tìm hiểu và đưa ra những khái niệm cơ bản và chủ yếu nhất của mạng máy tính cũng như mạng cục bộ lan

LỜI NÓI ĐẦU Chiếc máy vi tính đa năng, tiện lợi và hiệu quả mà chúng ta đang dùng trở nên chật hẹp, nghèo nàn trong việc khai thác và sử dụng rộng so với chiếc máy vi tính được nối mạng. Chính vì điều này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu xây dựng nên một công cụ nhằm trợ giúp con người thu nhập và khai thác thông tin một cách dễ dàng và triệt để hơn. Mạng máy tính ra đời ngay lập tức đã mang lại giá trị thực tiễn vô cùng to lớn cho nhân loại qua việc giúp con người xích lại gần nhau hơn, các thông tin quan trọng và cần thiết được chuyển tải, khai thác và xử lý kịp thời, trung thực và chính xác. Mạng và công nghệ về mạng, mặc dù ra đời cách đây không lâu nhưng nó đã được triển khai ứng dụng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Ở nước ta việc lắp đặt và khai thác mạng đã được ứng dụng trong vòng hơn mười năm trở lại đây. Đến số cơ quan đơn vị, trường học có nhu cầu lắp đặt và khai thác mạng ngày càng tăng lên. Ngày nay mặc dù công nghệ mạng đã và đang liên tục được thay đổi với tốc độ nhanh chóng, nhưng những khái niệm cơ bản, chủ chốt lại không hề thay đổi. Dựa trên thực tế đó, trong bản báo cáo thực tập em đã tìm hiểu và đưa ra những khái niệm cơ bản và chủ yếu nhất của mạng máy tính cũng như mạng cục bộ LAN. Do thời gian tìm hiểu và do kiến thức có hạn nên bản báo cáo này không tránh khỏi những thiếu xót, em mong thầy cô đóng góp bổ xung ý kiến để em hoàn thành tốt bài thực tập này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Đức Lý đã chỉ bảo giúp em hoàn thành bài thực tập này. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH I.1. Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính là sự tích hợp của hai hay nhiều máy tính được nối với nhau theo đường truyền và theo một kiến trúc nhất định để có thể trao đổi thông tin với nhau, nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên từ những vị trí địa lý khác nhau. Mạng máy tính ra đời và phát triển đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành, các lĩnh vực của đời sống xã hội, kinh doanh thương mại, quảng cáo, sản xuất, xây dựng, kế toán… các công ty, các trường học… cũng có thể dùng một mạng máy tính dùng riêng để phục vụ cho công việc của mình. Có rất nhiều khía cạnh về mạng máy tính cần được nghiên cứu và phát triển. Thông thường đối với mạng máy tính cần phải đảm bảo yếu tố sau: Truyền tin đúng, chính xác và phù hợp tốc độ. Sau đây chúng ta xem xét về sự hình thành và phát triển của mạng máy tính. Từ những năm 60 đã xuất hiện các máy xử lý trong đó có trạm đầu cuối (Terminal) thụ động được nối vào một máy xử lý trung tâm. Để giảm nhẹ nhiệm vụ của máy xử lý trung tâm người ta thêm vào các bộ tiền xử lý (Preprocessor) để nối thành một mạng truyền tin. Đầu những năm 70, các máy tính đã được nối với nhau trực tiếp để tạo ra thành một mạng máy tính nhằm phân tán tải của hệ thống và tăng cường độ tin cậy. Tiếp theo đó là sự phát triển mạnh mẽ của máy tính do vậy đòi hỏi phải tăng yêu cầu truyền số liệu giữa các máy tính với nhau và với các thiết bị đầu cuối đồng thời cũng phải tăng tốc độ truyền và do đó mạng máy tính càng phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu truyền và xử lý thông tin, phục vụ sự phát triển của mạng máy tính có thể mô tả qua bốn giai đoạn sau: 1. Các terminal nối trực tiếp với máy tính. 2. Qua thiết bị tập trung và dồn kênh. 3. Các bộ tiền xử lý. 4. Mạng máy tính. Trong giai đoạn 1 và 2, máy trung tâm có chức năng quản lý truyền tin qua các tấm ghép nối điều khiển cứng, giai đoạn 3 và 4 ta có thể thay thế các tấm ghép nối, quản lý