BÀI 1 GIỚI THIỆU các KIẾN THỨC cơ bản về MẠNG máy

Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính BÀI 1: GIỚI THIỆU CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG MÁY Í Nội dung    Hướng dẫn học    Nghe giảng đọc tài liệu để nắm bắt nội dung Làm tập luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu Liên hệ lấy ví dụ thực tế để minh họa cho nội dung học Đại cương mạng máy tính Phân loại mạng máy tính Chuẩn hố mạng máy tính liên kết mạng máy tính Mục tiêu Sau học này, bạn có thể:  Trình bày, liệt kê đối tượng phương pháp nghiên cứu mơn học  Trình bày kiến thức tổng quan mạng máy tính Thời lượng học  tiết IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính TÌNH HUỐNG KHỞI ĐỘNG BÀI Tình dẫn nhập Ngày nay, ta thấy liên lạc thông tin, sử dụng chung tài nguyên máy tính nhiều người sử dụng khác ngày đa dạng Ta thấy hai người hai nơi khác có thể:  Trao đổi trực tuyến với Yahoo Messenger, Skype,…  Có thể tham gia trị chuyện, chia sẻ hình ảnh âm Facebook, Yahoo Blog, …  Sử dụng chung tài ngun máy tính hình, máy in, máy fax, ổ cứng, Không thế, họ sử dụng loại máy tính khác (máy tính để bàn, máy tính xách tay, ) hãng sản xuất khác (Compaq, IBM, Dell, …) với hệ điều hành khác (Windows, Linux, …) sử dụng “cách” kết nối khác dây mạng, Wireless, USB 3G,… Câu hỏi Tại làm vây? Có loại mạng khác nhau? Tại mạng khác nhau, hãng khác lại “giao tiếp” với nhau? IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính 1.1 Đại cương mạng máy tính 1.1.1 Khái niệm mạng máy tính yếu tố Mạng máy tính gồm hai nhiều máy tính kết nối với đường truyền vật lý theo kiến trúc để trao đổi thông tin dùng chung liệu hay tài ngun Mạng máy tính hình thành từ nhu cầu chia sẻ dùng chung thông tin máy tính với Mạng có kiến trúc đơn giản hình 1.1 phức tạp hệ thống gồm nhiều mạng đơn giản nối lại với hình 1.2 Hình 1.1: Mạng cục đơn giản Hình 1.2: Mạng diện rộng phức tạp Một hệ thống mạng tổng quát cấu thành từ thành phần:  Tài nguyên (Network Resoures): gồm máy tính chủ (Host), máy chủ tệp (File servers), máy in, thiết bị phần cứng khác phần mềm chia sẻ dùng chung  Đường trục mạng (Network Core): gồm định tuyến (Router) đóng vai trị liên kết mạng lại với đường truyền vật lý liên kết máy tính theo topo (hình trạng)  Phần mềm mạng xây dựng dựa tảng khái niệm giao thức (Protocol), dịch vụ (Service) giao diện (Interface) o Giao thức (Protocol): mô tả cách thức hai thành phần giao tiếp trao đổi thông tin với o Dịch vụ (Service): mô tả mà mạng máy tính cung cấp cho thành phần muốn giao tiếp với o Giao diện (Interface): mô tả cách thức mà khách hàng sử dụng dịch vụ mạng cách thức dịch vụ truy cập đến 1.1.2 Sự đời phát triển mạng máy tính Trước mạng máy tính đời có mạng sau:  Mạng điện báo sử dụng hệ thống mã Morse để mã hóa thơng tin cần truyền Mã Morse sử dụng hai tín hiệu tạch tà (ký hiệu dấu chấm (•) dấu gạch ngang (–)) Mỗi ký tự Latin mã hóa chuỗi tạch/tà riêng biệt, có độ dài ngắn khác Để truyền thông tin đi, bên gửi mã hóa IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính ký tự thơng điệp thành mã Morse, bên nhận sau thực trình giải mã Văn truyền gọi thơng điệp (Message) hay thư tín (Telegram) Vào năm 1851 mạng thư tín sử dụng để nối hai thành phố London Paris Sau khơng lâu, hệ thống mạng mở rộng tồn châu Âu Cấu trúc mạng gồm có hai thành phần Trạm điện báo (Telegraph Station) Trạm chuyển điện báo (Telegraph Switching Station) nối lại với hệ thống dây truyền dẫn Trạm điện báo nơi cho phép truyền nhận thông điệp dạng mã Morse, thông thường thể âm tạch tè Để truyền nhận thông tin cần có điện báo viên thực trình mã hóa giải mã thơng tin truyền/nhận Vì nối trực tiếp tất trạm điện báo lại với nhau, người ta sử dụng Trạm chuyển điện báo cho phép nhiều trạm điện báo sử dụng chung đường truyền để truyền tin Tại trạm chuyển điện báo có điện báo viên chịu trách nhiệm nhận điện báo gửi đến, xác định đường để chuyển tiếp điện báo nơi nhận Nếu đường truyền hướng nơi nhận đuợc sử dụng để truyền điện báo khác, điện báo viên lưu lại điện báo để sau truyền đường truyền rỗi Để tăng tốc độ truyền tin, hệ thống Baudot thay mã Morse mã nhị phân bits (có thể mã hóa cho 32 ký tự) Các trạm điện báo thay máy têlêtíp (Teletype Terminal) cho phép xuất/nhập thơng tin dạng ký tự Hệ thống sử dụng kỹ thuật điều chế/giải điều chế (Modulation/Demodulation) kỹ thuật dồn kênh (Multiplexing) để truyền tải thông tin  Mạng điện thoại hoạt động theo chế độ chuyển mạch định hướng kết nối (circuit switching), tức thiết lập đường kết nối dùng riêng hai bên giao tiếp trước thông tin truyền (Connection Oriented) Mạng điện thoại cho phép truyền thơng tin dạng Hình 1.3 Mạng chuyển mạch âm cách sử dụng hệ thống truyền tín hiệu  Mạng hướng đầu cuối: mơ hình hệ thống máy tính lớn (Main Frame) vào năm 1970 Hệ thống gồm máy chủ mạnh (Host) có lực tính tốn cao kết nối với nhiều thiết bị đầu cuối thụ động (Dumb terminal) làm nhiệm vụ xuất nhập thông tin, giao tiếp với người sử dụng Thiết bị đầu cuối (Dumb Terminal) Hình 1.4: Mạng hướng đầu cuối  Internet hình thành từ cuối thập niên 1960, từ dự án nghiên cứu Bộ quốc phòng Mỹ Tháng năm 1968, Cơ quan quản lý dự án nghiên cứu cấp cao Bộ Quốc phòng Mỹ (ARPA-Advanced Research Project Agency) đề nghị liên kết địa điểm: Viện Nghiên cứu Standford, Trường Đại học tổng hợp California LosAngeles, UC - Santa Barbara Trường Đại học tổng hợp Utah Bốn điểm nối thành mạng vào năm 1969 đánh dấu đời