Chương Tổng quan mạng máy tính ứng dụng Câu Khái niệm Mạng máy tính? Phân loại mạng theo quy mô, kỹ thuật chuyển mạch khoảng cách địa lý? - Mạng máy tính tập hợp máy tính độc lập kết nối với thông qua đường truyền vật lý tuân thủ theo quy tắc truyền thông - Phân loại mạng theo quy mô: mạng cục bộ, mạng diện rộng kết nối với LAN to LAN, liên mạng internet, mạng intranet - Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý: mạng cục (LAN), mạng diện rộng (WAN), mạng đô thị (MAN) mạng toàn cầu - Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo mạng chuyển mạch gói Câu Phân tích khó khăn thuận lợi doanh nghiệp vừa nhỏ muốn triển khai hệ thống mạng máy tính? * Thuận lợi: - Cùng chia sẻ tài nguyên chung, người sử dụng có quyền khai thác, sử dụng tài nguyêncủa mạng mà không phụ thuộc vào vị trí địa lý - Nâng cao độ tin cậy hệ thống nhờ khả thay số thành phần mạng xẩy cố kỹ thuật trì hoạt động bình thường hệ thống - Tạo môi trường giao tiếp người với người Chinh phục khoảng cách, người trao đổi, thảo luận với cách xa hàng nghìn km - Có thể giảm số lượng máy in, đĩa cứng thiết bị khác Kinh tế việc đầu tư xây dựng cho hệ thống tin học quan, xí nghiệp, doanh nghiệp… - Dùng chung tài nguyên đắt tiền máy in, phần mềm… Tránh dư thừa liệu, tài nguyên mạng Có khả tổ chức triển khai đề án lớn thuận lợi dễ dàng - Bảo đảm tiêu chuẩn thống tính bảo mật, an toàn liệu nhiều người sử dụng thiết bị đầu cuối khác làm việc hệ sở liệu * Khó khăn: - Khó đảm bảo tính bảo mật an toàn liệu, vấn đề virus - Tăng chi phí đầu tư hạ tầng, trang thiết bị cho mạng - Phải có nhân lực có trình độ chuyên môn đào tạo CNTT - Phải thường xuyên cập nhật nâng cấp hệ thống tránh bị lạc hậu vấp phải vấn đề an ninh mạng với nhiều nguy hại Câu Trình bày nhu cầu việc kết nối mạng máy tính? Cho ví dụ minh họa? - Việc kết nối máy tính thành mạng từ lâu trở thành nhu cầu khách quan có nhiều công việc chất phân tán thông tin xử lý có kết hợp hai sử dụng phương thức từ xa - Chia sẻ tài nguyên mạng cho nhiều người sử dụng thời điểm (ổ cứng, máy in, ổ CD Room,…) - Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ phương tiện máy tính - Các ứng dụng phần mềm đòi hỏi thời điểm cần có nhiều người sử dụng, truy cập sở liệu Ví dụ: phần mềm đăng kí học trường Đại học CNTT, thời điểm sinh viên đăng kí học cách nhanh chóng mà không gặp khó khăn Câu Các kiểu kiến trúc mạng Phân tích ưu nhược điểm loại Mạng hình sao: có tất trạm kết nối với thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển đến trạm đích Vai trò thiết bị trung tâm thiết lập liên kết Point – to – Point - Ưu điểm: thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng, dễ dàng kiểm soát khắc phục cố, tận dụng tối đa tốc độ truyền đường truyền vật lý - Khuyết điểm độ dài đường truyền nối trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán kính khoảng 100m với công nghệ nay) Mạng trục tuyến tính: tất trạm phân chia đường truyền chung