COMPUTER NETWORKS Mạng máy tính Ths Nguyễn Quốc Khánh Email: milanktv@gmail.com © 2008 Khoa Công nghệ thông tin Computer Networks Mục đích môn học Nắm vững sở lý thuyết mạng Nhất vai trò, chức chuẩn tầng mô hình tham chiếu hệ thống kết nối mở OSI; Hiểu nguyên tắc hoạt động thiết bị ghép nối mạng thông dụng kỹ thuật triển khai hệ thống mạng cục nay; Có kỹ thực hành mạng tối thiểu làm tiền đề cho công tác thiết kế, kế vận hành quản trị mạng tương lai © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Yêu cầu Sinh viên LT/TH/S: 45/15/0 Lên lớp 80% tổng số tiết học Kiểm tra kỳ thi học kỳ Thang điểm (theo Quy chế) © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tài liệu tham khảo GS Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính hệ thống mở, NXBGD 1999 Slice giảng Mạng máy tính KS Phạm Đình Phước, Mạng máy tính–Cốt tủy mạng, NXB Đồng nai, 2001 Internet Resource: – http://www.google.com.vn – http://www.quantrimang.com.vn/ © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Nội dung môn học Tổng quan mạng máy tính - Khái niệm - Phân loại mạng - Mô hình OSI Mạng cục - Topology - Chuẩn hóa mạng cục - TCP/IP Phương tiện truyền dẫn thiết bị mạng - Các phương tiện truyền - Các thiết bị mạng © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính – Các khái niệm Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính – Các khái niệm Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks I Lịch sử phát triển Mạng máy tính Từ năm 60 xuất mạng xử lý, trạm cuối thụ động nối vào máy xử lý trung tâm Máy xử lý trung tâm làm tất việc từ quản lý thủ tục truyền liệu, quản lý đồng trạm cuối, ….đến việc theo dõi ngắt trạm cuối – Dần dần, để giảm nhẹ nhiệm vụ máy xử lý trung tâm người ta thêm vào tiền xử lý, đồng thời thêm vào thiết bị “Tập trung” (concentrator) “dồn kênh” (multiplexor) Hệ thống kết nối thành mạng truyền tin – Sự khác hai thiết bị chỗ: dồn kênh có khả chuyển song song thông tin trạm cuối gửi tới, tập trung khả nên phảI dùng nhớ đệm để lưu trữ tạm thời thông tin © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks 1960s Máy trung tâm Bộ tập trung Bộ tiền xử lý Bộ dồn kênh © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks 1970s – Trong năm 70, máy tính nối với trực tiếp thành mạng, đồng thời thời điểm xuất khái niệm Mạng truyền thông (communication network), thành phần nút mạng, gọi chuyển mạch • Các máy tính kết nối thành mạng máy tính nhằm đạt tới mục tiêu sau đây: • Làm cho tài nguyên có giá trị cao (thiết bị, chương trình, liệu, …) trở nên khả dụng người sử dụng mạng (không cần quan tâm đến vị trí địa lý tài nguyên người sử dụng) • Tăng độ tin cậy hệ thống nhờ khả thay xảy cố máy tính – Từ thập kỷ 80 trở việc kết nối mạng thực rộng rãi nhờ tỷ lệ giá thành máy tính chi phí truyền tin giảm rõ rệt 10 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Giao thức X25 PLP Năm 1984 tổ chức CCITT ISO phối hợp ban hành chuẩn X25PLP (X25 Packet Level Protocol) cho tầng đặc tả giao diện DTE/DTE, DTE/DCE (Chuẩn ISO 8208) X25 định nghĩa kiểu liên kết: – VC Virtual Circuit liên kết ảo có tính tạm thời thiết lập xoá bỏ thủ tục X25 PLP – PVC Permanent Virtual Circuit liên ảo thiết lập vĩnh viễn mạng không cần thủ tục X25 PLP Các thủ tục X25 PLP 101 - Call Setup Thiết lập liên kết - Clearing Xoá bỏ liên kết - Data Truyền liệu thường - lnterrupt Truyền liệu khẩn - Reset Khởi động lại liên kết - Restart Khởi động lại giao diện © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Khuôn dạng gọi tin X25PLP Gói liệu thường (Data) Q D Logical Channel Identifier P(R) 102 M Q D Logical Channel Identifier P(S) O P(S) O