đường truyền bằng máy tính mini. Bộ tiền xử lý của hệ thống. Trong giai đoạn 4 việc đưa vào mạch truyền tin bao gồm các nut truyền tin. Các thiết bị đầu cuối, thiết bị tập trung, bộ tiền xử lý các máy tính được ghép nối vào các nút mạng. Việc xây dựng mạng truyền tin để xây dựng mạng máy tính rộng lớn hơn. I.2. Các kiểu nối mạng máy tính I.2.1. Topo mạng Cấu hình mạng máy tính thể hiện cách nối máy tính với nhau ra sao và tập hợp các quy ước mà các thực thể tham gia truyền thông tin trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. - Cách nối mạng máy tính được gọi là tình trạng (Topology) của mạng. - Các cách nối mạng máy tính: có 2 cách chủ yếu. + Điểm - điểm (point to point) + Quảng bá (Broatcast hay point to multipoint). * Cách 1: (Điểm - điểm) Đường truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút đều có trách nhiệm lưu trữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích. + Topo mạng sao (Star) Đặc điểm Topo dạng sao có một nút (node) trung tâm cùng với tất cả các liên kết đến tất cả các nút khác tỏa ra từ nó và không cho phép các liên kết khác. Theo kết cấu thì tất cả các thông tin đều phải chạy qua một thiết bị. Điều này có thể là hợp lý cho bảo mật hay cho các lý do về hạn chế truy xuất, nhưng nó rất dễ bị ảnh hưởng với các vấn đề tại nút trung tâm của hình sao. Ưu điểm: Chính là cho phép tất cả các nút thông tin với nhau một cách thuận lợi. Tùy vào loại thiết bị lập mạng được dùng tại trung tâm của mạng hình sao mà các đụng độ có thể là một vấn đề. + Topo mạng sao mở rộng. Một Topo mạng sao mở rộng lặp lại một Topo dạng sao, ngoại trừ mỗi nút liên kết đến nút trung tâm cũng lặp lại là trung tâm của mạng sao khác Topo dạng sao mở rộng là phân cấp rõ rệt và thông tin được cục bộ hóa. Đây là dạng cấu trúc hệ thống điện thoại hiện hành. Ưu điểm: Là làm cho các dây nối ngắn hơn và hạn chế số lượng cần thiết bị cần dùng để liên kết đến bất kỳ một nút trung tâm nào. + Topo mạng hình cây (Tree) Đặc điểm: Topo mạng hình cây tương tự như Topo mạng hình sao mở rộng khác biệt chính là không dùng một nút trung tâm. Thay vì vậy, nó dùng một nút trung kế (trung gian) từ đó phát triển nhánh đến các nút khác. Trên mạng hình cây thì luồng thông tin được truyền theo kiểu phân cấp. Nhược điểm: Cũng như mạng hình sao vì nó có một nút chính nên dễ bị ảnh hưởng tới các vấn đề nếu như trong nút trung tâm gặp trục trặc. + Topo mạng hình lưới (mesh) Trong Topo đầy đủ hay còn gọi là Topo mạng lưới, mỗi nút được liên kết trực tiếp với các nút khác. Hoạt động của mạng còn phụ thuộc vào các thiết bị được dùng. Ưu điểm nổi bật là mỗi nút được kết nối vật lý với các nút khác (tạo nên một kết nối dư thừa). Nếu có một kết nối bị hỏng thì thông tin có thể di chuyển trên bất kỳ một liên kết khác để đến đích. Nhược điểm: là khi có một sự thay đổi nhỏ nào về số lượng các kết nối đến các liên kết thay đổi quá lớn. * Cách 2: Quảng bá Tất cả các nút phân chia chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào điều kiện có kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình hay không? + Topo mạng BUS tuyến tính. Đặc điểm: Topo mạng BUS có tất cả các nút được nối trực tiếp vào một liên kết và có các kết nối khác giữa các nút. Trong Topo mạng này thì mỗi Host kết nối với một dây chung, và dắc thiết bị chủ yếu là những gì cho phép Host kết dính vào môi trường chia sẻ đơn. Ưu điểm: Cho phép tất cả các nút được kết nối với nhau và do đó có thể thông tin một cách trực tiếp và một ưu điểm khác là cho phép mỗi thiết bị lập mạng thấy được tất cả các tín hiệu khác. Nhược điểm của loại Topo này là chỉ mỗi điểm gián đoạn trên cáp đã cách ly các Host. + Topo mạng ring (vòng) Một Topo dạng ring là một vòng kín bao gồm các nút và liên kết, với mỗi nút được kết nối chỉ đến hai nút kề nó. Trong mạng này thì tất cả các thiết bị được nối trực tiếp với nhau dưới dạng chuỗi mắt xích. Điều này tương tự như một mouse trên một máy tính Apple PC cắm vào bàn phím và sau đó vào máy PC. Để cho thông tin di chuyển thì mỗi trạm phải chuyển thông tin đến trạm kế tiếp nó. Nhược điểm của dạng Topo này là nếu như một trạm hỏng thì toàn mạng dừng hoạt động. + Mạng tế bào. Topo mạng tế bào là một miền địa lý được chia thành các vùng (cell) theo các chủ đích của kỹ thuật không dây. Không có liên kết vật lý trong Topo mạng tế bào chỉ có các sóng điện từ. Đôi khi các nút đích di chuyển (ví dụ như điện thoại trên xe hơi hay điện thoại di động cầm tay) và đôi khi các nút nguồn di chuyển (liên kết thông tin vệ tinh). I.2.2. Các thiết bị mạng 1. Card mạng: là thiết bị dùng để nối ghép máy tính với đường truyền vật lý. Thực hiện biến đổi tín hiệu trong máy tính với đường truyền. Sau đó chuyển tiếp tín hiệu giữa máy tính - với đường truyền. Thực hiện nối ghép đường truyền với máy tính đảm bảo điều kiện phối hợp trở kháng để công suất ra đạt cực đại và tránh tiêu hao hở mạch ghép. Card mạng thường được chế tạo trên một tấm vỉ mạng riêng và được cắm vào khe cắm mở rộng trên mainboard của máy tính. Đi cùng với card mạng bao giờ cũng có đĩa cài đặt thiết bị. Sau khi cắm card mạng từ đĩa này để máy tính nhận được các tham số của card mạng khi đó mới có ý nghĩa nối mạng. Một số máy tính hiện nay thường chế tạo card mạng liền sẵn trên main và các phần mềm mới có chế độ tự động cái đặt thiết bị do đó không cần phải cài card mạng. Có 3 loại NE2003, 3COM, Intel. Trong đó 3 COM là hay dùng. 2. Bộ cầu nối (Bridge) Là thiết bị mạnh hơn và mềm dẻo hơn Repeater. Tức là nó cho phép kết nối 2 mạng LAN với nhau và nó thực hiện chức năng chọn lọc tín hiệu nghĩa là không cho các tín hiệu trong một mạng đi qua cầu. Mỗi thiết bị trên mạng đều được xác định bởi một địa chỉ vật lý duy nhất nhờ đó mỗi cầu bridge mới lo được phần nhiệm vụ của nó. I.3. Phân loại mạng máy tính Có thể hiểu đơn giản mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và các thiết bị ngoại vi được liên kết với nhau. Có khả năng chia sẻ tài nguyên về thông tin và liên hệ giữa các chủ thể làm việc trên chúng. Có nhiều cách để phân loại mạng máy tính, tùy thuộc vào chỉ tiêu được chọn để phân loại mà ta có các loại mạng máy tính sau. Dựa vào khoảng cách địa lý. I.3.1. Mạng cục bộ (LAN - local area network) Nó được xây dựng trên một phạm vi tương đối nhỏ (ví dụ như một tòa nhà, một trường học…) phạm vi chỉ trong khoảng vài chục km trở lại. Kỹ thuật mạng LAN là kỹ thuật cơ sở, là nền tảng để phát triển các mạng lớn hơn. LAN được sử dụng cấu hình star, Bus, Ring. Một trong những điểm nổi bật của mạng LAN là chúng sở hữu của một cá nhân hoặc một tổ chức và họ có quyền xác định mức độ rộng và những thiết bị nào sẽ dùng và nếu họ có muốn thay đổi thì họ chỉ đơn giản là đến đầu cuối và bổ sung chúng. Một mạng LAN chỉ phủ trên một khoảng cách nhỏ và để liên kết tất cả các máy tính lại với nhau, có thể lựa chọn đường truyền cho mạng nhưng hầu hết các mạng LAN có khuynh hướng dùng một loại đường truyền với việc lắp đặt dễ dàng, hoạt động tin cậy và bảo quản, bảo dưỡng thuận tiện. I.3.2. Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network) Là mạng mà phạm vi của nó có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa. Mạng này thuộc quyền sở hữu của những người cung cấp kết nối như công ty điện thoại, những công ty này bán cho kênh thuê. WAN trải trên một khoảng cách dài bao gồm các quốc gia và vòng quanh thế giới. Các công ty nối kết xác định các giao thức nào có thể nối kết và sự lựa chọn của chúng ta là giới hạn. Mặc dù một số giao thức mới và chuẩn truyền thông đang được phát triển như là một số đa dịch vụ. ISDN, ATM, nhưng TCP/IP và X25 là những giao thức phổ biến nhất. Tốc độ số liệu của mạng WAN có khuynh hướng giảm so với mạng LAN, tốc độ khoảng 2400bps - 64kbps là phổ biến, đôi khi thay thế trong từng vùng, trường hợp này tốc độ số liệu giữa các mạng LAN và WAN là không thể xác định. I.3.4. Mạng toàn cầu (GAN - Global Area Network) Phạm vi của mạng trải rộng khắp các lục địa của trái đất. I.3.5. Mạng Internet Internet là mạng toàn cầu bao gồm nhiều mạng LAN, WAN trên khắp thế giới kết nối với nhau. Mỗi mạng thành viên này được kết nối vào internet qua một router - là thiết bị phân tuyến các luồng dữ liệu giữa các mạng. CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG VÀ MÔ HÌNH OSI 2.1. Kiến trúc phân tầng Để giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt mạng, các mạng máy tính được tổ chức thiết kế theo kiểu phân tầng (layering). Trong hệ thống thành phần của mạng được tổ chức thành một cấu trúc đa tầng, mỗi tầng được xây dựng trên tầng trước đó; mỗi tầng sẽ cung cấp một số dịch vụ cho tầng cao hơn. Số lượng các tầng cũng như chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế. Ví dụ cấu trúc phân tầng của mạng SNA của IBM, mạng DÊCnt của Digital, mạng ARPANET… Là có sự khác nhau. Nguyên tắc cấu trúc của mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong một mạng đều có cấu trúc phân tầng (Số lượng tầng, chức năng của mỗi tầng là như nhau). Tầng i của hệ thống A sẽ hội thoại với tầng i của hệ thống B, các quy tắc và quy ước dùng trong hội thoại gọi là giao thức mức I. Giữa hai tầng kề nhau tồn tại một giao diện (interface) xác định các thao tác nguyên thuỷ của tầng dưới cung cấp lên tầng trên. Trong thực tế dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống này sang tầng i của hệ thống khác (trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đường truyền vật lý để truyền các xâu bít (0.1) từ hệ thống này sang hệ thống khác). Dữ liệu được truyền từ hệ thống gửi (sender) sang hệ thống nhận (receiver) bằng đường truyền vật lý và cứ như vậy dữ liệu lại đi ngược lên các tầng trên. Như vậy khi hai hệ thống liên kết với nhau, chỉ tầng thấp nhất mới có liên kết vật lý còn ở tầng cao hơn chỉ có liên kết logic (liên kết ảo) được đưa vào để hình thức hoá các hoạt động của mạng thuận tiện cho việc thiết kế và cài đặt các phần mềm truyền thông. Như vậy để viết chương trình cho tầng N, phải biết rằng N+1 cần gì và tầng N+1 có thể làm được gì. [...]... tiên để đi vào thiết kế thì ta phải hiểu được thế nào là mạng cục bộ LAN (Local Area Network): Mạng cục bộ là mạng máy tính nội bộ, thường nằm trong phạm vi của một khu vực địa lý nhỏ như một tòa nhà cao tầng Đặc trưng của mạng cục bộ bao gồm tập hợp các máy tính và các thiết bị ngoại vi khác Mỗi máy tính và các thiết bị ngoại vi dùng chung là một nút (node) trên mạng Các nút này được nối trực tiếp... tiến nhất nhưng phải đảm bảo tính hợp lý trên cơ sở khai thác tối ưu mạng của công ty Từ đó có thể làm nổi bật được các chuẩn dịch vụ phải được trang bị trên mạng của công ty cũng như trên mạng cục bộ cần cho việc triển khai các ứng dụng Như vậy trên thực tế để đạt được mục tiêu trên thì ta phải đi thiết kế một mạng LAN cụ thể áp dụng cho kết nối 10 máy tính với 1 máy in như sau: Trước tiên để đi vào... hình nối mạng đồng đẳng như: * Nowell Personal Network * Microsoft Windows for Workgroups & Windows NT * Apple Talk * Artisoft LAN Taslk 3.2.2 Mạng khách /chủ (clent/Server) Mạng khách /chủ được đặc trưng bằng khả năng chia sẻ tài nguyên của máy chủ cho tất