Thiết bị mạng và giao thức mạng

PHẦN II. THIẾT BỊ MẠNG VÀ GIAO THỨC MẠNG Chương 1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MẠNG MÁY TÍNH I. CARD GIAO TIẾP MẠNG ( NETWORK INTERFACE CARD) Các bộ phận giao tiếp có thể được thiết kế ngay trong bảng mạch chính (mainboard) của máy tính hoặc ở dạng tấm giao tiếp mạng gọi là card giao tiếp mạng NIC (Network Interface Card) hoặc là các bộ thích nghi đường truyền. Một NIC có thể được cài vào một khe cắm (slot) của máy tính. Đây là thiết bò phổ dụng nhất để nối máy tính với mạng. Trong NIC có một bộ thu phát (transceiver) với một số kiểu đầu nối. Bộ thu phát chuyển đổi các tín hiệu bên trong máy tính thành tín hiệu mà mạng đòi hỏi. Card giao tiếp phải có một đầu nối hợp với cáp. Nếu dùng cáp đồng trục loại nhỏ thì card giao tiếp mạng phải có đầu nối BNC, nếu là cáp xoắn đôi thì card phải có đầu nối RJ-45. II. THIẾT BỊ TẬP TRUNG DÂY (HUB) : Hub là bộ chia hay gọi là bộ tập trung dây dùng để đấu nối mạng. Theo hoạt động và chưc năng, người ta phân biệt có các loại Hub khác nhau như sau : • HUB THỤ ĐỘNG : Loại hub này không chứa các linh kiện điện tử và cưng không sử lý các tín hiệu dữ liệu. Các hub thụ động có chứ năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một đoạn cáp mạng, khoảng cách giữa một máy tính và hub không lớn hơn một nửa khoảng cách tối đa cho phép giữa hai máy tính trên mạng (ví dụ khoảng cách tối đa cho phép giữa hai máy tính trên mạng là 200 m thì khoảng cách tối đa giữa máy tính và hub là 100 m). • HUB CHỦ ĐỘNG : loại hub này có các linh kiện điện tử có thể khuếch đại và xử lý tín hiệu điện tử tryuền qua giữa các thiết bò mạng. Quá trình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho mạng hoạt động tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi và khoảng cách giữa các thiết bò có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng có thể kéo theo giá thành của hub chủ động cao hơn đáng kể so với hub bò động. • HUB THÔNG MINH : đây là hub chủ động nhưng có thêm chức năng quản trò hub: nhiều hub hiệân nay đã hỗ trợ các giao thức quản trò mạng cho phép hub gửi các gói tin về trạm điều khiển mạng trung tâm. Nó cũng cho phép mạng trung tâm quản lý hub, chẳng hạn ra lệnh cho hub huỷ bỏ một liên kết đang gây rối cho mạng. • HUB CHUYỂN MẠCH : đây là loại hub mới nhất bao gồm các mạch cho phép chọn đường rất nhanh cho các tín hiệu giữa các cổng trên hub. Thay vì chuyển tiếp một gói tin tới tất cả các cổng của hub, một hub chuyển mạch chỉ chuyển tiếp các gói tin tới cổng nối với trạm đích của gói tin. Nhiều hub chuyển mạch có khả năng chuyển mạch các gói tin theo con đường nhanh nhất. Do tính ưu việt nhiều mạng của hub chuyển mạch nên nó đang dần dần thay thế cầu nói và bộ đònh tuyến trên nhiều mạng. III. BỘ LẶP (REPEATER) Bộ lặp (repeater) là một thiêt bò nối hai đầu đoạn cáp với nhau khi cần mở rộng mạng. Nó được dùng khi độ dài tổng cộng của cáp vượt quá độ dài cực đại cho phép. Bộ lặp chỉ dùng với các mạng Ethrnet nối với cáp đồn trục, còn ở mạng dùng cáp UTP thì chính