MANG MÁY TÍNH CĂN BẢN

SỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNH SỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNHSỦ DỤNG MẠNG MÁY TÍNH

Giáo trình mạng MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan mạng máy tính mạng cục 1.1 Giới thiệu mạng máy tính 1.1.1 Lịch sử mạng máy tính 1.1.2 Giới thiệu mạng máy tính 1.1.3 Định nghĩa mạng mục đích kết nối mạng 1.2 Đặt trưng kỹ thuật mạng máy tính 1.2.1 Đường truyền 1.2.2 Kỹ thuật chuyển mạch 1.2.3 Kiến trúc mạng 1.2.4 Hệ điều hành mạng 1.3 Phân loại mạng máy tính 1.3.1 Phân loại theo khoảng cách địa lý 1.3.2 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng 1.3.3 Phân loại theo hệ điều hành mạng 1.4 Giới thiệu mạng máy tính thơng dụng 1.4.1 Mạng cục 1.4.2 Mạng diện rộng với kết nối LAN To LAN 1.4.3 Liên mạng Internet 1.4.4 Mạng Intranet 1.5 Mạng cục kiến trúc mạng cục 1.5.1 Mạng cục 1.5.2 Kiến trúc mạng cục 1.5.3 Đồ hình mạng 11 1.6 Chuẩn hóa mạng máy tính mơ hình OSI 11 1.6.1 Các vấn đề chuẩn hóa mạng 11 1.6.2 Mơ hình tham chiếu OSI lớp 12 1.7 Các chuẩn kết nối thông dụng 13 Trang Giáo trình mạng Các thiết bị thông dụng chuẩn kết nối vật lý 14 2.1 Các thiết bị mạng thông dụng 14 2.1.1 Tìm hiểu loại cáp 14 2.1.2 Card giao tiếp mạng 16 2.1.3 Các chuyển tiếp 16 2.1.4 Các tập trung, switch, hub, modem, router 16 2.2 Một số kiểu kết nối mạng thông dụng chuẩn .17 2.2.1 Các thành phần thông thường mạng cục 17 2.2.2 Kiểu 10BASE5 18 2.2.3 Kiểu 10BASE2 18 2.2.4 Kiểu 10BASE-T .19 2.2.5 Kiểu 10BASE-F .20 Câu hỏi ôn tập chương : 20 Chương 2: Giao thức TCP/IP 20 Tổng quan giao thức IP địa IP 20 1.1 Giao thức IP 20 1.2 Địa IP 22 1.3 Cấu trúc gói liệu IP 25 1.4 Phân mảnh hợp gói IP 27 1.5 Định tuyến IP 28 Một số giao thức điều khiển 29 2.1 Giao thức ICMP 29 2.2 Giao thức ARP giao thức RARP 29 2.3 Giao thức lớp truyền tải 30 Câu hỏi ôn tập chương : 32 Bài tập : 32 Trang Giáo trình mạng Chương 1: Tổng quan mạng máy tính mạng cục Mạng máy tính 1.1 Giới thiệu mạng máy tính 1.1.1 Lịch sử mạng máy tính - Giữa năm 60 hệ thống máy tính tập trung hố cao độ mainframe, minicomputer, gọi máy tính trung tâm nhiều trạm cuối nối với Máy tính trung tâm đảm nhiệm tất việc : + Xử lý thông tin + Quản lý thủ tục truyền liệu + Quản lý đồng trạm cuối + Quản lý hàng đợi + Sử lý ngắt từ trạm cuối,  Nhược điểm: + Tốn nhiều vật liệu để nối trạm với trung tâm (tốn đường truyền) + Máy tính trung tâm tải (phải làm việc nhiều) - Để giảm nhiệm vụ máy tính trung tâm người ta gom trạm cuối vào gọi tập trung (hoặc dồn kênh) trước chuyển trung tâm Các có chức tập trung tín hiệu trạm cuối gửi đến vào đường truyền + Bộ dồn kênh (multiplexor): có khả truyền song song thông tin trạm cuối gửi trung tâm + Bộ tập trung (concentrator): khơng có khả này, phải dùng đệm để lưu trữ tạm thời liệu KL: Mọi liên lạc trạm cuối với phải qua máy tính trung tâm, khơng nối trực tiếp với hệ thống không gọi mạng máy tính mà gọi mạng xử lý - Từ cuối năm 70, máy tính nối trực tiếp với để tạo thành mạng máy tính nhằm phân tán tải hệ thống tăng độ tin cậy 1.1.2 Giới thiệu mạng máy tính Mạng máy tính số máy tính nối kết với theo cách nhằm mục đích để trao đổi chia sẻ thông tin cho với ưu điểm: Trang Giáo trình mạng Nhiều người dùng chung một thiết bị ngoại vi (máy in, modem ), phần mềm Dữ liệu quản lý tập trung nên an tồn hơn, trao đổi thơng tin liệu người dùng nhanh chóng hơn, thuận lợi Người dùng trao đổi thư tín với cách dễ dàng nhanh chóng Có thể cài đặt Internet máy mạng, sau thiết lập, định cấu hình cho máy khác thơng qua máy cài đặt chương trình share Internet để kết nối Internet 1.1.3 Định nghĩa mạng mục đích kết nối mạng Định nghĩa: Mạng máy tính hệ thống máy tính tự trị (autonomous computer) kết nối với truyền vật lý theo kiến trúc Việc nối máy tính thành mạng từ lâu trở thành nhu cầu khách quan : - Có nhiều công việc chất phân tán thơng tin, xử lý hai đòi hỏi có kết hợp truyền thơng với xử lý sử dụng phương tiện từ xa - Chia sẻ tài nguyên mạng cho nhiều