P(R) M USER DATA USER DATA a) Dạng chuẩn b) Dạng mở rộng © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Khuôn dạng gọi tin X25PLP 0 0/1 0/1 Logical Channel Identifier 103 0 0 0/1 0/1 Logical Channel Identifier 1 Packet Type Identifier Interrupt User Data (Max: 32 bytes) Additional Information Gói liệu khẩn Gói điều khiển © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Giao thức X25PLP Các tham số: – Logical Channel Identifier: Số hiệu liên kết logic VC, PVC – P(S): Số hiệu gói tin gửi – P(R): Số hiệu gói tin chờ nhận – Packet Type Identifier (PTI): Mã phân biệt kiểu gói tin – Bit Q (Qualifier bit): Dùng để phân biệt gói tin liệu hay điều khiển – Bit D (Delivery Confirmation Bit): Chỉ thị chế báo nhận – Bit M (More Data Bit): Nếu M=0 gói tin tiếp theo, M=1 gói tin cuối – Vùng ”Additional Information”: Information Thông tin bổ sung gói tin điều khiển 104 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng giao vận (Transport Layer) Vai trò chức – Thực truyền liệu đầu mút, kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng liệu đầu mút, việc ghép kênh, cắt/hợp lệu cần – Trong mô hình OSI tầng cao tập trung đáp ứng yêu cầu ứng dụng người sử dụng Tầng Giao vận tầng cao nhóm tầng thấp, mục đích cung cấp dịch vụ truyền liệu cho chi tiết cụ thể phương tiện truyền thông sử dụng bên trở nên “ suốt” suốt đối tầng – Để đáp ứng nhiệm vụ phải tính đến khả thích ứng loại mạng mạng “có liên kết” “không liên kết”, phải quan tâm bảo đảm yêu cầu chất lượng dịch vụ (Quality of Service - QoS) 105 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng giao vận (Transport Layer) Liên quan đến chất lượng dịch vụ CCITT ISO định nghĩa loại mạng sau: – Mạng loại A: A Có tỷ suất lỗi cố có báo hiệu chấp nhận Các gói tin đảm bảo không bị Tầng Giao vận không cần cung cấp dịch vụ phục hồi (recovery) xếp thứ tự lại (resequencing) – Mạng loại B: B Có tỷ suất lỗi chấp nhận tỷ suất cố có báo hiệu lại không chấp nhận Tầng Giao vận phải có khả phục hồi lại xảy cố lỗi – Mạng loại C: C Có tỷ suất lỗi không chấp nhận (không tin cậy) Tầng Giao vận phải có khả phục hồi xẩy lỗi xếp thứ tự lại gói tin 106 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Giao thức chuẩn cho tầng giao vận CCITT X.224 / ISO 8073 Giao thức tầng giao vận phụ thuộc vào chất lượng dịch vụ loại mạng Chia thành lớp: – Class 0: Simple Class (Lớp đơn giản): cung cấp khả năng, phương tiện thiết lập liên kết, truyền liệu huỷ bỏ liên kết mạng “có liên kết” loại A, có khả phát báo hiệu lỗi khả phục hồi Khi mạng báo hiệu lỗi cho tầng Giao vận tầng huỷ bỏ liên kết, giao dịch thực lại có điều kiện 107 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Giao thức chuẩn cho tầng giao vận – Class 1: Basic Error Recovery Class (Lớp phục hồi lỗi bản): lớp dùng mạng loại B mạng chuyển mạch gói X25 Khác với lớp 0, đơn vị liệu (TPDU) đánh số Ngoài giao thức có khả báo nhận truyền liệu khẩn Các giao thức lớp có khả phục hồi lỗi – Class 2: Multiplexing Class (Lớp dồn kênh): Lớp bước cải tiến phát triển lớp 0, cho phép dồn kênh vào liên kết mạng nhất, đồng thời kiểm soát luồng liệu tránh tắc nghẽn Giao thức lớp khả phát phục hồi lỗi phục vụ cho mạng loại A 108 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Giao thức chuẩn cho tầng giao vận – Class 3: Error Recovery and Mutiplexing Class (Lớp phục hồi lỗi dồn kênh): lớp mở rộng giao thức lớp với khả phát phục hồi lỗi Lớp thường sử dụng cho mạng loại B – Class 4: Error Detection and Recovery Class (Lớp phát phục hồi lỗi): Lớp có hầu hết chức lớp trước bổ sung thêm số khả để kiểm soát việc truyền liệu Vì giao thức lớp thiết