Internet ngày Mạng biết đến tên ARPANET IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính 1.1.3 Tính ưu việt vấn đề mạng máy tính Các lợi ích mạng máy tính:  Mạng tạo khả dùng chung tài nguyên cho người dùng: Vấn đề làm cho tài nguyên mạng chương trình, liệu thiết bị, đặc biệt thiết bị đắt tiền, sẵn dùng cho người mạng mà không cần quan tâm đến vị trí thực tài nguyên người dùng o Về mặt thiết bị, thiết bị chất lượng cao thường đắt tiền, chúng thường dùng chung cho nhiều người nhằm giảm chi phí dễ bảo quản o Về mặt chương trình liệu, dùng chung, thay đổi sẵn dùng cho thành viên mạng Điều thể rõ nơi ngân hàng, đại lý bán vé máy bay  Mạng cho phép nâng cao độ tin cậy: Khi sử dụng mạng, thực chương trình nhiều máy tính khác nhau, nhiều thiết bị dùng chung Điều tăng độ tin cậy công việc có máy tính thiết bị bị hỏng, cơng việc tiếp tục với máy tính thiết bị khác mạng chờ sửa chữa  Mạng giúp cho công việc đạt hiệu suất cao hơn: chương trình liệu dùng chung mạng, bỏ qua số khâu đối chiếu không cần thiết Việc điều chỉnh chương trình (nếu có) tiết kiệm thời gian cần cài đặt lại máy Về mặt tổ chức, việc chép liệu dự phòng (back up) tiện lợi giao cho người thay người phải tự chép phần  Tiết kiệm chi phí: việc dùng chung thiết bị ngoại vi cho phép giảm chi phí trang bị tính số người dùng Về phần mềm, nhiều nhà sản xuất phần mềm cung cấp ấn cho nhiều người dùng, với chi phí thấp tính người dùng  Tăng cường tính bảo mật thơng tin: liệu lưu máy chủ tệp (File Server) bảo vệ tốt so với đặt máy cá nhân nhờ chế bảo mật hệ điều hành mạng  Việc phát triển mạng máy tính tạo nhiều ứng dụng mới: Một số ứng dụng có ảnh hưởng quan trọng đến toàn xã hội khả truy xuất chương trình liệu từ xa, khả thông tin liên lạc dễ dàng hiệu quả, tạo môi trường giao tiếp thuận lợi người dùng khác nhau, khả tìm kiếm thơng tin nhanh chóng phạm vi tồn giới,  Các nhược điểm mạng máy tính: o Dữ liệu tập trung khơng có chép dự phịng cách mức xảy cố dẫn đến mát khắc phục o Tuy nhiên có chép dự phòng lại dễ bị (do bị chép, sử dụng trái phép) liệu liệu tập trung Vấn đề bảo mật liệu cần quan tâm mức Tuy nhiên cần nhấn mạnh công cụ cho việc chống lại kẻ trộm thông tin xuất sau bị trộm o Hơn việc trao đổi thơng tin mạng khơng phải khơng có rủi ro (bị mát, sai lệch thông tin, ) cần có chế để khắc phục Thêm vào mạng đủ lớn vấn đề đảm bảo thơng tin khơng bị sai lệch, chép ngồi ý muốn trình truyền vấn đề cần quan tâm Hơn IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính mạng đủ lớn gặp cố đường truyền (hỏng, đứt, ) vấn đề quy hoạch mạng để hoạt động thông suốt (tạo dư thừa đường truyền ) gặp khó khăn Các vấn đề mạng máy tính nhược điểm mạng máy tính Ngồi cịn số vấn đề cần bàn tới đồng mạng (đây thực chất vấn đề hạ tầng mạng viễn thông), kiểm soát lưu lượng đường truyền để tránh tắc nghẽn, 1.2 Phân loại mạng máy tính 1.2.1 Phân loại mạng máy tính theo kỹ thuật truyền tin Dựa theo kỹ thuật truyền tải thơng tin, người ta chia mạng thành hai loại Mạng quảng bá (Broadcast Network) mạng điểm nối điểm (Point – to – point Network):  Mạng quảng bá: hệ thống mạng quảng bá tồn kênh truyền chia sẻ cho tất máy tính Khi máy tính gửi tin, tất máy tính cịn lại nhận tin Tại thời điểm cho phép máy tính phép sử dụng đường truyền  Mạng điểm nối điểm: hệ thống mạng này, máy tính nối lại với thành cặp Thông tin gửi truyền trực tiếp từ máy gửi đến máy nhận chuyển tiếp qua nhiều máy trung gian trước đến máy tính nhận 1.2.2 Phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý Trong cách phân loại người ta ý đến đại lượng “Đường kính mạng” khoảng cách hai máy tính xa mạng Dựa vào đại lượng người ta phân mạng thành loại sau: Đường kính mạng Vị trí máy tính 1m Trong mét vng 10 m Trong phòng 100 m Trong tòa nhà km Trong khu vực 10 km Trong thành phố 100 km Trong quốc gia 1000 km Trong châu lục 10000 km Cả hành tinh Loại mạng Mạng khu vực cá nhân Mạng cục bộ, gọi tắt mạng LAN (Local Area Network) Mạng thành phố, gọi tắt mạng MAN (Metropolitan Area Network) Mạng diện rộng, gọi tắt mạng WAN (Wide Area Network) Mạng cục bộ: Đây mạng thuộc loại mạng quảng bá, sử dụng đường truyền có tốc độ cao, băng thơng rộng, có hình trạng (Topology) đơn giản mạng đường thẳng (Bus), mạng hình (Star), mạng hình vịng (Ring) Tất máy tính nối lại dây dẫn (Cáp đồng trục gầy đồng trục béo) Khi số chúng thực truyền tin, tín hiệu lan truyền đến tất máy tính cịn lại Nếu có hai máy tính truyền tin lúc dẫn đến tình trạng đụng độ trạng thái lỗi xảy Hình 1.5: Mạng đường thẳng IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Với mạng hình sao, máy tính nối trực tiếp vào Hub Dữ liệu chuyển qua Hub trước đến máy nhận Hub có nhiều cổng (Port), cổng cho phép máy tính nối vào Hub đóng vai trị khuyếch đại (Repeater) Nó khuyếch đại tín hiệu nhận trước truyền lại tín hiệu cổng cịn lại Ưu điểm mạng hình dễ dàng cài đặt, khơng phải dừng mạng nối thêm vào lấy máy tính khỏi mạng, dễ dàng phát lỗi So với mạng đường thẳng, mạng hình có tín ổn định cao Tuy nhiên địi hỏi nhiều dây dẫn so với mạng đường thẳng Toàn mạng bị ngưng hoạt động Hub bị hỏng Chi phí đầu tư mạng hình cao mạng Hình 1.6: Mạng hình đường thẳng Với mạng hình vịng, tồn thẻ (Token: gói tin nhỏ) truyền qua máy tính Một máy tính truyền tin phải tuân thủ nguyên tắc sau:  Chờ thẻ đến lấy thẻ khỏi vịng trịn  Gửi gói tin vịng qua máy tính đường trịn Chờ gói tin quay Hình 1.7: Mạng hình vịng  Đưa thẻ trở lại vòng tròn để nút bên