hub cũng là một bộ lặp. pc pc pc pc pc pc pc Bộ lặp IV. CẦU NỐI (BRIDGE) Cầu nối (Bridge) là một thiết bò làm việc ở lớp liên kết dữ liệu ( Data link layer) của mô hình OSI. Nó là một thiết bò dùng để nối hai mạng sao cho chúng hoạt động như một mạng. Cầu nối có thể chuyển đi các tín hiệu có đích ở phần mạng phía bên kia. Cầu nối làm được điều đó vì mỗi thiết bò mạng đều có một đòa chỉ duy nhất và đòa chỉ đích đươc đặt trong tiêu đề của mỗi gói tin được truyền. Giả sử có hai mạng LAN A và LAN B Ta có mô hình sau : bridge Pc (x) Pc A Pc B Pc 1 Pc 2 Pc (n) LAN A LAN B • Hoạt động của cầu nối: + Nhận mọi gói thông tin trên LAN A và LAN B. + Kiểm tra các đòa chỉ đích ghi trong gói (các gói tin trong LAN A mà có đích cũng ở trên LAN A thì các gói tin đó có thể được gửi đến đích mà không cần đến cầu nối. Các gói tin trong LAN B có cùng đòa chỉ trên LAN B cũng vậy. Các cầu nối thế hệ cũ đòi hỏi phải cấu hình trực tiếp các bảng đòa chỉ. Còn các cầu nối thế hệ mới ( gọi là learning bridge) có thể cập nhật tự động các bảng đòa chỉ của nó khi các thiết bò được thêm vào hoặc bớt đi trên mạng Cầu nối có thể dùng để nối hai mạng khác nhau, chẳng hạn như nối mạng Ethernet và mạng Token Ring. Nhưng chúng hay được dùng hơn trong việc chia một mạng lớn thành hai mạng nhỏ để nâng cao hiệu năng sử dụng • Tính năng của một số loại cầu nối : + Lọc và chuyển tiếp chỉ ra khả năng nhận và kiểm tra dữ liệu để chuyển khung tới mạng khác hay trong cùng một mạng. + Hỗ trợ nhiều cổng cho phép nối nhiều hơn hai mạng với nhau. + Hỗ trợ giao tiếp LAN và WAN + Không nén dữ liệu khi truyền. + Phiên dòch khung, chuyển đổi hai khuôn dạng dữ liệu khác nhau giữa hai mạng. + Bóc gói khung: thêm vào phần tiêu đề cho mỗi gói khi đi qua mỗi lớp. + Phương thức đònh tuyến : cầu nối loại này có khả năng tự độâng thay đổi bảng đònh tuyến có thể lựa chọn đường đi tới đích của dữ liệu được tôt nhất. V. BỘ ĐỊNH TUYẾN (ROUTER) : Bộ đònh tuyến là một thiết bò thông minh hơn hẳn cầu nối vì nó còn có thể thực hiện các giải thuật các đường đi tối ưu ( theo chỉ tiêu nào đó). Nói cách khác, bộ đònh tuyến tương tự như một cầu nối “ siêu thông minh” cho các mạng thực sự lớn. Cầu nối chứa đòa chỉ của tất cả các máy tính gửi hai bên cầu và có thể gửi các thông điệp theo đúng đòa chỉ. Nhưng các bộ đònh tuyến còn biết nhiều hơn phạm vi trong mạng, một bộ đònh tuyến không những chỉ biết các đòa chỉ của tất cả các máy tính mà còn biết các cầu nối và các bộ đònh tuyến khác ở trên mạng và có thể quyết đònh lộ trình có hiệu quả nhất cho mỗi thông điệp. Các bộ đònh tuyến cũng được dùng để nối các mạng cách xa nhau về mặt đòa lý qua các bộ điều chế modem mà không thể thực hiện điều này bằng cầu nối. Về mặt kỹ thuật phân biệt giữa cầu nối và bộ đònh tuyến: cấu nối hoạt động ở lớp điều khiển truy cập môi trường MAC (Media Access Control) hay lớp liên kết dữ liệu. Trong khi đó bộ đònh tuyến hoạt động ớ lớp mạng. Như vậy, cầu nối có chức năng tương ứng với hai lớp thấp ( lớp vật lý, lớp liên kết dữ liệu) của mô hình OSI, trong khi các