn chuyển đó là:

Giao thức lớp 0 (Simple Class - lớp đ¢n giÁn): cung cấp các khÁ năng rất đ¢n giÁn để thi¿t lÁp liên k¿t, truyÁn dÿ liáu và hāy bß liên k¿t trên m¿ng "có liên k¿t" lo¿i A Nó có khÁ năng phát hián và báo hiáu các lỗi nh°ng không có khÁ năng phÿc hãi

Giao thức lớp 1 (Basic Error Recovery Class - Lớp phÿc hãi lỗi c¢ bÁn) dùng với các lo¿i m¿ng B, á đây các gói tin (TPDU) đợc đánh sá Ngoài ra giao thức còn có khÁ năng báo nhÁn cho n¢i gửi và truyÁn dÿ liáu khẩn So với giao thức lớp 0 giao thức lớp 1 có thêm khÁ năng phÿc hãi lỗi

Giao thức lớp 2 (Multiplexing Class - lớp dãn kênh) là một cÁi ti¿n cāa lớp 0 cho phép dãn một sá liên k¿t chuyển vÁn vào một liên k¿t m¿ng duy nhất, đãng thßi có thể kiểm soát luãng dÿ liáu để tránh tắc nghẽn Giao thức lớp 2 không có khÁ năng phát hián

và phÿc hãi lỗi Do vÁy nó cần đặt trên một tầng m¿ng lo¿i A

Giao thức lớp 3 (Error Recovery and Multiplexing Class - lớp phÿc hãi lỗi c¢ bÁn và dãn kênh) là sā má rộng giao thức lớp 2 với khÁ năng phát hián và phÿc hãi lỗi, nó cần đặt trên một tầng m¿ng lo¿i B

Giao thức lớp 4 (Error Detection and Recovery Class - Lớp phát hián và phÿc hãi lỗi)

là lớp có hầu h¿t các chức năng cāa các lớp tr°ớc và còn bå sung thêm một sá khÁ năng khác để kiểm soát viác truyÁn dÿ liáu

3.5 Tầng 5: Giao dách (Session):

Tầng giao dịch (session layer) thi¿t lÁp "các giao dịch" giÿa các tr¿m trên m¿ng, nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muán đái tho¿i với nhau và lÁp ánh x¿ giÿa các tên với địa chỉ cāa chúng Một giao dịch phÁi đ°ợc thi¿t lÁp

tr°ớc khi dÿ liáu đ°ợc truyÁn trên m¿ng, tầng giao dịch đÁm bÁo cho các giao dịch đ°ợc thi¿t lÁp và duy trì theo đúng qui định

Tầng giao dịch còn cung cấp cho ng°ßi sử dÿng các chức năng cần thi¿t để quÁn trị các giao dịch ứng dÿng cāa họ, cÿ thể là:

ĐiÁu phái viác trao đåi dÿ liáu giÿa các ứng dÿng bằng cách thi¿t lÁp và giÁi phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hội tho¿i - dialogues)

Cung cấp các điểm đãng bộ để kiểm soát viác trao đåi dÿ liáu

Áp đặt các qui tắc cho các t°¢ng tác giÿa các ứng dÿng cāa ng°ßi sử dÿng Cung cấp c¢ ch¿ "lấy lợt" (nắm quyÁn) trong quá trình trao đåi dÿ liáu

Trong tr°ßng hợp m¿ng là hai chiÁu luân phiên thì nẩy sinh vấn đÁ: hai ng°ßi sử dÿng luân phiên phÁi "lấy l°ợt" để truyÁn dÿ liáu Tầng giao dịch duy trì t°¢ng tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi ng°ßi sử dÿng khi đ¿n l°ợt họ đ°ợc truyÁn dÿ liáu Vấn đÁ đãng bộ hóa trong tầng giao dịch cũng đ°ợc thāc hián nh° c¢ ch¿ kiểm tra/phÿc hãi, dịch

vÿ này cho phép ng°ßi sử dÿng xác định các điểm đãng bộ hóa trong dòng dÿ liáu đang chuyển vÁn và khi cần thi¿t có thể khôi phÿc viác hội tho¿i bắt đầu từ một trong các điểm