cạnh nhận thẻ Mạng MAN sử dụng để nối tất máy tính phạm vi tồn thành phố Ví dụ mạng truyền hình cáp thành phố Mạng LAN mạng MAN thông thường không sử dụng thiết bị chuyển mạch, điều hạn chế việc mở rộng phạm vi mạng số lượng máy tính khoảng cách Chính mạng diện rộng phát minh Trong mạng WAN, máy tính (Hosts) nối vào mạng (Subnet) hay đơi cịn gọi đường trục mạng (Backbone), có chứa định tuyến (Routers) đường truyền tải (Transmission Lines) Các Routers thơng thường có nhiệm vụ lưu chuyển tiếp gói tin mà nhận theo nguyên lý sau: Các gói tin đến router lưu vào hàng chờ, định tuyến định nơi gói tin cần phải đến sau chuyển gói tin lên đường chọn Hình 1.8: Mạng diện rộng Hình 1.9: Lưu chuyển tiếp mạng WAN 1.2.3 Phân loại mạng máy tính theo phương pháp chuyển mạch  Mạng chuyển mạch (Circuit Switching): chế độ hoạt động theo mơ hình hệ thống điện thoại Để giao tiếp với máy B, máy A phải thực gọi (Call) Nếu máy B chấp nhận gọi, kênh ảo thiết lập dành riêng cho thông tin trao đổi A B IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Tất tài nguyên cấp cho gọi băng thông đường truyền, khả hốn chuyển thơng tin dành riêng cho gọi, không chia sẻ cho gọi khác, có khoảng lớn thời gian hai bên giao tiếp “im lặng” Tài nguyên (băng thông) chia thành “phần” gán cho gọi Khi gọi sở hữu “phần” tài ngun đó, cho dù khơng sử dụng đến khơng chia sẻ tài ngun cho gọi khác Việc phân chia băng thông kênh truyền thành “phần” thực hai kỹ thuật: Phân chia theo tần số (FDMA-Frequency Division Multi Access) hay phân chia theo thời gian (TDMA- Time Division Multi Access)  Mạng chuyển gói (Packet Switching) Trong phương pháp này, thông tin trao đổi hai máy tính (End Systems) phân thành gói tin (Packet) có kích thước tối đa xác định Gói tin người dùng khác (ví dụ A B) chia sẻ băng thông kênh truyền cho Mỗi gói tin sử dụng tồn băng thơng kênh truyền phép Hình 1.10: Chia sẻ đường truyền Điều dẫn đến tình trạng lượng thơng tin cần mạng chuyển mạch gói truyền vượt khả đáp ứng kênh truyền Trong trường hợp này, router xử lý theo giải thuật lưu chuyển tiếp (Store and Forward), tức lưu lại gói tin chưa gửi vào hàng đợi chờ kênh truyền rỗi gửi chúng  So sánh mạng chuyển mạch mạng chuyển gói Chuyển gói cho phép có nhiều người sử dụng mạng hơn: o Một đường truyền Mbps o Mỗi người dùng cấp 100Kbps truy cập “active” o Thời gian active chiếm 10% tổng thời gian Khi đó: o Circuit-Switching: cho phép tối đa 10 users o Packet-Switching: cho phép 35 users, (xác suất có 10 “active” đồng thời nhỏ 0.004)  Ngồi ta phân biệt mạng theo tiêu chí hữu tuyến hay vơ tuyến Ví dụ mạng khơng dây dùng chuẩn: 801.12b,g 1.3 Chuẩn hóa mạng máy tính liên kết mạng máy tính Được thành lập vào năm 1947, tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO tổ chức đa quốc gia hỗ trợ việc đưa tiêu chuẩn quốc tế thuộc lĩnh vực Một tiêu chuẩn ISO bao gồm tất khía cạnh truyền thơng mạng mơ hình hệ thống liên mạng mở (OSI – Open Systems Interconnection) Một hệ thống mở hệ thống cho phép hai hệ thống khác liên lạc với mà không phụ thuộc vào kiến trúc hạ tầng chúng Các giao thức nhà sản xuất cụ thể mang tính đóng hệ thống khơng liên quan Mục đích mơ hình OSI mở kết nối hệ thống khác mà không yêu cầu thay đổi lôgic hạ tầng phần mềm phần cứng Mơ hình OSI khơng phải giao thức cụ thể; Nó mô IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính hình nhằm xây dựng thiết kế kiến trúc mạng linh động, chắn vận hành tốt Cần nhấn mạnh ISO tổ chức, OSI mơ hình Mơ hình OSI khung cơng việc phân tầng cho việc thiết kế hệ thống mạng cho phép truyền thơng qua tất loại hệ thống máy tính Nó bao gồm tầng riêng biệt lại liên quan lẫn nhau, tầng định nghĩa phân đoạn q trình truyền thơng tin qua mạng hình bên Việc hiểu kiến thức mơ hình OSI cung cấp cho kiến thức tảng cho việc khám phá kỹ thuật truyền số liệu 1.3.1 Hình 1.11: Mơ hình OSI Kiến trúc phân tầng Mơ hình OSI xây dựng gồm tầng theo thứ tự: Tầng vật lý (tầng 1), tầng liên kết liệu (tầng 2), tầng mạng (tầng 3), tầng giao vận (tầng 4), tầng phiên (tầng 5), tầng trình diễn (tầng 6) tầng ứng dụng (tầng 7) Hình (hình 1.12) thể mối quan hệ tầng với thông điệp gửi từ thiết bị A sang thiết bị B Khi thông điệp di chuyển từ thiết bị A sang thiết bị B, qua nhiều nút (node) tức thời Những node tức thời thường tham gia tầng mơ hình OSI Trong phát triển mơ hình, người thiết kế bước chuyển dần q trình truyền liệu xuống phần tử Chúng xác định chức mạng liên quan cần sử dụng tập hợp chức thành nhóm rời để cuối tạo thành tầng Mỗi tầng định nghĩa họ chức phân biệt với chức tầng khác Bằng cách định nghĩa cục hóa chức năng, nhà thiết kế tạo kiến trúc dễ hiểu đồng thời linh động Quan trọng hơn, mơ hình OSI cho phép suốt hồn chỉnh hệ thống khơng tương thích Hình 1.12: Các tầng vật lý mơ hình OSI IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Các q trình đồng đẳng (Peer to Peer Process) Bên máy tính đơn, tầng gọi dịch vụ tầng bên Ví dụ, tầng sử dụng dịch vụ cung cấp tầng cung cấp dịch vụ cho tầng Giữa máy tính, tầng x máy kết nối với tầng x máy khác Kiểu kết nối chi phối chuỗi luật quy ước gọi giao thức Các trình máy có kết nối tầng cho gọi trình đồng đẳng Kết nối máy tính theo q trình đồng đẳng sử dụng giao thức thích hợp cho tầng cụ thể Ở tầng vật lý, kết nối trực tiếp: Máy tính A gửi dịng bit tới máy B Tuy nhiên, kết nối tầng cao phải chuyển xuống thông qua tầng máy A đến máy B sau chuyển ngược lên qua tầng Mỗi khớp máy gửi bổ sung thơng tin thơng điệp mà nhận từ tầng truyền tồn thơng điệp xuống tầng Thơng tin thêm vào dạng phần đầu (header) thông điệp phần đuôi (trailer) thông điệp (dữ liệu điều khiển bổ sung vào header trailer thông điệp) Các header bổ sung vào thông điệp tầng 6, 5, 4, Phần trailer bổ sung tầng Ở tầng 1, tồn thơng điệp chuyển sang dạng mà truyền đến máy nhận Tại máy nhận, gói tin mở theo tầng, với trình nhận xóa bỏ liệu dành cho tầng Ví dụ, tầng bỏ liệu dành cho nó, sau truyền tiếp phần cịn lại liệu lên tầng Tầng loại bỏ liệu dành cho truyền tiếp phần cịn lại liệu lên tầng 4, … Giao diện tầng Việc truyền liệu thông tin mạng xuống qua tầng máy gửi chuyển ngược lên qua tầng máy nhận thực nhờ vào giao diện cặp tầng kề Mỗi giao diện xác định thông tin dịch vụ mà tầng phải cung cấp cho tầng Các giao diện chức tầng xác định rõ ràng cung cấp tính mơđun cho mạng Chừng tầng cịn cung cấp dịch vụ cần thiết tới tầng nó, thực thi cụ thể chức tầng sửa đổi thay mà không yêu cầu thay đổi tầng xung quanh 1.3.2 Chuẩn ISO mơ hình tham chiếu cho việc kết nối hệ thống mở (OSI) Khuyến cáo CCITT Các tầng mơ hình OSI xem xét dạng thuộc nhóm Tầng 1, (Tầng vật lý, liên kết liệu tầng mạng) tầng hỗ trợ mạng; chúng liên quan đến khía cạnh truyền liệu từ thiết bị sang thiết bị khác (Ví dụ đặc tả điện, kết nối vật lý, địa vật lý, tính tin cậy thời gian giao vận) Các tầng 5, 6, bao gồm tầng phiên, tầng trình diễn tầng ứng dụng xem tầng hỗ trợ người dùng; Chúng cho phép vận hành đan xen hệ thống phần mềm không liên quan tới Tầng 4, tầng giao vận đảm bảo độ tin cậy việc truyền dẫn liệu đầu cuối - tới đầu cuối tầng đảm bảo độ tin cậy việc truyền liệu liên kết đơn Các tầng phía mơ hình OSI thực phần mềm; tầng phía thường tổ hợp phần mềm phần cứng, ngoại trừ tầng vật lý phần cứng 10 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính o o o o o o o Các đặc điểm vật lý giao diện phương tiện truyền dẫn Tầng vật lý xác định đặc điểm giao diện thiết bị phương tiện truyền dẫn Nó xác định kiểu phương tiện truyền dẫn Mô tả bit Dữ liệu tầng vật lý bao gồm dịng bít (một dãy số 1) Để truyền dẫn, bit phải mã hóa thành tín hiệu điện quang Tầng vật lý xác định kiểu mã hóa (cách số chuyển đổi thành tín hiệu) Tốc độ truyền liệu Tốc độ truyền dẫn – số bit gửi giâycũng xác định tầng vật lý Hay nói cách khác, tầng vật lý xác định khoảng thời gian bit xem chuyển bit diễn Sự đồng bit Bên gửi bên nhận phải đồng hóa mức bit Hay nói cách khác, đồng hồ bên nhận bên gửi phải đồng Cấu hình đường dẫn Tầng vật lý có liên quan đến kết nối thiết bị tới phương tiện truyền dẫn Một cấu hình điểm-tới-điểm, thiết bị nối với thông qua đường liên kết chuyên dụng Trong cấu hình đa điểm, đường liên kết chia sẻ nhiều thiết bị Hình trạng vật lý Hình trạng vật lý cho biết cách thiết bị kết nối với để hình thành lên mạng Các thiết bị kết nối việc sử dụng hình trạng dạng lưới – Mesh Topology (Mọi thiết bị kết nối với thiết bị khác) Một hình trạng dạng vịng (mọi thiết bị kết nối với thiết bị tiếp theo, hình thành vịng trịn), hình trạng dạng (Star Topology) (Tất thiết bị kết nối thông qua thiết bị trung tâm), hình trạng dạng đường thẳng (Bus Topology) (tất thiết bị kết nối đường liên kết chung) Chế độ truyền dẫn (Transmission Mode) Tầng vật lý xác định hướng truyền dẫn thiết bị: đơn công – Simplex, bán song công (Half-Duplex) song cơng tồn phần (Full Duplex) Trong chế độ truyền đơn cơng, thiết bị gửi; thiết bị khác nhận Chế độ truyền đơn công phương thức truyền thông chiều Trong chế độ truyền bán song cơng, thiết bị gửi nhận không đồng thời Trong chế độ truyền song cơng tồn phần, hai thiết bị gửi nhận cách đồng thời  Tầng liên kết liệu (Data Link Layer): Tầng liên kết liệu biến đổi liệu từ tầng vật lý dạng truyền dẫn cịn thơ sang liên kết tin cậy chịu trách nhiệm truyền tin nút-tới-nút Nó làm cho tầng vật lý xuất dạng đầu vào cho tầng phía (tầng mạng) Hình 1.15 thể mối quan hệ tầng liên kết liệu với tầng mạng tầng vật lý Hình 1.15 : Mối liên kết tầng liên kết liệu với tầng khác 12 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Các chức đảm nhiệm tầng liên kết liệu bao gồm: o o o o o o Dựng khung (Framing) Tầng liên kết liệu chia dòng bit nhận từ tầng mạng thành đơn vị liệu để quản lý đơn vị liệu gọi khung liệu (Frame) Địa vật lý Nếu frame phân phối tới hệ thống khác mạng, tầng liên kết liệu bổ sung header vào frame nhằm mục đích xác định địa vật lý bên gửi (địa nguồn) và/hoặc bên nhận (địa đích) frame Nếu frame cần gửi cho hệ thống bên mạng bên gửi địa bên nhận địa thiết bị mà kết nối mạng tới mạng Kiểm soát luồng (Flow Control) Nếu tốc độ truyền dẫn liệu nhận bên nhận tốc độ tạo bên gửi tầng liên kết liệu áp đặt chế kiểm soát luồng để tránh ùn tắc bên nhận Kiểm soát lỗi (Error Control) Tầng liên kết liệu bổ sung thêm độ tin cậy cho tầng vật lý chế dò nhận truyền dẫn lại Frame bị hư hại bị Nó sử dụng chế để tránh trùng lặp Frame Kiểm sốt lỗi thường đạt thơng qua phần trailer bổ sung cuối Frame Kiểm soát truy cập Khi hai hay nhiều thiết bị kết nối tới đường liên kết, giao thức tầng liên kết liệu cần thiết để xác định thiết bị có quyền kiểm soát đường liên kết thời điểm cho trước Ví dụ: Trong hình 1.16, nút với địa vật lý 10 gửi Frame tới nút có địa vật lý 87 Hai nút kết nối đường liên kết Tại tầng liên kết liệu, Frame chứa địa vật lý (liên kết) phần header Những frame địa Phần lại header chứa thông tin khác cần thiết mức Trailer thường chứa bit bổ sung cần