Mạng Máy Tính & Các Khái Niệm Cơ Bản

Chương 1: MẠNG MÁY TÍNH & CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Giáo viên: ThS Tạ Minh Thanh E-mail: taminhjp@gmail.com December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Lịch sử hình thành mạng máy tính • • • • • • • • • • • Giữa năm 50, hệ máy tính dùng bóng đèn điện tử Việc nhập liệu vào máy tính thông qua bìa đục lỗ sẵn Thiết bị đọc thông tin bìa chuyển vào máy tính (Trung tâm xử lý) Sau sau tính toán, máy tính xuất kết xuất máy in Thiết bị đọc bìa máy in thiết bị vào máy tính Các hệ máy trang bị cho máy tính trung tâm nối với nhiều thiết bị vào (I/O) Cho phép thực liên tục chương trình Những năm 60, nhà chế tạo máy tính nghiên cứu thành công thiết bị truy cập từ xa tới máy tính Cài đặt thiết bị đầu cuối vị trí cách xa trung tâm tính toán Được liên kết với trung tâm đường dây điện thoại với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi Modem) gắn hai đầu Tín hiệu truyền thay trực tiếp thông qua dây điện thoại December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Lịch sử hình thành mạng máy tính Hình : Mô hình truyền liệu từ xa December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Lịch sử hình thành mạng máy tính Hình : Mô hình trao đổi mạng hệ thống 3270 December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Lịch sử hình thành mạng máy tính • • • • • • Cuối thập niên 1950, chất bán dẫn mạch tích hợp IC đời => tích hợp nhiều transistor mẫu bán dẫn nhỏ Cuối thập niên 1960 1970, minicomputer bắt đầu xuất Năm 1977, Apple giới thiệu máy tính cá nhân Năm 1981, IBM tung thị trường dòng máy PC Khởi đầu từ thập niên 1960, thập niên 1970, 1980, 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ phát triển mạng diện rộng phục vụ mục đích Quân & khoa học Cho đến nay, mạng máy tính phổ cập phát triển thành mạng Internet December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Mạng máy tính gì? • Mạng máy tính (computer network) hệ thống bao gồm nhiều hệ máy tính đơn lẻ (nút mạng) kết nối với theo kiến trúc có khả trao đổi thông tin – Kết nối (interconnected): dây (wire), sóng (wave)… – Kiến trúc (architecture): cách thức kết nối trao đổi thông tin – Nút mạng (node): host, workstation, network component… • Khác với trạm truyền hình gửi thông tin đi, mạng máy tính hai chiều, cho máy tính A gửi thông tin tới máy tính B B trả lời lại cho A December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Ưu điểm mạng máy tính • Từ nhiều máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, ta kết nối chúng lại thành mạng máy tính chúng có thêm ưu điểm sau: – Nhiều người dùng chung phần mềm tiện ích – Một nhóm người thực đề án nối mạng họ dùng chung liệu đề án, dùng chung tệp tin (master file) đề án, họ trao đổi thông tin với dễ dàng – Dữ liệu quản lý tập trung nên an toàn hơn, trao đổi người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng – Có thể dùng chung thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ, ) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Ưu điểm mạng máy tính – Người sử dụng trao đổi với thư tín dễ dàng (E-Mail) sử dụng hệ mạng công cụ để phổ biến tin tức, thông báo sách mới, nội dung buổi họp, thông tin kinh tế khác giá thị trường, tin rao vặt (muốn bán muốn mua đó), xếp thời khoá biểu chen lẫn với thời khoá biểu người khác, – Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà chức nǎng lại mạnh) – Mạng máy tính cho phép người lập trình trung tâm máy tính sử dụng chương trình tiện ích trung tâm máy tính khác rỗi, làm tǎng hiệu kinh tế hệ thống – Rất an toàn cho liệu phần mềm phần mềm mạng khoá tệp tin (files) có người không đủ quyền hạn truy xuất tệp tin thư mục December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Các ứng dụng mạng máy tính • Mạng nội (cơ quan, nhà) – Chia sẻ tài nguyên (máy in, ổ cứng, chương trình…) – Liên lạc mạng nội quan (local mail) • Cung cấp dịch vụ (mô hình client/server) – Web, Email, search engine, tin tức – Thương mại điện tử (ecommerce – electronic commerce) • People online communication – Chatting, conference • Bộ GD họp qua mạng tuyển sinh 2005, 12/2004 – Điện thoại (PSTN, Mobile) • Chính phủ điện tử (egovernment)… December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An Các thành phần mạng máy tính • Đường truyền vật lý (physical media) – Truyền tín hiệu hệ thống – Hữu tuyến (cable) vô tuyến (wireless) – Dải thông (bandwidth): • Dải tần số cho phép truyền • Đôi sử dụng để ám lượng liệu cho phép truyền (throughput)!? – Tốc độ (speed) hay thông lượng (throughput): • Số lượng bit truyền giây (bps) • Số lượng thay đổi tín hiệu giây (baud) • Kiến trúc mạng (network architecture) – Hình trạng mạng (topology) – Giao thức (protocol) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 10 Các mô hình tham chiếu -OSI Layer 4: The Transport Layer • Tầng trình truyền liệu • Đảm bảo liệu truyền thông suốt tin cậy hai hệ thống (2 end-systems) – Cắt/hợp liệu (fragmentation/reassembly) – Kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng (error detection and recovery, information flow control) – Thiết lập, quản lý kênh liên lạc (virtual circuits) – Dồn kênh (multiplexing) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 