đó á một thßi điểm chỉ có một ng°ßi sử dÿng đó quyÁn đặc biát đ°ợc gọi các dịch vÿ nhất định cāa tầng giao dịch, viác phân bå các quyÁn này thông qua trao đåi thẻ bài (token) Ví dÿ: Ai có đ°ợc token sẽ có quyÁn truyÁn dÿ liáu, và khi ng°ßi giÿ token trao token cho ng°ßi khác thi cũng có nghĩa trao quyÁn truyÁn dÿ liáu cho ng°ßi đó

Tầng trình dißn chịu trách nhiám chuyển đåi giao thức, biên dịch dÿ liáu, mă hoá dÿ liáu, thay đåi hay chuyển đåi kí tā và má rộng lánh đã ho¿

Nén dÿ liáu nhằm làm giÁm bớt sá bít cần truyÁn

à tầng này có bộ đåi h°ớng ho¿t đông để đåi h°ớng các ho¿t động nhÁp/xuất để gửi đ?n các tài nguyên trên mấy phÿc vÿ

Trong giao ti¿p giÿa các ứng dÿng thông qua m¿ng với cùng một dÿ liáu có thể có nhiÁu cách biểu dißn khác nhau Thông th°ßng d¿ng biểu dißn dùng bái ứng dÿng nguãn

và d¿ng biểu dißn dùng bái ứng dÿng đích có thể khác nhau do các ứng dÿng đ°ợc ch¿y trên các há tháng hoàn toàn khác nhau (nh° há máy Intel và há máy Motorola) Tầng trình bày (Presentation layer) phÁi chịu trách

nhiám chuyển đåi dÿ liáu gửi đi trên m¿ng từ một lo¿i biểu dißn này sang một lo¿i khác Để đ¿t đ°ợc điÁu đó nó cung cấp một d¿ng biểu dißn chung dùng để truyÁn thông

và cho phép chuyển đåi từ d¿ng biểu dißn cÿc bộ sang biểu dißn chung và ng°ợc l¿i Tầng trình bày cũng có thể đ°ợc dùng kĩ thuÁt mã hóa để xáo trộn các dÿ liáu tr°ớc khi đ°ợc truyÁn đi và giÁi mã á đầu đ¿n để bÁo mÁt Ngoài ra tầng biểu dißn cũng có thể dùng các kĩ thuÁt nén sao cho chỉ cần một ít byte dÿ liáu để thể hián thông tin khi nó đ°ợc truyÁn á trên m¿ng, á đầu nhÁn, tầng trình bày bung trá l¿i để đ°ợc dÿ liáu ban đầu

3.7 Tầng 7: āng dāng (Application)

Tầng ứng dÿng (Application layer) là tầng cao nhất cāa mô hình OSI, nó xác định giao dián giÿa ng°ßi sử dÿng và môi tr°ßng OSI và giÁi quy¿t các kỹ thuÁt mà các ch°¢ng trình ứng dÿng dùng để giao ti¿p với m¿ng

Cung cấp các ph°¢ng tián để ng°ßi sử dÿng có thể truy nhÁp đ°ợc vào môi tr°ßng OSI, đãng thßi cung cấp các dịch vÿ thông tin phân tán

Tầng này đóng vai trò nh° cửa så dành cho ho¿t động xử lý các tŕnh ứng dÿng nhằm truy nhÁp các dịch vÿ m¿ng Nó biểu dißn nhÿng dịch vÿ hỗ trợ trāc ti¿p các ứng dÿng ng°ßi dùng, chẳng h¿n nh° phần mÁm chuyển tin, truy nhÁp c¢ sá dÿ liáu và email