thiết cho việc dị tìm lỗi Hình 1.16: Tầng liên kết liệu  Tầng mạng – Network Layer: Tầng mạng chịu trách nhiệm vận chuyển nguồnsang-đích gói tin thông qua nhiều mạng khác (các đường liên kết) Trong tầng liên kết liệu giám sát vận chuyển gói tin hai hệ thống mạng (các liên kết), tầng mạng đảm bảo gói tin truyền từ điểm gốc tới điểm đích cuối IT102_Bai 1_v1.0011101210 13 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Hình 1.17: Mối liên kết tầng mạng với tầng khác Nếu hai hệ thống kết nối đường liên kết khơng cần tầng mạng Tuy nhiên, hai hệ thống kết nối vào mạng khác (các đường liên kết khác nhau) thiết bị kết nối hai mạng (các đường liên kết), lúc tầng mạng cần thiết để hồn thành vận chuyển nguồn-sang-đích Hình 1.17 thể mối quan hệ tầng mạng tầng liên kết liệu tầng giao vận Các chức cụ thể tầng mạng bao gồm: o o o 14 Địa lôgic (Lôgical Addressing) Địa vật lý thực tầng liên kết liệu nhằm xử lý vấn đề địa cách cục Nếu gói tin truyền qua giới hạn mạng, cần hệ thống định địa khác để giúp phân biệt hệ thống nguồn hệ thống đích Tầng mạng bổ sung header vào gói tin đến từ tầng cao nó, tầng khác lân cận, bao gồm địa lôgic bên gửi bên nhận Định tuyến (Routing) Khi mạng đường liên kết độc lập kết nối với tạo thành liên mạng (Internetwork) hay mạng mạng mạng lớn, thiết bị kết nối (được gọi Router Gateway) xác định đường gói tin tới đích cuối chúng Một chức tầng mạng cung cấp chế Ví dụ: hình 1.18 minh họa việc gửi liệu từ node địa mạng A địa vật lý 10, đặt mạng cục - LAN, tới nút với địa mạng P địa vật lý 95, đặt mạng LAN khác Bởi hai thiết bị đặt hai mạng khác nhau, sử dụng địa vật lý địa vật lý hữu nội mạng LAN Những cần địa phổ quát cho phép truyền gói tin qua biên giới hạn mạng LAN Các địa mạng (địa lơgic) có đặc điểm Gói tin tầng mạng chứa địa lôgic, mà địa lưu lại y nguyên từ nguồn nguyên đến đích cuối Các địa khơng thay đổi gói tin từ mạng sang mạng Tuy nhiên địa vật lý thay đổi gói tin chuyển từ mạng tới mạng khác Khối hình vẽ với ký hiệu R thiết bị định tuyến – Router (thiết bị liên mạng), thiết bị trình bày kỹ sau IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Hình 1.18: Tầng mạng  Tầng giao vận – Transport layer: tầng giao vận chịu trách nhiệm công việc vận chuyển nguồn-tới-đích (đầu cuối – tới – đầu cuối) tồn thơng điệp Trong tầng mạng thực giám sát công việc vận chuyển đầu cuối-tới-đầu cuối gói tin riêng biệt, khơng nhận diện mối quan hệ gói tin Nó xem gói tin độc lập nhau, gói tin thuộc khơng thuộc vào thông điệp riêng biệt Mặt khác, tầng giao vận đảm bảo tồn thơng điệp đến nguyên vẹn theo thứ tự, giám sát phần kiểm soát lỗi kiểm soát luồng mức nguồn-tới-đích Hình 1.19 thể mối quan hệ tầng giao vận với tầng mạng tầng phiên Để bổ sung tính bảo mật, tầng giao vận tạo kết nối hai cổng cuối Một kết nối đường dẫn lôgic đơn nguồn đích mà liên quan đến tất gói tin thông điệp Việc tạo kết nối tiến hành theo ba bước sau: Thiết lập kết nối, truyền liệu, giải phóng kết nối Bằng cách áp công việc truyền dẫn tất gói tin vào đơn đường dẫn, tầng giao vận có thêm quyền kiểm sốt theo trình tự từ kiểm sốt luồng, dị tìm lỗi sửa lỗi Các chức cụ thể tầng giao vận bao gồm: o Địa dịch vụ-điểm (Service – Point Addressing) Các máy tính thường chạy nhiều chương trình đồng thời Vì lý đó, cơng việc vận chuyển nguồn-tới-đích khơng có nghĩa chuyển từ máy tính sang máy tính mà cịn từ IT102_Bai 1_v1.0011101210 15 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính tiến trình cụ thể (chương trình chạy) máy tính tới tiến trình cụ thể (chương trình chạy) máy tính khác Do đó, phần header tầng giao vận phải bao gồm kiểu địa gọi địa dịch vụđiểm (hay địa cổng) Tầng mạng đẩy gói tin tới máy tính cần đẩy Tầng giao vận đẩy tồn thơng điệp tới tiến trình máy tính Hình 1.19: Mối liên hệ tầng giao vận với tầng khác o o o o 16 Phân đoạn lắp ghép (Segmentation and Ressembly) Một thông điệp chia thành nhiều phân đoạn khả truyền, phân đoạn chứa chuỗi số Các số cho phép tầng giao vận ghép lại để hình thành thơng điệp cách đắn thơng điệp đến đích để xác định thay gói tin bị q trình truyền dẫn Kiểm soát kết nối (Connection Control) Tầng giao vận khơng kết nối (Connectionless) hướng kết nối (Connection – Oriented) Một tầng giao vận không kết nối xem đoạn gói tin độc lập chuyển gói tin tới tầng giao vận máy đích Một tầng giao vận hướng kết nối tạo kết nối với tầng giao vận máy đích trước chuyển gói tin Tất liệu truyền đi, sau kết nối ngắt Kiểm soát luồng – Flow Control Giống tầng liên kết liệu, tầng giao vận chịu trách nhiệm kiểm soát lỗi Tuy nhiên, kiểm soát lỗi tầng thực theo kiểu đầu cuối – tới – đầu cuối qua liên kết đơn Tầng giao vận bên gửi đảm bảo tồn thơng điệp đến tầng giao vận bên nhận khơng có lỗi (hư hại, mát, trùng lặp) Việc sửa lỗi thường đạt thông qua việc truyền lại Ví dụ: Hình 1.20 trình bày ví dụ tầng giao vận Dữ liệu đến từ tầng phía có địa dịch vụ-điểm (cổng) j k (j địa ứng dụng bên gửi k địa ứng dụng bên nhận) Khi kích cỡ liệu lớn kích cỡ mà tầng mạng xử lý, liệu chia thành hai gói tin, gói tin chứa địa dịch vụ-điểm (j k) Sau đó, tầng mạng, địa mạng (A P) bổ sung vào gói tin Gói tin di chuyển theo nhiều đường khác đến đích với thứ tự Hai gói tin chuyển tới tầng mạng đích, tầng mạng đích chịu trách nhiệm loại bỏ phần header tầng mạng Hai gói tin tiếp tục truyền lên tầng giao vận, chúng tổ hợp lại để chuyển tiếp lên tầng phía IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Hình 1.20: Tầng