Quan tri mang.PDF

Chương Sơ lược lịch sử phát triển mạng máy tính Vào năm 50 hệ máy tính đưa vào hoạt động thực tế với bóng đèn điện tử chúng có kích thước cồng kềnh tốn nhiều lượng Hồi việc nhập liệu vào máy tính thơng qua bìa mà người viết chương trình đục lỗ sẵn Mỗi bìa tương ñương với dòng lệnh mà cột có chứa tất ký tự cần thiết mà người viết chương trình phải đục lỗ vào ký tự lựa chọn Các bìa đưa vào "thiết bị" gọi thiết bị đọc bìa mà qua thơng tin đưa vào máy tính (hay gọi trung tâm xử lý) sau tính tốn kết đưa máy in Như thiết bị đọc bìa máy in ñược thể thiết bị vào (I/O) máy tính Sau thời gian hệ máy ñược ñưa vào hoạt ñộng máy tính trung tâm nối với nhiều thiết bị vào (I/O) mà qua thực liên tục hết chương trình đến chương trình khác Cùng với phát triển ứng dụng máy tính phương pháp nâng cao khả giao tiếp với máy tính trung tâm đầu tư nghiên cứu nhiều Vào năm 60 số nhà chế tạo máy tính nghiên cứu thành cơng thiết bị truy cập ch từ xa tới máy tính họ Một phương pháp thâm nhập từ xa ñược thực việc cài ñặt thiết bị đầu cuối vị trí cách xa trung tâm tính tốn, thiết bị đầu cuối Te ñược liên kết với trung tâm việc sử dụng ñường dây ñiện thoại với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi Modem) gắn hai đầu tín hiệu truyền thay trực tiếp thơng qua dây điện thoại Hình 1.1 Mơ hình truy
n d liu t xa ñu tiên Những dạng ñầu tiên thiết bị ñầu cuối bao gồm máy ñọc bìa, máy in, thiết bị xử lý tín hiệu, thiết bị cảm nhận Việc liên kết từ xa thực hiên thơng qua vùng khác dạng hệ thống mạng Trong lúc ñưa giới thiệu thiết bị ñầu cuối từ xa, nhà khoa học ñã triển khai loạt thiết bị ñiều khiển, thiết bị ñầu cuối ñặc biệt cho phép người sử dụng nâng cao ñược khả tương tác với máy tính Một sản phẩm quan trọng hệ thống thiết bị ñầu cuối 3270 IBM Hệ thống bao gồm hình, hệ thống ñiều khiển, thiết bị truyền thông ñược liên kết với trung tâm tính tốn Hệ thống 3270 giới thiệu vào năm 1971 ñược sử dụng dùng để mở rộng khả tính tốn trung tâm máy tính tới vùng xa Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thơng máy tính trung tâm số lượng liên kết máy tính trung tâm với thiết bị đầu cuối, IBM cơng ty máy tính khác sản xuất số thiết bị sau: Thiết bị kiểm sốt truyền thơng: có nhiệm vụ nhận bit tín hiệu từ kênh truyền thông, gom chúng lại thành byte liệu chuyển nhóm byte tới máy tính trung tâm ñể xử lý, thiết bị thực công việc ngược lại để chuyển tín hiệu trả lời máy tính trung tâm tới trạm xa Thiết bị cho phép giảm bớt ñược thời gian xử lý máy tính trung tâm xây dựng thiết bị logic đặc trưng Thiết bị kiểm sốt nhiều đầu cuối: cho phép lúc kiểm sốt nhiều thiết bị đầu cuối Máy tính trung tâm cần liên kết với thiết bị phục vụ cho tất ch thiết bị ñầu cuối ñang ñược gắn với thiết bị kiểm sốt Ðiều đặc biệt có ý nghĩa thiết bị kiểm soát nằm cách xa máy tính cần sử dụng đường điện thoại Te phục vụ cho nhiều thiết bị đầu cuối Hình 1.2: Mơ hình trao đi mng c a h th ng 3270 Vào năm 1970, thiết bị ñầu cuối sử dụng phương pháp liên kết qua ñường cáp nằm khu vực ñã ñược ñời Với ưu ñiểm từ nâng cao tốc độ truyền liệu qua kết hợp khả tính tốn máy tính lại với Ðể thực việc nâng cao khả tính tốn với nhiều máy tính nhà sản xuất bắt ñầu xây dựng mạng phức tạp Vào năm 1980 hệ thống ñường truyền tốc ñộ cao ñã ñược thiết lập Bắc Mỹ Châu Âu từ xuất nhà cung cấp dịnh vụ truyền thơng với đường truyền có tốc độ cao nhiều lần so với ñường dây ñiện thoại Với chi phí thuê bao chấp nhận được, người ta sử dụng đường truyền để liên kết máy tính lại với bắt đầu hình thành mạng cách rộng khắp Ở ñây nhà cung cấp