- Xử lý truy nhÁp m¿ng chung, kiểm soát lỗi và phÿc hãi lỗi

Để cung cấp ph°¢ng tián truy nhÁp môi tr°ßng OSI cho các ti¿n trình ứng dÿng, Ng°ßi ta thi¿t lÁp các thāc thể ứng dÿng (AE), các thāc thể ứng dÿng sẽ gọi đ¿n các phần

tử dịch vÿ ứng dÿng (Application Service Element - vi¿t tắt là ASE) cāa chúng Mỗi thāc thể ứng dÿng có thể gãm một hoặc nhiÁu các phần tử dịch vÿ ứng dÿng Các phần tử dịch

vÿ ứng dÿng đ°ợc phái hợp trong môi tr- °ßng cāa thāc thể ứng dÿng thông qua các liên k¿t (association) gọi là đái t°ợng liên k¿t đ¢n (Single Association Object - vi¿t tắt là SAO) SAO điÁu khiển viác truyÁn thông trong suát vòng đßi cāa liên k¿t đó cho phép tuần tā hóa các sā kián đ¿n từ các ASE thành tá cāa nó

4 BÀI T¾P

1 Trình bày tång quát vÁ khái niám ki¿n trúc đa tầng và các quy tắc phân tầng Hiểu th¿ nào là quan há ngang và quan há dọc trong ki¿n trúc N tầng?

2 Trình bày các nguyên tắc truyÁn thông đãng tầng?

3 Giao dián tầng, quan há các tầng kÁ nhau và dịch vÿ

4 Trình bày vai trò & chức năng tầng m¿ng (Network Layer)

5 Trình bày vai trò & chức năng tầng vÁn chuyển (Transport Layer)

6 Trình bày vai trò & chức năng tầng liên k¿t dÿ liáu (Data link Layer)

7 Giao thức tầng vÁt lý khác với giao thức các tầng khác nh° th¿ nào ?

8 Trình bày tóm tắt tắt quá trình yêu cầu thi¿t lÁp liên k¿t cāa các thāc thể đãng

Mục tiêu: Trình bày được kiến trúc dùng để xây dựng một mạng cục bộ

Tên gọi <m¿ng cÿc bộ= đ°ợc xem xét từ quy mô cāa m¿ng Tuy nhiên, đó không phÁi

là đặc tính duy nhất cāa m¿ng cÿc bộ nh°ng trên thāc t¿, quy mô cāa m¿ng quy¿t định nhiÁu đặc tính và công nghá cāa m¿ng Sau đây là một sá đặc điểm cāa m¿ng cÿc bộ:

- M¿ng cÿc bộ có quy mô nhß, th°ßng là bán kính d°ới vài km Đặc điểm này cho phép không cần dùng các thi¿t bị d¿n đ°ßng với các mái liên há phức t¿p

- M¿ng cÿc bộ th°ßng là sá hÿu cāa một tå chức ĐiÁu này d°ßng nh° có vẻ ít quan trọng nh°ng trên thāc t¿ đó là điÁu khá quan trọng để viác quÁn lý m¿ng có hiáu quÁ

- M¿ng cÿc bộ có tác độ cao và ít lỗi Trên m¿ng rộng tác độ nói chung chỉ đ¿t vài Kbit/s Còn tác độ thông th°ßng trên m¿ng cÿc bộ là 10, 100 Kb/s và tới nay với Gigabit Ethernet, tác độ trên m¿ng cÿc bộ có thể đ¿t 1Gb/s Xác suất lỗi rất thấp

- Nái kiểu điểm - nhiÁu điểm (point - to - multipoint hay broadcast)

Theo kiểu điểm - điểm, các đ°ßng truyÁn nái từng cặp nút với nhau và mỗi nút đÁu

có trách nhiám l°u giÿ t¿m thßi sau đó chuyển ti¿p dÿ liáu đi cho tới đích Do cách làm viác nh° vÁy nên m¿ng kiểu này còn đ°ợc gọi là m¿ng "l°u và chuyển ti¿p" (store and forward)