giao vận  Tầng phiên – Session layer: dịch vụ cung cấp ba tầng (tầng vật lý, liên kết liệu mạng) không đủ cho số q trình Nó thiết lập, trì đồng hóa tương tác hệ thống kết nối Những chức cụ thể tầng phiên bao gồm: o Kiểm soát đàm thoại (Dialog Control) Tầng phiên cho phép hai hệ thống vào dialog Nó cho phép kết nối hai trình hoạt động chế độ bán song cơng song cơng tồn phần Ví dụ, dialog đầu cuối kết nối tới máy mainframe bán song cơng o Đồng hóa (Synchronization) Tầng phiên cho phép q trình bổ sung điểm kiểm tra (điểm đồng hóa) vào dịng liệu Ví dụ, hệ thống gửi file có kích cỡ 2000 trang, người ta bổ sung điểm kiểm tra 100 trang lần để đảm bảo đơn vị 100 trang nhận thông báo nhận cách độc lập Trong trường hợp này, xảy cố mát liệu trình truyền trang 523, trình truyền lại bắt đầu trang 501: trang tới trang 500 không cần phải truyền lại  Tầng trình diễn (Presentation Layer): tầng trình diễn có liên quan đến cú pháp ngữ nghĩa thông tin trao đổi hai hệ thống Hình 1.21 thể mối quan hệ tầng trình diễn với tầng ứng dụng tầng phiên Hình 1.21: Tầng trình diễn IT102_Bai 1_v1.0011101210 17 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính  Những chức cụ thể tầng trình diễn bao gồm: o o o Dịch thuật (Translation) Các tiến trình (các chương trình chạy) hai hệ thống thường trao đổi thông tin dạng chuỗi ký tự, số … Thơng tin thay đổi thành dịng bit trước truyền Bởi máy tính khác sử dụng hệ thống mã hóa khác nhau, tầng trình diễn chịu trách nhiệm tính liên kết hoạt động hệ thống mã hóa khác Tầng trình diễn bên gửi thay đổi thơng tin từ định dạng riêng bên gửi thành định dạng chung Tầng trình diễn bên nhận thay đổi thông tin định dạng chung thành định dạng riêng bên nhận Mật hóa (Encryption) Để kiểm sốt thơng tin nhạy cảm, hệ thống phải đảm bảo tính riêng tư Mật hóa có nghĩa bên gửi biến đổi thông tin nguyên thành dạng khác gửi thơng điệp kết ngồi mạng Giải mã (Decryption) làm ngược lại với trình trước thực biến đổi thông điệp trở lại dạng nguyên Nén (Compression) Nén liệu làm giảm số bit cần phải truyền Nén liệu thực tế trở nên quan trọng trình truyền dẫn đa phương tiện văn bản, âm hình ảnh  Tầng ứng dụng: tầng ứng dụng cho phép người dùng, người phần mềm truy cập mạng Nó cung cấp giao diện người dùng hỗ trợ dịch vụ thư điện tử, truy cập truyền file từ xa, quản lý sở liệu chia sẻ kiểu dịch vụ thông tin phân tán khác Hình 1.22 thể mối quan hệ tầng ứng dụng người dùng tầng trình diễn Thực tế có nhiều dịch vụ ứng dụng, thể ứng dụng cụ thể X.400 (Các dịch vụ xử lý thông điệp); X500 (Các dịch vụ thư mục); dịch vụ quản lý, truy cập truyền file (FTAM) Người dùng ví dụ sử dụng X.400 để gửi thư điện tử Chú ý khơng có header hay trailer bổ sung tầng Hình 1.22: Tầng ứng dụng Các chức tầng ứng dụng bao gồm: o Mạng ảo đầu cuối (Network Virtual Termination): phiên phần mềm đầu cuối vật lý cho phép người dùng đăng nhập vào máy từ xa Để làm điều này, tầng ứng dụng tạo phần mềm mô đầu cuối máy từ xa Máy tính người dùng nói chuyện với phần mềm đầu cuối, đến lượt nói chuyện với máy ngược lại Máy từ xa tin kết với đầu cuối cho phép bạn đăng nhập 18 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính o o o Quản lý, truy cập truyền file (FTAM) Đây ứng dụng cho phép người dùng truy cập file máy tính từ xa (để tạo thay đổi đọc liệu), nhận file từ máy tính từ xa để quản lý kiểm sốt file máy tính từ xa Các dịch vụ thư Ứng dụng cung cấp điều kiện cho việc chuyển tiếp thư điện tử lưu trữ Các dịch vụ thư mục Ứng dụng cung cấp nguồn sở liệu phân tán truy cập thơng tin tồn cầu nhiều đối tượng dịch vụ  Tóm tắt chức tầng: chức tầng tổng qt hóa hình 1.23 Hình 1.23: Tổng quan chức tầng 1.3.3 Giới thiệu kiến trúc khác: ARPANET, SNA, DECNET Đây mạng thiết lập Mỹ vào năm 1960 quốc phịng Mỹ muốn có mạng dùng để lệnh kiểm sốt mà có khả sống cịn cao trường hợp có chiến tranh hạt nhân Những mạng sử dụng đường điện thoại thông thường vào lúc tỏ khơng đủ an tồn mà đường dây hay tổng đài bị phá hủy dẫn đến nói chuyện hay liên lạc thơng qua bị gián đoạn, việc cịn đơi dẫn đến cắt rời liên lạc Để làm điều quốc phòng Mỹ đưa chương trình ARPA (Advanced Research Projects Agency) với tham gia nhiều trường đại học công ty quản lý quốc phòng Mỹ Vào đầu năm 1960 ý tuởng chủ yếu chuyển mạch gói Paul Baran cơng bố sau tham khảo nhiều chuyên gia chương trình ARPA định mạng tương lai quốc phịng Mỹ mạng chuyển mạch gói bao gồm mạng liên kết trạm (Host) Mạng liên kết bao gồm máy tính dùng để liên kết đường truyền liệu gọi điểm trung chuyển thông tin (IMP - Interface Message Processor) Một IMP liên kết với hai IMP khác với độ an toàn cao, thông tin chuyển mạng liên kết dạng gói liệu tách rời, có nghĩa có số đường nút bị phá hủy gói tin tự động chuyển theo đường khác Mỗi nút (một máy tính) hệ thống bao gồm trạm có kết nối với IMP mạng, gửi thơng tin đến IMP để sau IMP phân gói, gửi gói tin theo đường mà lựa chọn để đến đích Tháng 10 năm 1968 ARPA định lựa chọn hãng BBN hãng tư vấn Cambridge, Massachusetts làm tổng thầu Lúc BBN lựa chọn máy DDP-316 IT102_Bai 1_v1.0011101210 19 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính làm IMP, IMP nối với đường thuê bao 56 Kbps từ công ty điện thoại Phần mềm chia làm hai phần: phần liên kết mạng phần cho nút, với phần mềm cho liên kết mạng bao gồm phần mềm IMP đầu cuối IMP trung gian, giao thức liên kết IMP với khả đảm bảo an toàn cao Phần mềm nút bao gồm phần mềm dành cho việc liên kết nút với