người sử dụng thời điểm (ổ cứng, máy in, ổ CD ROM ) - Nhu cầu liên lạc, trao đổi thơng tin nhờ phương tiện máy tính - Các ứng dụng phần mềm đòi hòi thời điểm cần có nhiều người sử dụng, truy cập vào sở liệu 1.2 Đặt trưng kỹ thuật mạng máy tính 1.2.1 Đường truyền - Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín hiệu máy tính Các tín hiệu biểu thị giá trị liệu dạng xung nhị phân (on - off) Tất tín hiệu thuộc dạng sóng điện từ (trải từ tần số sóng radio, sóng ngắn, tia hồng ngoại) Ứng với loại tần số sóng điện từ có đường truyền vật lý khác để truyền tín hiệu - Hiện có hai loại đường truyền: + Đường truyền hữu tuyến: cáp đồng trục, cáp đơi dây xoắn (có bọc kim, không bọc kim) , cáp sợi quang + Đường truyền vơ tuyến: radio, sóng cực ngắn, tia hồng ngoại Cáp đồng trục dùng để truyền tín hiệu số mạng cục làm mạng điện thoại đường dài Cấu tạo gồm có sợi kim loại trung tâm bọc Trang Giáo trình mạng lớp cách điện lưới kim loại chống nhiễu Ở vỏ bọc cách điện Sợi kim loại trung tâm lưới kim loại làm thành hai sợi dẫn điện đồng trục Vá bäc kim loại Dây dẫn trung tâm Lớp cách điện L-ới kim loại Hình Cáp đồng trục Hỡnh 1.1 : Cỏp đồng trục Có hai loại cáp đồng trục khác với tiêu chuẩn khác kỹ thuật thiết bị ghép nối kèm: cáp đồng trục mỏng (giá thành rẻ, dùng phổ biến), cáp đồng trục dày (đắt hơn, có khả chống nhiễu tốt hơn, thường dung liên kết mạng môi trường công nghiệp) Cáp đôi dây xoắn: sử dụng rộng rãi mạng điện thoại kéo dài hàng số mà không cần khuyếch đại Cấu tạo gồm nhiều sợi kim loại cách điện với Các sợi đôi xoắn lại với nhằm hạn chế nhiễu điện từ Có hai loại cáp xoắn đơi sử dụng nay: cáp có bọc kim loại (STP), cáp khơng bọc kim loại (UTP) Cáp STP có lớp bảo vệ vỏ bọc ngồi Có khả chống nhiễu tốt đắt Cáp UTP lớp bảo vệ bọc ngồi  dùng phổ biến giá rẻ Cáp sợi quang: cáp truyền dẫn sóng ánh sáng, có cấu trúc tương tự cáp đồng trục với chất liệu thuỷ tinh Tức gồm dây dẫn trung tâm (một bó sợi thuỷ tinh plastic truyền dẫn tín hiệu quang) bọc lớp áo có tác dụng phản xạ tín hiệu trở lại để giảm mát tín hiệu 1.2.2 Kỹ thuật chuyển mạch Là đặc trưng kỹ thuật chuyển tín hiệu nút mạng, nút mạng có chức hướng thơng tin tới đích mạng, có kỹ thuật chuyển mạch sau: - Kỹ thuật chuyển mạch kênh: Khi có hai thực thể cần truyền thơng với chúng thiết lập kênh cố định trì kết nối hai bên ngắt liên lạc Các liệu truyền theo đường cố định - Kỹ thuật chuyển mạch thông báo: thông báo đơn vị liệu người sử dụng có khn dạng quy định trước Mỗi thơng báo có chứa thơng tin điều khiển rõ đích cần truyền tới thơng báo Căn vào thông tin điều khiển mà nút trung gian chuyển thơng báo tới nút đường dẫn tới đích thơng báo - Kỹ thuật chuyển mạch gói: thơng báo chia thành nhiều gói nhỏ gọi gói tin (packet) có khn dạng qui định trước Mỗi gói tin chứa thơng tin điều khiển, có địa nguồn (người gửi) địa Trang Giáo trình mạng đích (người nhận) gói tin Các gói tin thơng báo gửi qua mạng tới đích theo nhiều đường khác 1.2.3 Kiến trúc mạng - Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể cách nối máy tính với tập hợp quy tắc, quy ước mà tất thực thể tham gia truyền thông mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt Khi nói đến kiến trúc mạng người ta muốn nói tới hai vấn đề hình trạng mạng (Network topology) giao thức mạng (Network protocol) - Network Topology: Cách kết nối máy tính với mặt hình học mà ta gọi tô pô mạng Các hình trạng mạng là: hình sao, hình bus, hình vòng - Network Protocol: Tập hợp quy ước truyền thông thực thể truyền thông mà ta gọi giao thức (hay nghi thức) mạng Các giao thức thường gặp : TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX, 1.2.4 Hệ điều hành mạng Hệ điều hành mạng phần mềm hệ thống có chức sau: - Quản lý tài nguyên hệ thống, tài nguyên gồm: + Tài nguyên thơng tin (về phương diện lưu trữ) hay nói cách đơn giản quản lý tệp Các công việc lưu trữ tệp, tìm kiếm, xố, copy, nhóm, đặt thuộc tính thuộc nhóm cơng việc + Tài nguyên thiết bị Điều phối việc sử dụng CPU, ngoại