kế để làm việc với mạng loại C 109 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Các loại TPDU Tên TPDU Viết tắt Ý nghĩa Connection Request CR Dùng giai đoạn thiết lập liên kết Connection Confirm Cc Xác nhận thiết lập liên kết Disconnect Request DR Hủy bỏ liên kết Disconnect Confirm DC Xác nhận hủy bỏ liên kết Data Dt Truyền liệu người dùng Expedited Data ED Truyền liệu khẩn Acknowledgment AK Báo nhận tốt DT Expedited Acknowledgment EA Báo nhận tốt DE Reject Rj Yêu cầu truyền lại (TPDU lỗi) TPDU Error ER Báo lỗi 110 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Các loại TPDU – Khuôn dạng loại TPDU có phần: Phần đầu cố định (fixed header); phần đầu thay đổi (variable header) phần liệu (data field) Byte n LI Fixed part Variable Part m 111 Data © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng phiên (Session Layer) Mục tiêu tầng phiên cung cấp ứng dụng cho người sử dụng đầu cuối chức cần thiết để quản lý phiên họ, cụ thể là: – Điều phối việc trao đổi liệu ứng dụng cách thiết lập giải phóng (một cách logic) phiên (hay gọi hội thoại – dialogues) – Cung cấp điểm đồng hoá để kiểm soát việc trao đổi liệu – Áp đặt qui tắc cho tương tác ứng dụng người sử dụng – Cung cấp chế “lấy lượt” lượt trình trao đổi liệu 112 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng phiên (Session Layer) Việc trao đổi liệu thực theo phương thức: – Hai chiều đồng thời – Hai chiều luân phiên – Một chiều Với hai chiều đồng thời hai bên đồng thời gửi liệu Một phương thức thoả thuận không đòi hỏi phải có nhiệm vụ quản trị tương tác đặc biệt Trong trường hợp hai chiều luân phiên nẩy sinh vấn đề: hai người sử dụng phải “lấy lượt “ để truyền liệu Thực thể tầng phiên (session entity) trì tương tác luân phiên cách báo cho người sử dụng đến lượt họ truyền liệu 113 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng trình diễn (Presentation Layer) Vai trò chức năng: – Mục đích tầng trình diễn đảm bảo cho hệ thống cuối truyền thông có kết chúng sử dụng biểu diễn liệu khác Để đạt điều cung cấp biểu diễn chung toàn mạng – Tồn dạng cú pháp (Syntax) truyền thông là: Cú pháp nguồn; nguồn Cú pháp truyền (Transfer Syntax) Cú pháp đích đích Có thể cặp cú pháp giống Tầng Trình diễn đảm nhiệm việc chuyển biểu diễn thông tin cú pháp truyền sang cú pháp khác có yêu cầu 114 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Tầng trình diễn (Presentation Layer) Giao thức chuẩn tầng Trình diễn (ISO 8823/CCITT X.226) Đặc tả nội dung sau: – Cấu trúc mã hoá đơn vị liệu giao thức trình diễn (PPDU) dùng để truyền liệu thông tin điều khiển – Các thủ tục để truyền liệu thông tin điều khiển thực thể trình diễn hai hệ thống mở – Liên kết giao thức trình diễn với dịch vụ trình diễn dịch vụ phiên 115 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH [...]... Networks Mạng máy tính là gì? Mạng máy tính là một nhóm các máy tính, thiết bị ngoại vi được nối kết với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn như cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại giúp cho các thiết bị này có thể trao đổi dữ liệu với nhau một cách dễ dàng 11 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Mạng máy tính là gì? 12 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính. .. niệm cơ bản Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở 13 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính Phân loại theo quy mô và khoảng cách địa lý (4 loại) a Mạng cục bộ - LAN (Local Area Network) – Là mạng thường được lắp đặt trong các công ty, văn phòng nhỏ bán kính tối đa giữa các máy trạm khoảng dưới... quản lý máy tính của mình – Được xây