IMP, giao thức nút với trình truyền liệu Nếu dừng lại máy tính UNIX, Netware NT không trao đổi thông tin với Với lớn mạnh mạng Internet, máy tính cài đặt hệ điều hành khác đòi hỏi phải giao tiếp với nhau, tức phải sử dụng chung giao thức Đó giao thức TCP/IP, giao thức mạng Internet Hình vẽ mô tả kiến trúc mạng tham chiếu chúng mơ hình mạng OSI Hình 1.24: Kiến trúc mạng tham chiếu mơ hình mạng OSI 1.3.4 Liên kết mạng máy tính (Internetworking) Thơng thường mạng máy tính khơng đồng (Inhomogeneous), tức có khác phần cứng phần mềm máy tính Trong thực tế ta xây dựng mạng lớn cách liên kết nối (Interconnecting) nhiều loại mạng lại với Công việc gọi liên mạng (Internetworking) Ví dụ:  Kết nối tập mạng LAN có kiểu khác dạng đường thẳng với dạng vịng cơng ty  Nối mạng LAN lại với nhờ vào mạng diện rộng, lúc mạng WAN đóng vai trò Subnet  Nối mạng WAN lại với hình thành mạng WAN lớn Liên mạng lớn mạng toàn cầu Internet Đến thời điểm này, ngầm định làm việc mạng đơn đồng với máy tính chạy giao thức tầng Không may ngầm hiểu lạc quan Đã tồn nhiều loại mạng khác bao gồm LAN, WAN, MAN Nhiều giao thức khác sử dụng rộng rãi nhiều tầng mạng khác Trong phần này, có nhìn cẩn trọng vấn đề phát sinh hai nhiều mạng kết nối với thành liên mạng 20 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Các mạng máy tính đa dạng đa dạng, có nhiều lý lý giải cho nhận định Trước tiên, sở để cài đặt mạng khác Gần tất máy PC cài đặt TCP/IP Nhiều công ty lớn sử dụng máy Mainframe IBM sử dụng mạng SNA Một số lượng lớn công ty điện thoại điều hành mạng ATM Một số mạng LAN dùng cho máy tính PC sử dụng Novell IPX AppleTalk Cuối cùng, mạng không dây lĩnh vực phát triển rộng với nhiều giao thức hoạt động Chiều hướng sử dụng mạng phức tạp tiếp diễn nhiều năm với nhiều lý tính kế thừa, kỹ thuật mới, thực tế nhà sản xuất thích thú với việc giúp cho khách hàng họ dễ dàng chuyển đổi sang hệ thống nhà sản xuất khác Thứ hai, máy tính thiết bị mạng ngày rẻ, cấp có thẩm quyền định mua sắm mạng máy tính ngày xuống thấp cấu cơng ty, tổ chức Nhiều cơng ty đưa sách: dự trù mua sắm triệu USD cấp quản lý cao định, mua sắm 100.000 USD cấp trung định, 100.000 USD cấp trưởng phận có tồn quyền định Vì thế, ví dụ, phận kỹ thuật cài đặt máy trạm Unix chạy TCP/IP, phận tiếp thị có quyền cài máy Mac với giao thức AppleTalk Thứ ba, mạng khác khau sử dụng cơng nghệ hồn tồn khác Vì không ngạc nhiên thấy sản phẩm phần cứng xuất phần mềm kèm Ví dụ, gia đình trung bình trang bị mạng giống văn phòng trung bình ngày xưa: đầy máy tính khơng thể nói chuyện với Nhưng tương lai khơng xa, nơi có đầy đủ điện thoại, TV, máy tính dụng cụ khác, tất kết nối với điều khiển từ xa Kỹ thuật chắn sinh kiểu mạng với giao thức Hình 1.25: Một liên mạng Để lấy ví dụ cách thức mạng khác kết nối với nào, xem xét hình 1.25 Ở đây, ta có mạng tổ hợp với nhiều địa bàn khác nhau, kết dính với mạng WAN/ATM Tại địa bàn, back-bone FDDI dùng để kết nối mạng Ethernet, mạng không dây 802.11 trung tâm liệu dùng mạng SNA Mục tiêu kết nối liên mạng cho phép người dùng mạng liên lạc với người dùng mạng khác Để làm việc này, ta phải đảm bảo gửi cho gói tin từ mạng đến mạng khác Do mạng khác nhiều lĩnh vực, không dễ để truyền gói tin từ nơi đến nơi IT102_Bai 1_v1.0011101210 21 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính 1.3.4.1 Các mạng kết nối với sao? Các mạng nối liên thông nhiều kiểu thiết bị khác nhau:  Ở tầng vật lý: mạng kết nối Repeater Hub, thiết bị đơn làm nhiệm vụ di chuyển bit từ mạng sang mạng  Ở tầng liên kết liệu: người ta dùng cầu nối (Bridges) Switches Chúng nhận khung, phân tích địa MAC cuối chuyển khung sang mạng khác song song đó, chúng vừa làm nhiệm vụ giám sát trình chuyển đổi giao thức, ví dụ từ Ethernet sang FDDI 802.11  Ở tầng mạng: người ta dùng router để kết nối mạng với Nếu hai mạng có tầng mạng khác nhau, router chuyển đổi khn dạng gói tin, quản lý nhiều giao thức khác mạng khác  Ở tầng vận chuyển: người ta dùng gateway vận chuyển, thiết bị làm giao diện hai đầu kết nối mức vận chuyển Ví dụ gateway làm giao diện trao đổi hai kết nối TCP NSA  Ở tầng ứng dụng: gateway ứng dụng làm nhiệm vụ chuyển đổi ngữ cảnh thơng điệp Ví dụ gateway hệ thống email Internet X.400 làm nhiệm vụ chuyển đổi nhiều trường header email Trong này, quan tâm đến việc kết nối liên mạng tầng mạng dùng router Phương thức hoạt động router hình 1.26 Hình 1.26: Hai mạng Ethernet kết nối routers Ở đây, hai Router nối với đường nối điểm-điểm, đường Leased-Line dài hàng trăm km Máy S muốn gửi cho máy D gói tin, đóng gói gói tin thành khung gửi lên đường truyền Khung đến router LAN1, router liền bóc vỏ khung, lấy gói tin Gói tin phân tích để tìm địa mạng (IP) máy đích, địa tham khảo bảng vạch đường router LAN1 Dựa địa này, router LAN1 định chuyển gói sang router LAN2 cách đóng thành khung gửi cho router LAN2 1.3.4.2 Kết nối mạng dạng mạch ảo Có hai kiểu liên mạng: dạng mạch ảo datagram Trong khứ, hầu hết mạng công cộng hướng kết nối (các mạng Frame Relay, SNA, ATM vậy) Rồi với chấp nhận rộng rãi công chúng mạng Internet, mạng dạng datagram lên ngơi Tuy nhiên khơng xác nói mạng datagram mãi Với phát triển quan trọng mạng đa phương tiện, liên lạc hướng kết nối trở lại dạng hay dạng khác, dễ đảm bảo chất lượng dịch vụ Vì nên dành chút thời gian để nói mạng dạng mạch ảo Trong liên mạng dạng mạch ảo hình 1.27 kết nối tới host mạng xa thực giống truyền thống Mạng thấy đích đến xa phác