dịch vụ ñã xây dựng ñường truyền liệu liên kết thành phố khu vực với sau cung cấp dịch vụ truyền liệu cho người xây dựng mạng Người xây dựng mạng lúc khơng cần xây dựng lại đường truyền mà cần sử dụng phần lực truyền thông nhà cung cấp Vào năm 1974 cơng ty IBM giới thiệu loạt thiết bị ñầu cuối ñược chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng thương mại, thông qua dây cáp mạng thiết bị đầu cuối truy cập lúc vào máy tính dùng chung Với việc liên kết máy tính nằm khu vực nhỏ tòa nhà khu nhà tiền chi phí cho thiết bị phần mềm thấp Từ việc nghiên cứu khả sử dụng chung môi trường truyền thông tài nguyên máy tính nhanh chóng đầu tư ch Vào năm 1977, cơng ty Datapoint Corporation bắt đầu bán hệ ñiều hành mạng "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt Arcnet) thị trường Mạng Te Arcnet cho phép liên kết máy tính trạm đầu cuối lại dây cáp mạng, qua ñã trở thành hệ ñiều hành mạng cục ñầu tiên Từ ñó ñến ñã có nhiều cơng ty đưa sản phẩm mình, đặc biệt máy tính cá nhân sử dụng cánh rộng rãi Khi số lượng máy vi tính văn phịng hay quan tăng lên nhanh chóng việc kết nối chúng trở nên vơ cần thiết mang lại nhiều hiệu cho người sử dụng Ngày với lượng lớn thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày cao Mạng máy tính trở nên quen thuộc ñối với chúng ta, lĩnh vực khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục Hiện nhiều nơi mạng ñã trở thành nhu cầu thiếu ñược Người ta thấy việc kết nối máy tính thành mạng cho khả to lớn như: Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên mạng (như thiết bị, chương trình, liệu) ñược trở thành tài nguyên chung thành viên mạng tiếp cận mà khơng quan tâm tới tài ngun đâu Tăng ñộ tin cậy hệ thống: Người ta dễ dàng bảo trì máy móc lưu trữ (backup) liệu chung có trục trặc hệ thống chúng khơi phục nhanh chóng Trong trường hợp có trục trặc trạm làm việc người ta sử dụng trạm khác thay Nâng cao chất lượng hiệu khai thác thông tin: Khi thông tin sữ dụng chung mang lại cho người sử dụng khả tổ chức lại cơng việc với thay đổi chất như: Ðáp ứng nhu cầu hệ thống ứng dụng kinh doanh ñại Cung cấp thống liệu Tăng cường lực xử lý nhờ kết hợp phận phân tán Tăng cường truy nhập tới dịch vụ mạng khác ñang ñược cung cấp giới Với nhu cầu địi hỏi ngày cao xã hội nên vấn ñề kỹ thuật mạng mối quan tâm hàng ñầu nhà tin học Ví dụ làm để truy xuất thơng tin cách nhanh chóng tối ưu nhất, việc xử lý thông tin mạng q nhiều đơi làm tắc nghẽn mạng gây thông tin cách ñáng tiếc ch Hiện việc có hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an tồn với lợi ích kinh tế cao ñang ñược quan tâm Một vấn ñề ñặt có nhiều giải pháp cơng nghệ, Te giải pháp có nhiều yếu tố cấu thành, yếu tố có nhiều cách lựa chọn Như ñể ñưa giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp phải trải qua trình chọn lọc dựa ưu ñiểm yếu tố, chi tiết nhỏ Ðể giải vấn ñề phải dựa yêu cầu ñặt dựa cơng nghệ để giải Nhưng cơng nghệ cao chưa công nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt công nghệ phù hợp Chương Những khái niệm mạng máy tính Với phát triển khoa học kỹ thuật, mạng máy tính phát triển cách nhanh chóng đa dạng quy mơ, hệ ñiều hành ứng dụng Do việc nghiên cứu chúng ngày trở nên phức tạp Tuy nhiên mạng máy tính có điểm chung thơng qua đánh giá phân loại chúng I ðịnh nghĩa mạng máy tính Mạng máy tính tập hợp máy tính nối với ñường truyền theo cấu trúc thơng qua máy tính trao ñổi thông tin qua lại cho ðường truyền hệ thống thiết bị truyền dẫn có dây hay khơng dây dùng để chuyển tín hiệu điện tử từ máy tính đến máy tính khác Các tín hiệu