Đường truyền giới hạn hai đầu hai đầu nối đặc biệt gọi terminator Mỗi trạm nối với trục qua đầu nối chữ T thiết bị thu phát - Ưu điểm: Dễ thiết kế chi phí thấp - Khuyết điểm: tính ổn định kém, nút mạng hỏng toàn mạng ngừng hoạt động Mạng hình vòng: tín hiệu truyền vòng theo chiều Mỗi trạm mạng nối với qua chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu chuyển tiếp đến trạm vòng Như tín hiệu lưu chuyển vòng theo chuỗi liên tiếp liên kết Point–to–Point repeater - Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự mạng hình - Nhược điểm: Một trạm cáp hỏng toàn mạng bị ngừng hoạt động, thêm bớt trạm khó hơn, giao thức truy nhập mạng phức tạp Kết nối hỗn hợp: phối hợp kiểu kết nối với Chương Phương tiện truyền dẫn thiết bị mạng Câu Trình bày Khái niệm, đặc trưng Đường truyền? Phân loại đường truyền? Cho ví dụ minh họa? - Khái niệm: Trên mạng máy tính, liệu truyền môi trường truyền dẫn, phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu thiết bị - Các đặc tính bản: chi phí, yêu cầu cài đặt, độ bảo mật, băng thông, thông lượng, băng tầng sở, độ suy giảm, nhiễu điện từ, nhiễu xuyên kênh - Phân loại đường truyền: Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu: + Hữu tuyến + Vô tuyến: sóng tần số radio, sóng viba (microware), tia hồng ngoại Đường truyền vô tuyến mang lại lợi ích sau: - Nâng cấp nối kết tam thời với mạng cáp có sẵn - Những người liên tục di chuyển kết nối vào mạng dùng cáp - Lắp đặt đường truyền vô tuyến nơi địa hình phức tạp dây - Phục vụ cho nhiều kết nối thời điểm - Dùng cho mạng có giới hạn lớn vượt khả cho phép cáp đồng cáp quang - Dùng làm kết nối dự phòng cho kết nối hệ thống cáp Nhược điểm: tín hiệu không an toàn, dễ bị nghe lén, băng thông thấp, tín hiệu không cao Câu Trình bày kỹ thuật chuyển mạch? Cho ví dụ minh họa? - Kỹ thuật chuyển mạch kênh: có hai thực thể cần trao đổi thông tin với chúng thiết lập "kênh" cố định trì hai bên ngắt liên lạc Các liệu truyền theo đường cố định - Kỹ thuật chuyển mạch thông báo: Thông báo đơn vị liệu quy ước gửi qua mạng đến điểm đích mà không thiết lập kênh truyền cố định Căn vào thông tin tiêu đề mà mạng xử lý việc gửi thông báo đến đích - Chuyển mạch gói: thông báo chia thành nhiều gói tin có khuôn dạng quy định trước ỗi gói tin chứa thông tin điều khiển, có địa nguồn người gửi) đích người nhận) gói tin Các gói tin thuộc thông báo gửi qua mạng để tới đích nhiều đường khác Chương Kiến trúc mạng mô hình kết nối hệ thống mở OSI Câu Các quy tắc phân tầng - Không định nghĩa nhiều tầng, số lượng tầng, vai trò chức tầng nhau, định nghĩa ghép nối tầng không phức tạp, chức tầng độc lập - Trong hệ thống, cần xác định rõ mối quan hệ tầng kề nhau, mối quan hệ gọi giao diện tầng, quy định thao tác dịch vụ tầng cung cấp cho tầng - Xác định mối quan hệ đồng tầng để thống phương thức hoạt động trình truyền thông, quy tắc thỏa thuận hội thoại hệ thống - Dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng thứ i hệ thống phát sang tầng thứ i hệ thống nhận mà chuyển từ tầng cao xuống tầng thấp qua đường truyền vật lý Như vậy, tầng có quan hệ: quan hệ theo chiều ngang (giao thức) quan hệ theo chiều dọc (giao diện) Câu Mô hình kết nối hệ thống mở (OSI) Nguyên tắc định nghĩa tầng hệ thống mở - Mô hình gồm tầng, OSI hệ thống mở, phải có khả kết nối với hệ thống khác, tương thích với nhóm chuẩn OSI - Quá trình xử lý ứng dụng thực hệ thống mở, trì hoạt động kết nối hệ thống - Thiết lập kênh logic nhằm thực việc trao đổi thông tin thực thể Application Tầng ứng dụng Presentation Tầng trình bày Session Tầng phiên Transport Tầng vận chuyển Network Tầng mạng Data link Tầng liên kết Physical Tầng vật lý p Đường truyền vật lý Vai trò chức chủ yếu tầng - Tầng Physical: chuyển tải dòng bit cấu trúc đường truyền vật lý Đơn vị truyền liệu bit Trình bày đặc tả điện vật lý mạng: giao tiếp vật lý, đặc tính điện giao tiếp, cự ly tốc độ truyền liệu - Tầng Data link: mức móc nối liệu Nhiệm vụ tiến hành chuyển đổi thông tin dạng chuỗi bit mức mạng thành đoạn thông tin gọi frame Sau đảm bảo truyền liên tiếp frame tới mức vật lý, xử lý thông báo từ trạm thu gửi trả - Network: đảm bảo trình chuyển giao gói tin hệ thống mạng thông qua việc xác định đường dẫn, xử lý chuyển giao gói tin đến hệ thống Trình bày đặc điểm kĩ thuật địa logic cho thiết bị mạng, chế giao thức định tuyến - Transport: đảm bảo độ tin cậy cho gói tin truyền tải mạng, trình bày đặc tả kí thuật thực việc: đánh thứ tự đảm bảo thứ tự truyền gói tin, ghép/tách liệu từ gói tin đến từ ứng dụng, lựa chọn giao thức truyền nhận liệu - Session: thiết lập, quản lý, kết thúc phiên giao dịch, trao đổi liệu mạng gữa ứng dụng Trình bày đặc tả kĩ thuật thực trình - Presentation: đảm bảo dạng thức biểu diễn thông tin ứng dụng cho hệ thống mạng hiểu Trình bày đặc tả kĩ thuật, dạng thức biểu diễn thông tin như: jpeg, ascii, gif, mpeg… - Application: cung cấp giao tiếp chương trình ứng dụng cho người sử dụng với hệ thống mạng Trình bày đặc tả kĩ thuật để giải vấn đề giao tiếp chương trình ứng dụng với hệ thống mạng So sánh mô hình OSI TCP/IP - Giống nhau: phân tầng theo lớp chức năng, có lớp vận chuyển lớp mạng, chuyển gói hiển nhiên, có quan hệ dưới, ngang hàng - Khác nhau: + TCP/IP gộp lớp trình bày lớp phiên vào lớp ứng dụng + TCP/IP gộp lớp vật lý lớp liên kết liệu vào lớp truy cập mạng + TCP/IP đơn giản có lớp + OSI khái niệm chuyển phát thiếu tin cậy lớp UDP TCP/IP Câu Mô hình tham chiếu TCP/IP - Mô hình TCP/IP gồm tầng: Network Access, Internet, Transport, Application - Vai trò chức tầng: + Network Access: thực chức giao môi trường mạng, chuyển giao dòng liệu lên đường truyền vật lý, thực chức tương đương lớp 1, mô hình OSI + Internet: thực chức xử lý truyền gói tin mạng Các trình định tuyến thực lớp Có giao thức gồm: IP, ICMP, IGMP + Transport: thực chức vận chuyển luồng liệu trạm, đảm bảo độ tin cậy, điều khiển luồng, phát