vi để tối ưu hoá việc sử dụng - Quản lý người dùng công việc hệ thống Hệ điều hành đảm bảo giao tiếp người sử dụng, chương trình ứng dụng với thiết bị hệ thống - Cung cấp tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví dụ FORMAT đĩa, chép tệp thư mục, in ấn chung ) Các hệ điều hành mạng thông dụng là: WindowsNT, Windows9X, Windows 2000, Unix, Novell 1.3 Phân loại mạng máy tính 1.3.1 Phân loại theo khoảng cách địa lý − GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ châu lục khác Thơng thường kết nối thực thông qua mạng viễn thông vệ tinh − WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng, kết nối máy tính nội quốc gia hay quốc gia châu lục Thông thường kết nối thực thơng qua mạng viễn thơng Các WAN kết nối với thành GAN hay tự GAN − MAN (Metropolitan Area Network) kết nối máy tính phạm vi thành phố Kết nối thực thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao (50-100 Mbit/s) − LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối máy tính khu vực bán kính hẹp thơng thường khoảng vài trǎm mét Kết nối thực Trang Giáo trình mạng thơng qua mơi trường truyền thơng tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang LAN thường sử dụng nội quan/tổ chức Các LAN kết nối với thành WAN 1.3.2 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng Kiến trúc mạng bao gồm hai vấn đề: hình trạng mạng (Network topology) giao thức mạng (Network protocol) Hình trạng mạng: Cách kết nối máy tính với mặt hình học mà ta gọi tơ pơ mạng Giao thức mạng: Tập hợp quy ước truyền thông thực thể truyền thông mà ta gọi giao thức (hay nghi thức) mạng Khi phân loại theo topo mạng người ta thường có phân loại thành: mạng hình sao, tròn, tuyến tính Phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng người ta phân loại thành mạng : TCP/IP, mạng NETBIOS Tuy nhiên cách phân loại không phổ biến áp dụng cho mạng cục 1.3.3 Phân loại theo hệ điều hành mạng Phân loại theo hệ điều hành mạng sau: hệ điều hành mạng Unix, hệ điêu hành mạng Windows NT, hệ điều hành mạng Netware, Hệ điều hành mạng Linux 1.4 Giới thiệu mạng máy tính thơng dụng 1.4.1 Mạng cục Mạng cục LAN: Kết nối máy tính đơn lẻ thành mạng cục bộ, tạo khả trao đổi tài nguyên chia sẻ thông tin quan, xí nghiệp Có hai loại mạng LAN mạng LAN nối dây ( sử dụng loại dây cáp ) mạng LAN khơng dây ( sử dụng sóng cao tần hay tia hồng ngoại ) Đặc trưng mạng LAN: - Quy mô mạng nhỏ , phạm vi hoạt động mạng vài km Các máy tồ nhà, quan xí nghiệp nối lại với Quản trị bảo dưỡng mạng đơn giản - Cấu trúc topo mạng đa dạng : ví dụ mạng hình sao, vòng ring, định tuyến, kiểu kết hợp, lai ghép 1.4.2 Mạng diện rộng với kết nối LAN To LAN Mạng đô thị MAN hoạt động theo kiểu quảng bá, LAN to LAN Mạng cung cấp dịch vụ thoại phi thoại truyền hình cáp Trong mạng MAN sử dụng hai đường truyền vật lý không chứa thực thể chuyển mạch Dựa tiêu chuẩn DQDB ( Distributed Queue Dual Bus ) quy định cáp đơn kết nối tất máy tính lại với Trang Giáo trình mạng Các máy tính bên trái liên lạc với máy tính bên phải thơng tin vận chuyển đường BUS Hình 1.2 : Cấu mạng đô thị MAN 1.4.3 Liên mạng Internet Internet (thường đọc theo âm tiếng Việt "in-tơ-nét") hệ thống thơng tin tồn cầu truy nhập công cộng gồm mạng máy tính liên kết với Hệ thống truyền thơng tin theo kiểu nối chuyển gói liệu (packet switching) dựa giao thức liên mạng chuẩn hóa (giao thức IP) Hệ thống bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ doanh nghiệp, viện nghiên cứu trường đại học, người dùng cá nhân, phủ tồn cầu Hình 1.3 : Internet Trang Giáo trình mạng 1.4.4 Mạng Intranet Thực mạng Internet thu nhỏ vào quan / công ty tổ chức hay / ngành giới hạn phạm vi người sử dụng có sử dụng cơng nghệ kiểm sốt truy cập bảo mật thông tin Được phát triển từ mạng LAN, WAN dùng công nghệ INTERNET 1.5 Mạng cục kiến trúc mạng cục 1.5.1 Mạng cục Tên gọi mạng cục xem xét từ quy mô mạng Tuy nhiên khơng phải đặc tính mạng cục bộ, thực tế, quy mơ mạng định nhiều đặc tính công nghệ mạng Sau số