thảo mạch ảo đến router gần mạng đích Rồi tạo mạch ảo từ router đến 22 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính gateway (thực chất router đa giao thức) Gateway ghi lại thông tin mạch ảo bảng vạch đường tiếp tục xây dựng mạch ảo khác từ đến mạng Quá trình tiếp diễn mạch ảo đến host đích Hình 1.27: Liên mạng dạng mạch ảo Mỗi có gói tin trung chuyển qua, gateway lưu gói tin lại, chuyển đổi khn dạng gói tin số hiệu mạch ảo cần thiết, chuyển qua gateway đường mà mạch ảo Đặc điểm quan trọng cách làm là: dãy mạch ảo thiết lập từ host nguồn, qua nhiều gateway đến đích Mỗi gateway trì bảng lưu lại mạch ảo qua nó, chúng vạch đường đâu số mạch ảo 1.3.4.3 Kết nối mạng dạng datagram Hình 1.28: Kết nối mạng dạng datagram Mơ hình liên mạng dạng datagram hình Trong mơ hình này, dịch vụ mà tầng mạng cung cấp cho tầng vận chuyển khả đẩy gói tin vào mạng hy vọng đến đích Mơ hình khơng địi hỏi gói tin phải đến đích đường Trong hình trên, gói tin từ host đến host theo nhiều đường khác Quyết định vạch đường đưa riêng lẻ cho gói tin, tùy thuộc vào lưu lượng thơng tin thời điểm gói tin gửi Chiến lược cho phép lựa chọn nhiều đường cho gói tin giúp đạt nhiều băng thông dạng mạch ảo Mặt trái là: khơng có đảm bảo gói tin đến đích Mơ hình 1.28 thật khơng đơn giản ta thấy Thứ nhất, mạng có tầng mạng riêng gói tin từ mạng trung chuyển qua mạng khác Người ta nghĩ có router đa giao thức làm nhiệm vụ chuyển đổi khn dạng gói tin từ dạng sang dạng Nhưng trừ dạng thức IT102_Bai 1_v1.0011101210 23 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính hai gói tin có mối liên hệ gần với có trường thơng tin, khơng việc chuyển đổi khn dạng thường kết thúc thất bại Với lý này, giải pháp chuyển đổi khn dạng thường chọn Thứ hai, nghiêm trọng hơn, vấn đề chế định địa Thử tưởng tượng trường hợp đơn giản: host Internet cố gửi gói tin IP đến host mạng SNA láng giềng Địa IP SNA khác Người ta cần chế ánh xạ địa IP SNA theo hai chiều Thêm nữa, quan niệm địa hai mạng hoàn toàn khác Trong IP, host (thực card mạng) có địa Trong SNA, thực thể khác host (ví dụ thiết bị phần cứng) có địa Trong trường hợp tốt nhất, người ta trì sở liệu để ánh xạ thứ sang thứ ngược lại, sở liệu mở rộng được, lại thường nguồn rắc rối Một giải pháp khác xây dựng gói tin internet có hiệu lực tồn cầu, tất router hiểu Gói tin IP sản phẩm ý tưởng Tuy việc kêu gọi người chấp nhận khuôn dạng khó nhiều cơng ty có tham vọng xây dựng khn dạng độc quyền mình, gói tin IP tự phát triển rộng rãi coi chuẩn toàn cầu 24 IT102_Bai 1_v1.0011101210 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính TĨM LƯỢC CUỐI BÀI  Khái niệm mạng máy tính yếu tố  Phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý, theo phương pháp chuyển mạch  Chuẩn ISO mơ hình tham chiếu cho việc kết nối hệ thống mở (OSI) IT102_Bai 1_v1.0011101210 25 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính CÂU HỎI TỰ LUẬN Câu Trình bày khái niệm mạng máy tính Câu Nêu mốc thời gian q trình phát triển mạng máy tính Câu Trình bày tính ưu việt vấn đề mạng máy tính Câu Phân loại mạng máy tính theo phạm vi mạng máy tính theo phương pháp chuyển mạch Câu Trình bày kiến trúc phân tầng Câu Trình bày yếu tố mạng máy tính Câu Trình bày nguyên tắc kiến trúc phân tầng Câu Trình bày tầng vật lý mơ hình OSI Câu Trình bày tầng liên kết liệu Câu 10 Trình bày sơ lược kiến trúc ARPANET, SNA, DECNET BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Một số máy tính phân bố vùng địa lý rộng kết nối với cáp thiết bị không dây … a LAN b MAN c WAN d Virtual network Các thành phần kiến trúc mạng ………(chọn 2) a Topology b Form of the network c Protocols d Physical Media Hai mơ hình mạng a Wire b Peer to peer c Wireless d Server Based Network Có hai loại hình trạng: a Physical Topology b Simple Topology c Complex Topology d Lôgical Topology Một đặc điểm mạng LAN: a Khoảng cách xa hai trạm lớn 100 km b Khoảng cách xa hai trạm vào khoảng vài chục km c Cả hai câu d Cả hai câu sai Lịch sử mạng máy tính lịch sử Internet a Đúng b Sai Mục tiêu việc phân tích thiết kế mạng máy tính theo quan điểm phân tầng là: a Để dễ dàng cho việc quản trị mạng b Để giảm độ phức tạp việc thiết kế cài đặt mạng c Để nâng cấp hệ thống mạng dễ dàng d Không phải lý Nếu hệ thống mạng có tầng tổng số quan hệ (giao diện) cần phải xây dựng là: a 16 b 24 c 15 d 22 Tầng …của mơ hình OSI giao tiếp trực tiếp với tầng đối diện hệ thống máy tính khác a Application b Data link c Network d Physical 10 Những tầng mơ hình OSI cung cấp việc kiểm soát luồng liệu? a Data-Link b Transport c Application d Presentation 11 Đơn vị liệu tầng Liên kết Dữ liệu quản lý … a Bit b Packet c Frame d Segment 12 Một Router làm việc tầng mô hình OSI? a Data-Link b Transport c Application d Presentation 26 IT102_Bai 1_v1.0011101210 ... thành mạng vào năm 19 69 đánh dấu đời Internet ngày Mạng biết đến tên ARPANET IT102_Bai 1_ v1.0 011 1 012 10 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính 1. 1.3 Tính ưu việt vấn đề mạng máy tính Các lợi... đến nơi IT102_Bai 1_ v1.0 011 1 012 10 21 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính 1. 3.4 .1 Các mạng kết nối với sao? Các mạng nối liên thông nhiều kiểu thiết bị khác nhau:  Ở tầng vật lý: mạng kết... thống mạng (các liên kết), tầng mạng đảm bảo gói tin truyền từ điểm gốc tới điểm đích cuối IT102_Bai 1_ v1.0 011 1 012 10 13 Bài 1: Giới thiệu kiến thức mạng máy tính Hình 1. 17: Mối liên kết tầng mạng