cả máy tính trên mạng một cách ngang hàng nhau Hệ điều hành mạng loại này phân biệt rõ khái niệm máy trạm và sự hỗ trợ của máy chủ Đặc điểm của hệ... địa chỉ: Vì địa chỉ IP của một máy tính không chỉ xác định duy nhất máy tính đó mà còn phải xác định duy nhất mạng mà máy tính đó nối vào nên địa chỉ IP được chia thành phần ID của mạng (net ID) và phần ID của host (host ID) Việc phân chia này không giống nhau cho tất cả các địa chỉ của IP mà lớp của địa chỉ sẽ quyết định bao nhiêu bit dành cho ID mạng và bao nhiêu bit dành cho ID của host Một địa chỉ... trình nhận Như vậy, việc truyền dữ liệu thực hiện theo chiều dọc Khi tầng giao vận ở máy gửi nhận một thông báo từ tầng phiên, gán một Tranport Header và gửi nó qua tầng giao vận nhận CHƯƠNG III TÌM HIỂU XÂY DỰNG MẠNG LAN CHO MỘT MÔ HÌNH Mục tiêu của việc xây dựng là: Tìm hiểu kỹ thuật của mạng cục bộ mạng của một công ty cho phép khai thác một cách hiệu quả tài nguyên và xây dựng trên cơ sở áp dụng... năng chia sẻ tài nguyên trên mạng cho các máy tính riêng lẻ một cách đồng đều nhau Hệ điều hành mạng loại này không có khái niệm về máy trạm và không có sự hỗ trợ của máy chủ Đặc điểm của hệ điều hành mạng loại này là: * Số lượng các máy tính cá nhân tham gia hạn chế * Việc truy nhập các tệp tin dựa trên các câu lệnh của DOS * Dịch vụ trên mạng thực hiện ngay trên bộ nhớ RAM do vậy tiết kiệm về mặt... Của ID Của ID Của Lớp Mạng HOST Mỗi chủ trên mạng TCP/IP (chủ là thuật ngữ về thiết bị được gắn vào mạng TCP/IP) phải có địa chỉ IP đặc thù khác với mọi địa chỉ IP khác trên mạng đó Điều này có nghĩa là mỗi chủ muốn truyền thông với Internet phải có địa chỉ IP riêng trên toàn mạng Internet Trong thực tế địa chỉ IP của chủ có hai thông tin: + Net ID là tên mạng của chủ được gắn vào + Host ID là ID của. .. dùng dịch vụ của tầng N-1 để cung cấp dịch vụ của nó Tầng N có thể đưa ra vài lớp dịch vụ, chẳng hạn như truyền thông nhanh mà đắt và truyền thông chậm mà rẻ Các dịch vụ là có sẵn tại các nút truy cập dịch vụ (SAP) Các SAP của tầng N tại các chỗ mà tại đó tầng N+1 có thể truy nhập dịch vụ được đưa ra Mỗi SAP có một địa chỉ và tên duy nhất Mỗi thực thể truyền thông với thực thể của tầng trên và tầng dưới... tin Để trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau thì: - Giữa 9 máy trạm là bình đẳng, ngang hàng nhau (pear - to - pear) - Giữa 9 máy trạm với một máy chủ là khách /chủ (client/Server 0) 3.2.1 Mạng đồng đẳng (Pear - to - Pear) Trong môi trường mạng đồng đẳng, các tài nguyên được phân phối trên toàn mạng thông qua các hệ máy tính Các hệ thống này có thể tác động như những hệ yêu cầu hoặc hệ cung cấp... nghiệp, cơ quan vừa và nhỏ cho đến mạng thông tin có quy mô lớn và mạng diện rộng Hệ điều hành mạng này tích hợp các công nghệ tiên tiến nhất trong ngành công nghệ thông tin, do đó góp phần quan troịng làm tăng hiệu quả công việc và tính cạnh tranh trong thị trường hiện nay An toàn về dữ liệu: độ tin cậy, an toàn của thông tin trên máy chủ chạy Windows NT được đảm bảo bằng các tính năng như phát hiện lỗi, . hiểu và đưa ra những khái niệm cơ bản và chủ yếu nhất của mạng máy tính cũng như mạng cục bộ LAN. Do thời gian tìm hiểu và do kiến thức có hạn nên bản báo cáo này không tránh khỏi những thiếu. QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH I.1. Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính là sự tích hợp của hai hay nhiều máy tính được nối với nhau theo đường truyền và theo một kiến trúc nhất định để có thể trao đổi. cho kết nối 10 máy tính với 1 máy in như sau: Trước tiên để đi vào thiết kế thì ta phải hiểu được thế nào là mạng cục bộ LAN (Local Area Network): Mạng cục bộ là mạng máy tính nội bộ, thường nằm