đặc điểm mạng cục : Mạng cục có quy mô nhỏ, thường vài km Mạng cục thường sở hữu tổ chức Thực tế, điều quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu Mạng cục có tốc độ cao lỗi Trên mạng rộng tốc độ nói chung đạt vài trăm Kilo bít giây đến Mb/s Còn tốc độ thơng thường mạng cục 10, 100 Mbit/s tới Gigabit Ethernet 1.5.2 Kiến trúc mạng cục Mạng hình : Mạng có tất trạm kết nối với thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển tới trạm đích Độ dài đường truyền nối trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m, với cơng nghệ nay) Hình 1.4 : Mạng hình Mạng trục tuyến tính Trong mạng trục tất trạm phân chia đường truyền chung (bus) Đường truyền giới hạn hai đầu hai đầu nối đặc biệt gọi terminator Trang Giáo trình mạng Mỗi trạm nối với trục qua đầu nối chữ T (Tconnector) thiết bị thu phát (transceiver) Hình 1.5 : Mạng trục tuyến tính Mạng hình vòng Trên mạng hình vòng tín hiệu truyền vòng theo chiều Mỗi trạm mạng nối với vòng qua chuyển tiếp (repeater) cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền truyền liệu vòng mạng cho trạm có nhu cầu Mạng hình vòng có ưu nhược điểm tương tự mạng hình sao, nhiên mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp mạng hình Hình 1.6 : Mạng hình vòng Mạng kết nối hỗn hợp Là phối hợp kiểu kết nối khác Trang 10 Giáo trình mạng đưa TCP/IP trở thành giao thức hệ điều hành Windows 9x mà sử dụng Đến năm 1994, thảo phiên IPv6 hình thành với cộng tác nhiều nhà khoa học thuộc tổ chức Internet giới để cải tiến hạn chế IPv4 Khác với mơ hình ISO/OSI tầng liên mạng sử dụng giao thức kết nối mạng "không liên kết" (connectionless) IP, tạo thành hạt nhân hoạt động Internet Cùng với thuật toán định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng liên mạng IP cho phép kết nối cách mềm dẻo linh hoạt loại mạng "vật lý" khác như: Ethernet, Token Ring , X.25 Giao thức trao đổi liệu "có liên kết" (connection - oriented) TCP sử dụng tầng vận chuyển để đảm bảo tính xác tin cậy việc trao đổi liệu dựa kiến trúc kết nối "không liên kết" tầng liên mạng IP Các giao thức hỗ trợ ứng dụng phổ biến truy nhập từ xa (telnet), chuyển tệp (FTP), dịch vụ World Wide Web (HTTP), thư điện tử (SMTP), dịch vụ tên miền (DNS) ngày cài đặt phổ biến phận cấu thành hệ điều hành thông dụng UNIX (và hệ điều hành chuyên dụng họ nhà cung cấp thiết bị tính tốn AIX IBM, SINIX Siemens, Digital UNIX DEC), Windows9x/NT, Novell Netware, b Chức giao thức liên mạng IP Hình 2.1 : Mơ hình OSI mơ hình kiến trúc TCP / IP Trong cấu trúc bốn lớp TCP/IP, liệu truyền từ lớp ứng dụng lớp vật lý, lớp cộng thêm vào phần điều khiển đểđảm bảo cho việc truyền liệu xác Trang 21 Giáo trình mạng Mỗi thông tin điều khiển gọi header đặt trước phần liệu truyền Mỗi lớp xem tất thông tin mà nhận từ lớp liệu, đặt phần thơng tin điều khiển header vào trước phần thông tin Việc cộng thêm vào header lớp trình truyền tin gọi encapsulation Quá trình nhận liệu diễn theo chiều ngược lại: lớp tách phần header trước truyền liệu lên lớp Mỗi lớp có cấu trúc liệu riêng, độc lập với cấu trúc liệu dùng lớp hay lớp Sau giải thích số khái niệm thường gặp Stream dòng số liệu truyền sở đơn vị số liệu Byte Số liệu trao đổi ứng dụng dùng TCP gọi stream, dùng UDP, chúng gọi message Mỗi gói số liệu TCP gọi segment UDP định nghĩa cấu trúc liệu packet Lớp Internet xem tất liệu khối gọi datagram Bộ giao thức TCP/IP dùng nhiều kiểu khác lớp mạng cùng, loại có thuật ngữ khác để truyền liệu Phần lớn mạng kết cấu phần liệu truyền dạng packets frames Application Stream Transport Segment/datagram Internet Datagram Network Access Frame Hình 2.2: Cấu trúc liệu lớp TCP/IP Hình 2.3: Cách đánh địa TCP / IP Thực việc phân mảnh hợp nhất, gói liệu nhúng/tách chúng gói liệu tầng liên kết 1.2 Địa IP Mỗi địa IP có độ dài 32 bits (đối với IP4) tách thành vùng (mỗi vùng byte), biểu thị dạng thập phân, bát phân, thập lục phân nhị phân Cách viết phổ biến dùng ký pháp thập phân có dấu chấm để tách vùng Địa IP để định danh