điện tử biểu thị giá trị liệu dạng xung nhị phân (on - off) Tất tín hiệu truyền máy tính thuộc dạng sóng điện từ Tùy theo tần số sóng điện từ dùng ñường ch truyền vật lý khác ñể truyền tín hiệu Ở ñây ñường truyền ñược kết nối dây cáp đồng trục, cáp xoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vơ tuyến Các đường truyền liệu mạng máy tính Te tạo nên cấu trúc mạng Hai khái niệm ñường truyền cấu trúc ñặc trưng ch Te Hình 2.1: Mt mơ hình liên k t máy tính mng Với trao đổi qua lại máy tính với máy tính khác phân biệt mạng máy tính với hệ thống thu phát chiều truyền hình, phát thông tin từ vệ tinh xuống trạm thu thụ động có thơng tin chiều từ nơi phát đến nơi thu mà khơng quan tâm đến có nơi thu, có thu tốt hay khơng ðặc trưng đường truyền vật lý giải thơng Giải thơng đường chuyền độ đo phạm vi tần số mà đáp ứng Tốc độ truyền liệu đường truyền cịn gọi thơng lượng đường truyền - thường tính số lượng bit truyền giây (Bps) Thơng lượng cịn đo đơn vị khác Baud (lấy từ tên nhà bác học - Emile Baudot) Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu giây Ở Baud Bps khơng phải đồng Ví dụ: đường dây có mức tín hiệu khác mức tín hiệu tương ứng với bit Baud tương ứng với bit Chỉ có mức tín hiệu mức tín hiệu tương ứng với bit Baud tương ứng với bit II Phân loại mạng máy tính Do mạng máy tính phát triển khắp nơi với ứng dụng ngày ña dạng việc phân loại mạng máy tính việc phức tạp Người ta chia mạng máy tính theo khoảng cách ñịa lý làm hai loại: Mạng diện rộng Mạng cục Mạng cục (Local Area Networks - LAN) mạng ñược thiết lập ñể liên kết máy tính khu vực nhà, khu nhà Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WAN) mạng ñược thiết lập ñể liên kết máy tính hai hay nhiều khu vực khác thành phố hay tỉnh Sự phân biệt có tính chất ước lệ, phân biệt trở nên khó xác ñịnh với việc phát triển khoa học kỹ thuật phương tiện truyền dẫn Tuy nhiên với phân biệt phương diện ñịa lý ñã ñưa tới việc phân biệt nhiều ñặc tính khác hai loại mạng trên, việc nghiên cứu phân biệt cho ta hiểu rõ loại mạng III Sự phân biệt mạng cục mạng diện rộng ch Mạng cục mạng diện rộng phân biệt bởi: ñịa phương hoạt ñộng, tốc ñộ ñường truyền tỷ lệ lỗi ñường truyền, chủ quản mạng, đường thơng tin Te mạng, dạng chuyển giao thơng tin ðịa phương hoạt động: Liên quan ñến khu vực ñịa lý mạng cục mạng liên kết máy tính nằm khu vực nhỏ Khu vực bao gồm tòa nhà khu nhà ðiều ñó hạn chế khoảng cách ñường dây cáp ñược dùng để liên kết máy tính mạng cục (Hạn chế cịn hạn chế khả kỹ thuật ñường truyền liệu) Ngược lại mạng diện rộng mạng có khả liên kết máy tính vùng rộng lớn thành phố, miền, ñất nước, mạng diện rộng ñược xây dựng ñể nối hai nhiều khu vực ñịa lý riêng biệt Tốc ñộ ñường truyền tỷ lệ lỗi ñường truyền: Do ñường cáp mạng cục ñươc xây dựng khu vực nhỏ bị ảnh hưởng tác ñộng thiên nhiên (như sấm chớp, ánh sáng ) ðiều cho phép mạng cục truyền liệu với tốc ñộ cao mà chịu tỷ lệ lỗi nhỏ Ngược lại với mạng diện rộng phải truyền khoảng cách xa với đường truyền dẫn dài có lên tới hàng ngàn km Do mạng diện rộng truyền với tốc độ q cao tỉ lệ lỗi trở nên khó chấp nhận Mạng cục thường có tốc độ truyền liệu từ ñến 16 Mbps ñạt tới 100 Mbps dùng cáp quang Còn phần lớn mạng diện rộng cung cấp đường truyền có tốc độ thấp nhiều T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps (Ở ñây bps (Bit Per Second) ñơn vị truyền thông tương ñương với bit ñược truyền giây, ví dụ tốc ñộ ñường truyền Mbps tức truyền tối ña Megabit giây ñường truyền đó) Thơng thường mạng cục tỷ lệ lỗi truyền liệu vào khoảng 1/107-108 mạng diện rộng tỷ lệ vào khoảng 1/106 - 107 Chủ quản ñiều hành mạng: Do phức tạp việc xây dựng, quản lý, trì ñường truyền dẫn nên xây dựng mạng diện rộng người ta thường sử dụng ñường truyền ñược thuê từ công ty viễn thông hay nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu Tùy theo cấu trúc mạng đường truyền thuộc quan quản lý khác nhà cung cấp ñường truyền nội hạt, liên tỉnh, liên quốc gia Các ñường truyền phải tn thủ quy định phủ khu vực có đường dây qua như: tốc độ, việc mã hóa Cịn mạng cục cơng việc đơn giản nhiều, quan cài đặt mạng cục toàn mạng thuộc quyền quản lý quan ch ðường thơng tin mạng: Trong mạng cục thơng tin theo ñường xác ñịnh cấu trúc mạng Khi người ta xác định cấu trúc mạng thơng tin Te ln ln theo cấu trúc xác định Cịn với mạng diện rộng liệu cấu trúc phức tạp nhiều việc sử dụng dịch vụ truyền liệu Trong trình hoạt động điểm nút thay đổi ñường ñi thông tin phát có trục trặc đường truyền hay phát có q nhiều thơng tin cần truyền hai điểm nút Trên mạng diện rộng thơng tin có đường khác nhau, điều cho phép sử dụng tối đa lực ñường truyền hay nâng cao ñiều kiện an tồn truyền liệu Dạng chuyển giao thơng tin: Phần lớn mạng diện rộng ñược phát triển cho việc truyền ñồng thời ñường truyền nhiều dạng thơng tin khác như: video, tiếng nói, liệu Trong mạng cục chủ yếu phát triển việc truyền liệu thông thường ðiều giải thích việc truyền dạng thơng tin video, tiếng nói khu vực nhỏ quan tâm truyền qua khoảng cách lớn Các hệ thống mạng ngày phức tạp chất lượng, ña dạng chủng loại phát triển nhanh chất Trong phát triển số lượng nhà sản xuất từ phần mềm, phần cứng máy tính, sản phẩm viễn thông tăng nhanh với nhiều sản phẩm đa dạng Chính vai trị chuẩn hóa mang ý nghĩa quan trọng Tại nước quan chuẩn quốc gia ñã ñưa chuẩn phần cứng quy ñịnh giao tiếp nhằm giúp cho nhà sản xuất làm sản phẩm kết nối với sản phẩm hãng khác sản xuất Chương Mơ hình truyền thơng I Sự cần thiết phải có mơ hình truyền thơng ðể mạng máy tính trở mơi trường truyền liệu cần phải có yếu tố sau: Mỗi máy tính cần phải có địa phân biệt mạng Việc chuyển liệu từ máy tính đến máy tính khác mạng thực thơng qua ch quy ñịnh thống gọi giao thức mạng Khi máy tính trao đổi liệu với trình truyền giao liệu Te thực hồn chỉnh Ví dụ ñể thực việc truyền file máy tính với máy tính khác gắn mạng cơng việc sau phải thực hiện: Máy tính cần truyền cần biết địa máy nhận Máy tính cần truyền phải xác định máy tính nhận sẵn sàng nhận thơng tin Chương trình gửi file máy truyền cần xác định chương trình nhận file máy nhận sẵn sàng tiếp nhận file Nếu cấu trúc file hai máy khơng giống máy phải làm nhiệm vụ chuyển ñổi file từ dạng sang dạng Khi truyền file máy tính truyền cần thơng báo cho mạng biết địa máy nhận để thơng tin mạng đưa tới đích ðiều cho thấy hai máy tính có phối hợp hoạt ñộng mức ñộ cao Bây thay xét trình trình chung chia trình thành số cơng đoạn cơng đoạn hoạt động cách độc lập với Ở chương trình truyền nhận file máy tính chia thành ba module ... video, tiếng nói khu vực nhỏ ñược quan tâm truyền qua khoảng cách lớn Các hệ thống mạng ngày phức tạp chất lượng, ña dạng chủng loại phát tri? ??n nhanh chất Trong phát tri? ??n số lượng nhà sản xuất từ... liệu thực q trình truyền thơng khơng liên quan tới mạng nằm tầng tiếp cận mạng Tầng truyền liệu không quan tâm tới chất ứng dụng ñang trao ñổi liệu mà quan tâm tới cho liệu ñược trao ñổi cách... thực chưa đủ Trên giới có số quan ñịnh chuẩn, họ ñưa hàng loạt chuẩn mạng chuẩn có tính chất khuyến nghị khơng bắt buộc chúng quan chuẩn quốc gia coi trọng Hai số quan chuẩn quốc tế là: ISO (The