Theo kiểu điểm - nhiÁu điểm, tất cÁ các nút phân chia nhau một đ°ßng truyÁn vÁt lý chung Dÿ liáu gửi đi từ một nút nào đó sẽ đ°ợc ti¿p nhÁn bái tất cÁ các nút còn l¿i trên m¿ng, bái vÁy cần chỉ ra địa chỉ đích cāa dÿ liáu để căn cứ vào đó các nút kiểm tra xem

dÿ liáu đó có phÁi gửi cho mình không

* Phân bißt kiÃu tô pô cÿa m¿ng cāc bá và kiÃu tô pô cÿa m¿ng ráng

Tô pô cāa m¿ng rộng thông th°ßng là nói đ¿n sā liên k¿t giÿa các m¿ng cÿc bộ thông qua các bộ d¿n đ°ßng (router) Đái với m¿ng rộng topo cāa m¿ng là hình tr¿ng hình học cāa các bộ d¿n đ°ßng và các kênh vißn thông còn khi nói tới tô pô cāa m¿ng cÿc bộ ng°ßi ta nói đ¿n sā liên k¿t cāa chính các máy tính

2.1 M¿ng hình sao:

M¿ng hình sao có tất cÁ các tr¿m đ°ợc k¿t nái với một thi¿t bị trung tâm có nhiám

vÿ nhÁn tín hiáu từ các tr¿m và chuyển đ¿n tr¿m đích Tuỳ theo

yêu cầu truyÁn thông trên m¿ng mà thi¿t bị trung tâm có thể là bộ chuyển m¿ch (switch), bộ chọn đ°ßng (router) hoặc là bộ phân kênh (hub) Vai trò cāa thi¿t bị trung tâm này là thāc hián viác thi¿t lÁp các liên k¿t điểm-điểm (point-to- point) giÿa các tr¿m

¯u điểm:

Thi¿t lÁp m¿ng đ¢n giÁn, dß dàng cấu hình l¿i m¿ng (thêm, bớt các tr¿m), dß dàng kiểm soát và khắc phÿc sā cá, tÁn dÿng đ°ợc tái đa tác độ truyÁn cāa đ°ßng truyÁn vÁt lý

(T- Connector) hoặc một thi¿t bị thu phát (Transceiver)

Khi một tr¿m truyÁn dÿ liáu tín hiáu đ°ợc quÁng bá trên cÁ hai chiÁu cāa bus, tức là mọi tr¿m còn l¿i đÁu có thể thu đ°ợc tín hiáu đó trāc ti¿p Đái với các bus một chiÁu thì tín hiáu chỉ đi vÁ một phía, lúc đó các terminator phÁi đ°ợc thi¿t k¿ sao cho các tín hiáu

đó phÁi đ°ợc dội l¿i trên bus để cho các tr¿m trên m¿ng đÁu có thể thu nhÁn đ°ợc tín hiáu đó Nh° vÁy với topo m¿ng trÿc dÿ liáu đ°ợc truyÁn theo các liên k¿t điểm-đa điểm (point-to-multipoint) hay quÁng bá (broadcast)

Hình 3.2: Kết nối kiểu bus

đó cần có giao thức điÁu khiển viác cấp phát quyÁn đ°ợc truyÁn dÿ liáu trên vòng m¿ng cho tr¿m có nhu cầu

Để tăng độ tin cÁy cāa m¿ng ta có thể lắp đặt thêm các vòng dā phòng, n¿u vòng chính có sā cá thì vòng phÿ sẽ đ°ợc sử dÿng

M¿ng hình vòng có °u nh°ợc điểm t°¢ng tā m¿ng hình sao, tuy nhiên m¿ng hình vòng đòi hßi giao thức truy nhÁp m¿ng phức t¿p h¢n m¿ng hình sao

Hình 3.3: Kết nối kiểu vòng