cho host Trang 22 Giáo trình mạng liên mạng Khuôn dạng địa IP: host mạng TCP/IP định danh địa có khn dạng Do tổ chức độ lớn mạng liên mạng khác nhau, người ta chia địa IP thành lớp ký hiệu A,B,C, D, E Các bit byte dùng để định danh lớp địa (0-lớp A; 10 lớp B; 110 lớp C; 1110 lớp D; 11110 lớp E) Subneting Trong nhiều trường hợp, mạng chia thành nhiều mạng (subnet), lúc đưa thêm vùng subnetid để định danh mạng Vùng subnetid lấy từ vùng hostid, cụ thể lớp A, B, C sau: Hình 2.4 : Bổ sung vùng subnetid Ví dụ: 17.1.1.1 địa lớp A có địa mạng 17, địa subnet 1, địa host 1.1 129.1.1.1 địa lớp B có địa mạng 129.1, địa subnet 1, địa host - Lớp A cho phép định danh tới 126 mạng (sử dụng byte đầu tiên), với tối đa 16 triệu host (3 byte lại, 24 bits) cho mạng Lớp dùng cho mạng có số trạm cực lớn Tại lại có 126 mạng dùng bits? Lí đầu tiên, 127.x (01111111) dùng cho địa loopback, thứ bit byte 0, 11111(127) Dạng địa lớp A (network number host.host.host) Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép đến 126 cho vùng đầu, đến 255 cho vùng lại - Lớp B cho phép định danh tới 16384 mạng (10111111.11111111.host.host), với tối đa 65535 host mạng Dạng lớp B (network number Network number.host.host) Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép 128 đến 191 cho vùng đầu, đến 255 cho vùng lại - Lớp C cho phép định danh tới 2.097.150 mạng tối đa 254 host cho mạng Lớp dùng cho mạng có trạm Lớp C sử dụng bytes đầu định danh địa mạng (110xxxxx) Dạng lớp C (network number Network number.Network number.host) Nếu dùng dạng ký pháp thập phân cho phép 192 đến 223 cho vùng đầu từ đến 255 cho vùng lại Trang 23 Giáo trình mạng - Lớp D dùng để gửi IP datagram tới nhóm host mạng Tất số lớn 223 trường đầu thuộc lớp D - Lớp E dự phòng để dùng tương lai Như địa mạng cho lớp: A: từ đến 126 cho vùng đầu tiên, 127 dùng cho địa loopback, B từ 128.1.0.0 đến 191.255.0.0, C từ 192.1.0.0 đến 223.255.255.0 Ví dụ: 192.1.1.1 địa lớp C có địa mạng 192.1.1.0, địa host 200.6.5.4 địa lớp C có địa mạng 200.6.5, địa mạng 150.150.5.6 địa lớp B có địa mạng 150.150.0.0, địa host 5.6 9.6.7.8 địa lớp A có địa mạng 9.0.0.0, địa host 6.7.8 128.1.0.1 địa lớp B có địa mạng 128.1.0.0, địa host 0.1 Network ID 127 - dành cho chức loop-back kiểm tra vòng lặp thiết bị, không thực chuyển liệu Network ID host ID 255 (các bit đặt 1) - 255 địa quảng bá Network ID host ID (các bit đặt 0) - có nghĩa mạng Hình 2.5 : Địa IP đặc biệt Các địa IP dùng riêng RFC 1918 quy định vùng địa sau dành cho mạng IP dùng riêng (private), không gắn với mạng Internet: ƒ 10.0.0.0 - 10.255.255.255 - lớp A ƒ 172.16.0.0 - 172.31.255.255 - 16 lớp B ƒ 192.168.0.0 - 192.168.255.255 - 256 lớp C Các mạng dùng riêng muốn nối với Internet phải dùng giao thức NAT (Network Address Translator) Subnet Mask Trang 24 Giáo trình mạng Subnet Mask dãy 32 bit dùng để: - Khóa lại phần địa IP để phân biệt NetworkID HostID - Xác định địa IP đích có thuộc mạng nội hay mạng khác Ví dụ: địa mạng 160.30.20 địa host 10 -> 160.30.20.10, subnet mask = 255.255.255.0 Dùng phép AND: 160.30.20.10 AND 255.255.255.0 -> 160.30.20.0 networkID Tính kết phép AND địa IP đích mask mạng; Tính kết phép AND địa IP nguồn mask mạng; Nếu hai kết trùng hai địa mạng -> khơng phải routing Ví dụ: So sánh hai địa IP 160.30.20.10 160.30.20.100 có mạng hay không với mask 255.255.255.0 Cách viết mask theo độ dài tiếp đầu ngữ (prefix length) Để ngắn gọn viết mask theo số bit liên tiếp tính từ đầu Ví dụ 255.255.255.0 có 24 bit viết địa 160.30.20.10/24 Theo quy tắc đó: lớp A có mask 255.0.0.0 (/8), lớp B - 255.255.0.0 (/16), lớp C - 255.255.255.0 (/24) Ví dụ: 17.1.1.1 địa lớp A có địa mạng 17, địa subnet 1, địa host 1.1 129.1.1.1 địa lớp B có địa mạng 129.1, địa subnet 1, địa host 1.3 Cấu trúc gói liệu IP IP giao thức cung cấp dịch vụ truyền thơng theo kiểu “khơng liên kết” (connectionless) Các gói liệu IP định nghĩa datagram Mỗi datagram có phần tiêu đề (header) chứa thơng tin cần thiết để chuyển liệu (ví dụ địa IP trạm đích) Nếu địa IP đích địa trạm nằm mạng IP với trạm nguồn gói liệu chuyển thẳng tới đích; địa IP đích khơng nằm mạng IP với máy nguồn gói liệu gửi đến máy trung chuyển, IP gateway để chuyển tiếp IP gateway thiết bị mạng IP đảm nhận việc lưu chuyển gói liệu IP hai mạng IP khác Trang 25 Giáo trình mạng Hình 2.6 : Cấu trúc gói liệu TCP / IP - VER (4 bits) : Version hành IP cài đặt - IHL (4 bits) : độ dài phần tiêu đề (Internet Header Length) datagram, tính theo đơn vị word (32 bits) Nếu khơng có trường độ dài mặc định phần tiêu đề từ - Type of service (8 bits): cho biết thông tin loại dịch vụ mức ưu tiên gói IP, có dạng cụ thể sau: Trong đó: Precedence (3 bits): thị quyền ưu tiên gửi datagram, cụ thể là: 111 Network Control (cao nhất) 011- flash 110 Internetwork Control 010 Immediate 101 CRITIC/ECP 001 Priority 100 Flas Override 000 Routine (thấp nhất) D (delay) (1 bit) : độ trễ yêu cầu D=0 độ trễ bình thường, D=1 độ trễ thấp T (Throughput) (1 bit) : số thông lượng yêu cầu T=1 thơng lượng bình thường T=1 thơng lượng cao R (Reliability) (1 bit): độ tin cậy yêu cầu R=0 độ tin cậy bình thường R=1 độ tin cậy cao - Total Length (16 bits): độ dài toàn datagram, kể phần header (tính theo đơn vị bytes), vùng liệu datagram dài tới 65535 bytes - Identification (16 bits) : với tham số khác (Source Address Destination Address) tham số dùng để định danh cho datagram khoảng thời gian liên mạng - Flags (3 bits) : liên quan đến phân đoạn (fragment) datagram Cụ thể Trang 26 Giáo trình mạng Bit : reserved chưa sử dụng lấy giá trị Bit : (DF)= (may fragment) (Don‟t Fragment) Bit : (MF)= (Last Fragment) (More Fragment) - Fragment Offset (13 bits) : vị trí đoạn (fragment) datagram, tính theo đơn vị 64 bits, có nghĩa đoạn (trừ đoạn cuối cùng) phải chứa vùng liệu có độ dài bội 64 bits - Time To Live (TTL-8 bits) : quy định thời gian tồn gói liệu liên mạng để tránh tình trạng datagram bị quẩn mạng Giá trị đặt lúc bắt đầu gửi giảm dần gói liệu xử lý điểm đường gói liệu (thực chất router) Nếu giá trị trước đến đích, gói liệu bị huỷ bỏ - Protocol (8 bits): giao thức tầng nhận vùng liệu trạm đích (hiện thường TCP UDP cài đặt IP) - Header checksum (16 bits): mã kiểm soát lỗi sử dụng phương pháp CRC (Cyclic Redundancy Check) dùng để đảm bảo thông tin gói liệu truyền cách xác (mặc dù liệu bị lỗi) Nếu việc kiểm tra thất bại, gói liệu bị huỷ bỏ nơi xác định lỗi Cần ý IP không cung cấp phương tiện truyền tin cậy khơng cung cấp cho ta chế để xác nhận liệu truyền điểm nhận điểm trung gian Giao thức IP khơng có chế Error Control cho liệu truyền đi, khơng có chế kiểm sốt luồng liệu (flow control) - Source Address (32 bits): địa trạm nguồn - Destination Address (32 bits): địa trạm đích - Option (có độ dài thay đổi) sử dụng số trường hợp, thực tế chúng dùng Option bao gồm bảo mật, chức định tuyến đặc biệt - Padding (độ dài thay đổi): vùng đệm, dùng để đảm bảo cho phần header kết thúc mốc 32 bits - Data (độ dài thay đổi): vùng liệu có độ dài bội bits, tối đa 65535 bytes 1.4 Phân mảnh hợp gói IP Một gói liệu IP có độ dài tối đa 65536 byte, hầu hết tầng liên kết liệu hỗ trợ khung liệu nhỏ độ lớn tối đa gói liệu IP nhiều lần (ví dụ độ dài lớn MTU khung liệu Ethernet 1500 byte) Vì cần thiết phải có chế phân mảnh phát hợp thu gói liệu IP Trang 27 Giáo trình mạng Hình 2.7: Nguyên tắc phân mảnh gói liệu P dùng cờ MF (3 bit thấp trường Flags phần đầu gói IP) trường Flagment offset gói IP (đã bị phân đoạn) để định danh gói IP phân đoạn vị trí phân đoạn gói IP gốc Các gói chuỗi phân mảnh có trường giống Cờ MF gói đầu chuỗi phân mảnh gói cuối gói phân mảnh 1.5 Định tuyến IP Có hai loại định tuyến: - Định tuyến trực tiếp: Định tuyến trực tiếp việc xác định đường nối hai trạm làm việc mạng vật lý - Định tuyến không trực tiếp Định tuyến không trực tiếp việc xác định đường nối hai trạm làm việc khơng nằm mạng vật lý vậy, việc truyền tin chúng phải thực thông qua trạm trung gian gateway Để kiểm tra xem trạm đích có nằm