sửa lỗi, có giao thức TCP UDP + Application: cung cấp chương trình ứng dụng mạng TCP/IP Thực chức lớp cao mô hình gồm lớp bao gồm: mã hóa/giải mã, nén, định dạng liệu, thiết lập/giải phóng phiên giao dịch Câu Quá trình đóng gói liệu Encapsulation Hai máy tính muốn gửi liệu cho nhau, truớc hết liệu phải đóng gói trình Quá trình gọi trình đóng gói encapsulation), bao gồm: - Xây dựng liệu: Khi user gửi thư, ký tự alphabet chuyển đổi thành dạng liệu di chuyển xuyên qua liên mạng - Gói liệu để vận chuyển đầu cuối đến đầu cuối: liệu đóng gói để vận chuyển qua liên mạng Bằng cách dùng phân đoạn liệu, chức vận chuyển đảm bảo chủ thông điệp hệ thống email liên lạc cách tin cậy - Gắn địa mạng vào header: liệu đặt gói hay datagram chứa header với địa luận lý nguồn đích - Gắn địa cục vào vào header liên kết liệu: thiết bị mạng phải đặt gói frame Frame cho phép kết nối thiết bị mạng nối trực tiếp liên kết - Chuyển đổi thành bit để truyền: frame phải chuyển đổi thành mẫu bit để truyền môi trường, để phân biệt bit chúng di chuyển qua môi trường Ví dụ: Thông điệp email bắt nguồn từ LAN, xuyên qua backbone doanh nghiệp, liên kết WAN đến đạt đến đích LAN khác xa Các header trailer đựoc thêm vào liệu di chuyển xuống lớp mô hình OSI Câu So sánh địa chi IPv4 địa IPv6 IPv4 Address IPv6 Address Phân lớp địa (Lớp A, B, C D) Không phân lớp địa chỉ, cấp phát theo tiền tố Lớp D Multicast (224.0.0.0/4) Địa multicast có tiền tố FF00::/8 Sử dụng địa Broadcast Không có Broadcast, thay Anycast Địa unspecified 0.0.0.0 Địa unspecified :: Địa Lookback 127.0.0.1 Địa Lookback ::1 Sử dụng địa Public Địa IP riêng (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, and 192.168.0.0/16) Địa tự cấu hình (169.254.0.0/16) Dạng biểu diễn: chuỗi số thập phân cách dấu chấm Sử dụng mặt nạ mạng Phân giải tên miền DNS: ghi tài nguyên địa máy chủ IPv4 (A) Tên miền ngược: IN-ADDR.ARPA Tương ứng địa Unicast toàn cầu Địa Site-1Lcal (FEC0::/48) Địa Link-Local (FE80::/64) Dạng biểu diễn: chuỗi số Hexa cách dấu chấm, nhóm chuỗi số vào kí tự Chỉ sử dụng kí hiệu tiền tố để mạng Phân giải tên miền DNS: ghi tài nguyên địa máy chủ IPv6 (AAAA) Tên miền ngược: IP6.INT domain Câu Nguyên tắc truyền thông đồng tầng - Để truyền thông đồng tầng, gói tin chuyển xuống qua tầng bổ sung thêm vào phần đầu thông tin điều khiển tầng - Việc thêm Header vào đầu gói tin qua tầng trình truyền liệu gọi trình Encapsulation - Quá trình biên nhận diễn theo chiều ngược lại, qua tầng, gói tin tách thông tin điều khiển thuộc trước di chuyển liệu lên tầng - Đơn vị liệu sử dụng tầng bao gồm: + Thông tin điều khiển giao thức PCI: thông tin thêm vào đầu gói tin trình hoạt động truyền thông thực thể + Đơn vị liệu dịch vụ SDU: đơn vị liệu truyền thông tầng kề + Đơn vị liệu giao thức PDU: đơn vị liệu giao thức tầng Bài tập Cho địa IP 192.168.16.8/19 chia thành mạng a Trình bày giải pháp chia nhỏ địa mạng, liệt kê điạ mạng, host Broad cast b