dựng trên nhiều hệ điều hành – Người dùng có thể chia xẻ tài nguyên như tập tin, máy in – Rẻ tiền 27 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính Các vấn đề cần được quan tâm – Người dùng cần được đào tạo – Cấu hình yêu cầu của các máy tính 28 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính b Mạng khách... loại mạng máy tính d Mạng toàn cầu - GAN (Global Area Network) – Là mạng có thể trải rộng trong nhiều quốc gia, phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho những công ty siêu quốc gia hoặc nhóm các quốc gia, đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông, mạng Internet là một mạng GAN – Mạng Internet: Internet DSL Cable 18 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính. .. các máy trạm khoảng dưới 1 Km với số lượng máy trạm không nhiều hơn 50 máy – Những kỹ thuật mạng thường dùng: • Ethernet : 10/100/1000 Mbps, • Token Ring : 16 Mbps • FDDI : 100 Mbps – Các thiết bị mạng sử dụng: 14 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính b Mạng đô thị - MAN (Metropolitan Area Network) – Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung... Phân loại mạng máy tính Xu hướng ngày nay: tích hợp 2 kỹ thuật chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói → ISDN (Intergrated Services Digital Network) Tiếng nói Số liệu ISDN Âm thanh nổi Hình ảnh Truyền hình 26 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính Phân loại theo kiến trúc mạng a Mạng ngang hàng (Peer – to – Peer) – Không có cấp quyền tập trung – Số lượng máy tính có... – Cấp quyền tập trung – Hệ thống mạng được tổ chức khá ngăn nắp – Giới hạn mạng chủ yếu do cơ sở hạ tầng mạng – Đắt tiền Các hệ thống máy chủ – File Server – Printer Server – Mail Server – Database Server –… 29 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính Các vấn đề quan tâm – Trình độ và kinh nghiệm của người quản trị mạng: an toàn mạng, sao lưu, dự phòng, … – Cấu... - SOHO = Small Office, Home Office 19 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính 20 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch (3 loại) a Mạng chuyển mạch kênh (Circuit switched netwok) – Khi có hai máy cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh cố định và được duy trì... Cấu hình và khả năng mở rộng của các hệ thống máy chủ 30 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Phần cứng mạng Máy chủ (Server) Big Blue, máy chủ mạnh nhất thế giới của IBM 31 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Phần cứng mạng Máy trạm (Workstation) 32 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Phần cứng mạng Card mạng (NIC_Network Interface Card) 33 © 2008 Khoa... tâm kinh tế - xã hội có bán kính hàng trăm Km, số lượng máy trạm có thể lên đến hàng nghìn, đường truyền có thể sử dụng cơ sở hạ tầng của viễn thông – Thường dùng cáp đồng trục, cáp quang hay sóng ngắn 15 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks II Phân loại mạng máy tính c Mạng diện rộng - WAN (Wide Area Network) – Là mạng thường được lắp đặt trong phạm vi một quốc gia như Intranet phục vụ cho ... Networks Mạng máy tính gì? 12 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính – Các khái niệm Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô... phí xây dựng cài đặt cao 41 © 2008 Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính – Các khái niệm Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô hình... Khoa CNTT – ĐHSPKT VINH Computer Networks Chương 1: Mạng máy tính – Các khái niệm Lịch sử mạng máy tính Phân loại mạng Kiến trúc mạng máy tính Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở © 2008