mạng vật lý với trạm nguồn hay không, người gửi phải tách lấy phần địa mạng phần địa IP Nếu hai địa có địa mạng giống datagram truyền trực tiếp; ngược lại phải xác định gateway, thông qua gateway chuyển tiếp datagram Trang 28 Giáo trình mạng Hình 2.8: Định tuyến hai hệ thống Một số giao thức điều khiển 2.1 Giao thức ICMP ICMP ((Internet Control Message Protocol) giao thức điều khiển mức IP, dùng để trao đổi thơng tin điều khiển dòng số liệu, thơng báo lỗi thông tin trạng thái khác giao thức TCP/IP Ví dụ: - Điều khiển lưu lượng liệu (Flow control) - Thơng báo lỗi : ví dụ "Destination Unreachable" - Định hướng lại tuyến đường: gói tin redirect - Kiểm tra trạm xa: gói tin echo Ví dụ khn dạng thơng điệp ICMP redirect sau: 2.2 Giao thức ARP giao thức RARP Trên mạng cục hai trạm liên lạc với chúng biết địa vật lý Như vấn đề đặt phải thực ánh xạ địa IP (32 bits) địa vật lý (48 bits) trạm Giao thức ARP (Address Resolution Protocol) xây dựng để chuyển đổi từ địa IP sang địa vật lý cần thiết Ngược lại, giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) dùng để chuyển đổi địa vật lý sang địa IP Các giao thức ARP RARP phận IP mà IP dùng đến chúng cần Trang 29 Giáo trình mạng 2.3 Giao thức lớp truyền tải a Giao thức TCP TCP (Transmission Control Protocol) giao thức “có liên kết” (connection oriented), nghĩa cần thiết lập liên kết (logic), cặp thực thể TCP trước chúng trao đổi liệu với TCP cung cấp khả truyền liệu cách an toàn máy trạm hệ thống mạng Nó cung cấp thêm chức nhằm kiểm tra tính xác liệu đến bao gồm việc gửi lại liệu có lỗi xảy TCP cung cấp chức sau: Thiết lập, trì, kết thúc liên kết hai trình Phân phát gói tin cách tin cậy Đánh số thứ tự (sequencing) gói liệu nhằm truyền liệu cách tin cậy Cho phép điều khiển lỗi Cung cấp khả đa kết nối với trình khác trạm nguồn trạm đích định thơng qua việc sử dụng cổng Truyền liệu sử dụng chế song công (full-duplex) b Cấu trúc gói liệu TCP Hình 2.9 : Cấu trúc gói liệu TCP Một tiến trình ứng dụng host truy nhập vào dịch vụ TCP cung cấp thông qua cổng (port) sau: Một cổng kết hợp với địa IP tạo thành socket liên mạng TCP cung cấp nhờ liên kết Trang 30 Giáo trình mạng logic cặp socket Một socket tham gia nhiều liên kết với socket xa khác Trước truyền liệu hai trạm cần phải thiết lập liên kết TCP chúng kết thúc phiên truyền liệu liên kết giải phóng Cũng giống giao thức khác, thực thể tầng sử dụng TCP thông qua hàm dịch vụ nguyên thuỷ (service primitives), hay gọi lời gọi hàm (function call) c Thiết lập kết nối kết thúc kết nối c.1 Thiết lập kết nối Thiết lập kết nối TCP thực sở phương thức bắt tay ba bước (Tree - way Handsake) hình sau u cầu kết nối ln tiến trình trạm khởi tạo, cách gửi gói TCP với cờ SYN=1 chứa giá trị khởi tạo số ISN client Giá trị ISN số byte không dấu tăng kết nối yêu cầu (giá trị quay tới giá trị 32 ) Trong thơng điệp SYN chứa số hiệu cổng TCP phần mềm dịch vụ mà tiến trình trạm muốn kết nối (bước 1) Mỗi thực thể kết nối TCP có giá trị ISN số tăng theo thời gian Vì kết nối TCP có số hiệu cổng địa IP dùng lại nhiều lần, việc thay đổi giá trị INS ngăn không cho kết nối dùng lại liệu cũ (stale) truyền từ kết nối cũ có địa kết nối Khi thực thể TCP phần mềm dịch vụ nhận thông điệp SYN, gửi lại gói SYN giá trị ISN đặt cờ ACK=1 trường hợp sẵn sàng nhận kết nối Thơng điệp chứa giá trị ISN tiến trình trạm trường hợp số thu để báo thực thể dịch vụ nhận giá trị ISN tiến trình trạm (bước 2).Tiến trình trạm trả lời lại gói SYN thực thể dịch vụ thông báo trả lời ACK cuối Bằng cách này, thực thể TCP trao đổi cách tin cậy giá trị ISN bắt đầu trao đổi liệu Khơng có thơng điệp ba bước chứa liệu gì; tất thơng tin trao đổi nằm phần tiêu đề thông điệp TCP (bước 3) Trang 31 Giáo trình mạng Hình 2.10: Quá trình kết nối theo bước c.2 Kết thúc kết nối Khi có nhu cầu kết thúc kết nối, thực thể TCP, ví dụ cụ thể A gửi yêu cầu kết thúc kết nối với FIN=1 Vì kết nối TCP song công (full-duplex) nên nhận yêu cầu kết thúc kết nối A (A thông báo hết