Thiết kế sơ đồ hệ thống mạng Bài giải a IP viết dạng nhị phân là: 11000000.10101000.00010000.00000000 IP thuộc lớp C Subnet mask địa IP là: 255.255.255.0 Số bit cần mượn là: 2n = => n=2 Vậy cần mượn bit Số host mạng 2(13-2) – = 2048 Subnet mask cần 19 bit cũ + bit cần mượn = 21 bit 11111111.11111111.11111000.0000000 hay 255.255.248.0 Xác định vùng địa host STT Subnet ID Host ID Broad cast 11000000.10101000.00000000.00000000 192.168.0.1 – 192.168.7.254 192.168.7.255 192.168.8.1 – 192.168.15.254 192.168.15.255 192.168.16.1 – 192.168.23.254 192.168.23.255 192.168.24.1 – 192.168.31.254 192.168.31.255 hay 192.168.0.0 11000000.10101000.00001000.00000000 hay 192.168.8.0 11000000.10101000.00010000.00000000 hay 192.168.16.0 11000000.10101000.00011000.00000000 hay 192.168.24.0 b Thiết kế sơ đồ mạng - Lựa chọn thiết bị: máy chủ server, máy chạm, dây cáp xoắn UTP CAT 5, đầu nối RJ45 Router, Switch, máy in, Wrieless Router… hệ điều hành Window server 2003 win XP profesional, phần mềm SQL, Microsoft Ofice phần mềm diệt virus có kết nối internet Cài đặt giao thức: DHCP để cấp IP động cho tất máy trạm tầng liên lạc với - Vẽ sơ đồ thiết kế mạng Bài tập Cho địa IP: 172.168.18.10/18, mạng 2000 host a Cho biết host ID netword ID mạng b Trình bày giải pháp nhỏ mạng liệt kê thành mạng Bài giải a IP viết dạng nhị phân là: 10101100.10101000.00010010.00001010 IP thuộc lớp B Subnet mask địa IP là: 255.255.0.0 Subnet mask là: 11111111.11111111.11000000.00000000 IP dạng nhị phân: 10101100.10101000.00010010.00001010 Kết phép AND: 10101100.10101000.00000000.00000000 hay 172.168.0.0 => Netword ID Host ID = IP ban đầu – Netword ID = 18.16 hay 00010010.00010000 b Giải pháp chia nhỏ mạng Số host cần thỏa mãn cho mạng 2000 Ta có: 2n > 2000 => 211 =2048 > 2000 => n = 11 => số bit cần cho host ID 11 bit Vậy số bit cần mượn bit do: 32-18 bit ban đầu – 11 bit host = bit Liệt kê mạng con: - Mạng 1: 10101100.10101000.00000000.00000000 hay 172.168.0.0 - Mạng 2: 10101100.10101000.00001000.00000000 hay 172.168.8.0 - Mạng 3: 10101100.10101000.00010000.00000000 hay 172.168.16.0 - Mạng 4: 10101100.10101000.00011000.00000000 hay 172.168.24.0 - Mạng 5: 10101100.10101000.00100000.00000000 hay 172.168.32.0 - Mạng 6: 10101100.10101000.001010000.00000000 hay 172.168.40.0 - Mạng 7: 10101100.10101000.001100000.00000000 hay 172.168.48.0 ... bày nhu cầu việc kết nối mạng máy tính? Cho ví dụ minh họa? - Việc kết nối máy tính thành mạng từ lâu trở thành nhu cầu khách quan có nhiều công việc chất phân tán thông tin xử lý có kết hợp... thuật chuyển mạch thông báo: Thông báo đơn vị liệu quy ước gửi qua mạng đến điểm đích mà không thiết lập kênh truyền cố định Căn vào thông tin tiêu đề mà mạng xử lý việc gửi thông báo đến đích -... tất máy trạm tầng liên lạc với - Vẽ sơ đồ thiết kế mạng Bài tập Cho địa IP: 172.168.18.10/18, mạng 2000 host a Cho biết host ID netword ID mạng b Trình bày giải pháp nhỏ mạng liệt kê thành mạng