61 Các mô hình tham chiếu -OSI Layer 5: The Session Layer • Tầng số tầng thao tác liệu nhận (application) • Thiết lập quản lý phiên truyền thông hai hệ thống – – – – – Chứng thực (security authentication) Thiết lập liên kết (connection establishment) Huỷ bỏ liên kết (connection release) Phản hồi (acknowledgement) Truyền lại (data retransmission) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 62 Các mô hình tham chiếu -OSI Layer 6: The Presentation Layer • Đảm bảo thông tin truyền từ ứng dụng hệ thống truyền đọc ứng dụng hệ thống nhận – – – – Cú pháp ngữ nghĩa liệu (syntax & semantic) Định dạng liệu (data formatting) Chuyển đổi dịnh dạng (format exchange) Nén liệu (data compression) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 63 Các mô hình tham chiếu -OSI Layer 7: The Application Layer • Cung cấp phương tiện để người dùng truy cập vào mô hình OSI – Các giao thức truyền thông điệp chương trình ứng dụng (web, mail…) – Các dịch vụ cho ứng dụng nằm mô hình OSI (Word, Access, SQL Server…) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 64 Các mô hình tham chiếu -OSI OSI Summary • Physical: binary transmission – signals, media, connectors, voltages… • Data Link: access to media – bits error control, flow control – physical addressing, net topology • Network: address and best path – path selection, routing, addressing, internetwork • Transport: end-to-end transmission – data transportation, virtual circuit – error detection and recovery, information flow control • Session: interhost communication – session management • Presentation: data representation – data format, data syntax • Application: network services to applications December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 65 Các mô hình tham chiếu Mô hình TCP/IP • Mô hình OSI mang tính chất lý thuyết, phục vụ nghiên cứu học tập • TCP/IP mô hình áp dụng cho mạng Internet – TCP = Transmission Control Protocol – IP = Internet Protocol – TCP, IP hai giao thức phổ biến họ giao thức TCP/IP December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 66 Các mô hình tham chiếu – TCP/IP TCP/IP Layers & Protocols Layers Protocols Network Access = Host-to-network = Data link + Physical Network = Internet December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 67 Các mô hình tham chiếu – TCP/IP Layer 1: The Network Access Layer • Kết hợp chức hai lớp vật lý liên kết liệu mô hình OSI – – – – – – – – Các mô tả chức năng, thủ tục, học, điện học Tốc độ truyền vật lý Khoảng cách, kết nối vật lý Khung Địa vật lý Cấu hình liên kết mạng Sự đồng Điều khiển lỗi, điều khiển lưu lượng December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 68 Các mô hình tham chiếu – TCP/IP Layer 2: The Internet Layer • Gởi liệu đến đích qua mạng (tương tự lớp mạng mô hình OSI) – – – – – – Gói Mạch ảo Tìm đường, bảng tìm đường, giao thức tìm đường Địa luận lý Sự phân đoạn Giao thức Internet (IP) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 69 Các mô hình tham chiếu – TCP/IP Layer 3: The Trasnport Layer • Lớp vận chuyển liên quan đến chất lượng dịch vụ độ tin cậy, điều khiển lưu lượng sửa lỗi (tương tự lớp vận chuyển mô hình OSI) – – – – – – Phân đoạn, dòng liệu Định hướng kết nối không kết nối Điều khiển luồng Phát sửa lỗi Transmission control protocol (TCP) User datagram protocol (UDP) December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 70 Các mô hình tham chiếu – TCP/IP Layer 4: The Application Layer • Kết hợp chức ba lớp phiên, trình bày, ứng dụng mô hình OSI – FTP, HTTP, SMNP, DNS – Định dạng liệu, cấu trúc liệu, mã hoá … – Điều khiển đối thoại … December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 71 So sánh OSI & TCP/IP December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 72 So sánh OSI & TCP/IP So sánh • Giống nhau: – – – – – Đều phân lớp Đều có lớp ứng dụng Đều có lớp mạng lớp vận chuyển Kỹ thuật chuyển mạch gói Các chuyên gia mạng phải nắm rõ hai • Khác nhau: – TCP/IP kết hợp lớp trình bày phiên vào lớp ứng dụng – TCP/IP kết hợp lớp liên kết liệu lớp vật lý vào lớp truy cập mạng – TCP/IP đơn giản lớp – Bộ giao thức TCP/IP chuẩn Internet December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 73 Hệ điều hành mạng • Không hỗ trợ mạng – DOS • Trạm làm việc – Windows 9x/NT Workstation/2000/XP – MacOS – Linux… • Máy chủ quản lý mạng, cung cấp dịch vụ mạng – Windows NT/2000/2003 Server – Novel NetWare – Unix, Linux, Sun Solaris… December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 74 Q&A December 3, 2016 Học viện Kỹ thuật Quân Khoa CNTT - An 75 ... Web, Email, search engine, tin tức – Thương mại điện tử (ecommerce – electronic commerce) • People online communication – Chatting, conference • Bộ GD họp qua mạng tuyển sinh 2005, 12/2004 –... mạng máy tính Các thiết bị phần cứng Các hệ thống máy tính • • • • Microcomputer Midrange computer Mainframe computer Supercomputer Một ví dụ mô hình liên kết máy tính mạng December 3, 2016 Học... nhiều transistor mẫu bán dẫn nhỏ Cuối thập niên 1960 1970, minicomputer bắt đầu xuất Năm 1977, Apple giới thiệu máy tính cá nhân Năm 19 81, IBM tung thị trường dòng máy PC Khởi đầu từ thập niên 1960,