số liệu gửi) thực thể B tiếp tục truyền số liệu B khơng số liệu đểgửi thơng báo cho A yêu cầu kết thúc kết nối với FIN=1 Khi thực thể TCP nhận thông điệp FIN sau gửi thông điệp FIN mình, kết nối TCP thực kết thúc Câu hỏi ơn tập chương : Trình bày giao thức IP ? Trình bày địa IP ? Vẽ hình cấu trúc gói liệu IP Các giao thức điều khiển : a Nguyên lý hoạt động b So sánh giao thức Bài tập : Bài tập số : Trên máy tính chạy hệ điều hành Windows XP, anh (chị) tạo hai tài khoản người dùng theo yêu cầu sau: Trang 32 Giáo trình mạng • Tài khoản người dùng thứ tài khoản quản trị máy tính • Tài khoản người dùng thứ hai tài khoản người dùng hạn chế Mục tiêu: Giúp cho học viên biết cách quản lý tài khoản hệ điều hành Windows XP Biết vai trò hai loại tài khoản quản trị hạn chế Windows XP Bài tập số : Trên máy tính chạy hệ điều hành Windows XP, anh (chị) thiết lập sách bảo mật để khóa tài khoản người dùng đăng nhập sai lần, lần khoá khoảng thời gian phút Mục tiêu Giúp học viên biết thiết lập sách khóa tài khoản để cấm người dùng khác cố tình dò mật Bài tập số : Với mơ hình mạng bên dưới, anh (chị) đặt địa IP để máy tính A truy cập Internet Mục tiêu : Gíup học viên biết cách đặt địa thông số theo yêu cầu Bài tập số : a> Tìm địa broadcast subnet sau : 131.18.7.0/255.255.255.0 b> Cho địa mạng: 203.162.100.0 / 255.255.255.0 Chia địa thành subnet hợp lệ Ghi subnet số host tối đa subnet c> Có địa IP sau : 203.162.4.15/255.255.255.240 203.162.4.25/255.255.255.240 203.162.4.26/255.255.255.240 203.162.4.125/255.255.255.240 203.162.4.215/255.255.255.240 Trang 33 Giáo trình mạng 203.162.4.205/255.255.255.240 203.162.4.65/255.255.255.240 203.162.4.85/255.255.255.240 Sắp xếp địa theo Subnet ? d> Cho địa IP = 131.32.21.20/255.255.255.0 Hãy tìm: Chỉ số mạng , Chỉ số máy chủ , Địa Broadcast Bài tập số : Máy tính với địa IP 192.168.7.47 có thư mục chia sẻ hình vẽ.Từ máy tính khác mạng, anh (chị) truy xuất để xem nội dung thư mục chia sẻ Mục tiêu: Giúp học viên biết cách sử dụng tài nguyên chia sẻ mạng Biết ý nghĩa chia sẻ thường chia sẻ ẩn Bài tập số : Cho mơ hình mạng sau : Hãy đặt địa IP cho PC A cho PC A lúc truyền thơng với PC C PC B ? Mục tiêu : Giúp học viên biết cách đặt thêm địa IP cho card mạng Biết cách xử lý gói tin máy tính gởi ý nghĩa Default Getaway thông số Trang 34 Giáo trình mạng IP Bài tập số : Sử dụng tìm hiểu lệnh trọng mạng LAN : Lệnh PING Lệnh IPCONFIG Lệnh TRACERT Lệnh NetStat Lệnh FTP Lệnh TELNET Lệnh Nslookup Lệnh NET Mục tiêu : Giúp học viên biết cách thức sử dụng lệnh mạng LAN Bài tập số : Cho địa IP: 172.16.3.23/27 Địa thuộc lớp nào? Giải thích Tìm địa mạng địa broadcast mạng chứa địa IP trên? Hãy chia mạng vừa tìm câu b thành mạng Liệt kê địa mạng, địa broadcast dãy địa host mạng Bài tập số : Cho hệ thống mạng gồm 202 Host địa IP thiết lập lớp 172.16.1.1/16 Hãy chia hệ thống mạng thành bốn mạng (Net 1: có 101 Host, Net 2: có 52 Host, Net 3: có 30 Host Net 4: có 19 Host) gồm thông tin: Network ID (địa lớp mạng con), Subnet Mask(mặt nạ mạng con), Start IP Address(địa IP bắt đầu mạng con), End IP Address(địa IP kết thúc mạng con), Broadcast IP(địa IP quảng bá mạng con) Bài tập số 10 : Một công ty cung cấp cho địa mạng là: 172.16.32.0/20 kiến trúc mạng hình bên Với cương vị người quản trị mạng, anh (chị) phân chia địa IP cho nhà cho hợp lý đảm bảo yếu tố tiết kiệm tối đa tài nguyên địa IP? Trang 35 ... quan mạng máy tính mạng cục Mạng máy tính 1.1 Giới thiệu mạng máy tính 1.1.1 Lịch sử mạng máy tính - Giữa năm 60 hệ thống máy tính tập trung hố cao độ mainframe, minicomputer, gọi máy tính trung... cuối với phải qua máy tính trung tâm, khơng nối trực tiếp với hệ thống không gọi mạng máy tính mà gọi mạng xử lý - Từ cuối năm 70, máy tính nối trực tiếp với để tạo thành mạng máy tính nhằm phân... mạng máy tính Hãy phát biểu lợi ích nối máy tính thành mạng Hãy trình bày tổng quát xu phát triển dịch vụ mạng Hiểu mạng máy tính Hãy trình bày tóm tắt chức thành phần chủ yếu mạng máy tính Khái