bộ đònh tuyến hoạt động ở lớp mạng của mô hình OSI. Bộ đònh tuyến cho phép nối các kiểu mạng khác nhau thành liên mạng. Chức năng của bộ đònh tuyến đòi hỏi phải hiểu một giao thức nào đó trước khi thực hiện việc chọn đườnh cho giao thức đó. các bộ đinh tuyến do vậy sẽ phụ thuộc vào giao thức của các mạng được nối kết. VI. MODEM (GIẢI ĐIỀU CHẾ): Modem ( giải điều chế ) là thiết bò có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự mà ngược lại. Nó được dùng để kết nối thông các máy tính thông qua đường điện thoại, đây là một loại thiết bò khá phổ dụng. Modem không thể dùng để nối các mạng xa với nhau và trao đổi dữ liệu trực tiếp. Hay nói cách khác, modem không phải là thiết bò liên mạng như bộ đònh tuyến. Tuy nhiên modem có thể dược dùng kết hợp với một bộ đònh tuyến để kết nối các mạng qua điện thoại. Có hai loại modem : modem trong và modem ngoài. Modem trong được gắn trong bo mạch chính ( mainboard), còn modem ngoài là một thiết bò độc lập, nó được nối với máy tính thông qua cổng RS-232. VII. MÁY PHỤC VỤ _ SERVER Trong mét m¹ng cã thĨ cã mét hay nhiỊu m¸y Server, c¸c m¸y nµy cã cÊu h×nh m¹nh thêng sư dơng ®Ĩ qu¶n lý c¸c ho¹t ®éng cđa m¹ng nh ph©n chia tµi nguyªn m¹ng, trao ®ỉi th«ng tin gi÷a c¸c tr¹m . VIII. PHƯƠNG PHÁP BẤM DÂY NỐI MẠNG (Đọc thêm) • Cáp mạng gồm có một lớp nhựa trắng bao bọc ở bên ngoài, bên trong gồm có 8 sợi: cáp nhỏ xoắn đôi với nhau thành 4 cặp.  Cặp thứ nhất: Xanh lá + trắng xanh lá.  Cặp thứ hai: Xanh dương + trắng xanh dương.  Cặp thứ ba: Cam + trắng cam.  Cặp thứ tư: Nâu + trắng nâu • Để dễ thuận tiện trong việc bấm cáp, người ta chia chúng thành hai chuẩn sau :  Chuẩn A theo thứ tự sau : Trắng cam, cam, trắng xanh lá, xanh dương, trắng xanh dương,xanh lá, trắng nâu, nâu  Chuẩn B theo thứ tự sau : Trắng xanh lá, xanh lá, trắng cam, xanh dương, trắng xanh dương, cam, trắng nâu, nâu • Nếu nối giữa Hub với Hub hoặc giữa máy tính với máy tính. Một đầu của đầu cáp ta sử dụng chuẩn A để nối,đầu còn lại ta dùng chuẩn B. • Nếu nối giữa máy với Hub, ta sử dụng chuẩn B cho mỗi đầu cáp. chuaồn A chuaồn B Hỡnh chuaồn bũ baỏm caựp : Hỡnh caựp ủaừ ủửụùc baỏm : Chương 2. IP- GIAO THỨC MẠNG Mỗi máy tính khi kết nối vào Internet đều có một đòa chỉ duy nhất, đó chính là đòa chỉ IP. Đòa chỉ này dung để phân biệt máy tính đó với các máy tính khác trên mạng Internet. Vậy đòa chỉ IP là gì : đòa chỉ IP là một số nguyên 32 bit được chia thành 4 byte ngăn cách bởi dấu chấm, mỗi byte có giá trò từ 0->255. Mỗi đòa chỉ IP gồm hai phần là đòa chỉ mạng (Network) và đòa chỉ máy (Host). Ví dụ 1: 45.10.0.1 ( đòa chỉ mạng là 45,đòa chỉ máy là 10.0.1) Ví dụ 2: 168.10.45.12 (đòa chỉ mạng là 168.10, đòa chỉ máy là 45.12) I. CÁC LỚP ĐỊA CHỈ IP: Toàn bộ đòa chỉ IP được chi thành sáu lớp khác nhau : A,B,C,D,E và loopback. Mỗi lớp sẽ có cách xác đònh đòa chỉ Network và đòa đòa chỉ Host khác nhau. • Lớp A: có bit đầu tiên bằng 0, 7 bit còn lại N dành cho đòa chỉ network nên có tối đa là 2^7-2=126 trên lớp A. 24 bit còn lại dành cho đòa chỉ Host nên mỗi mạng thuộc lớp A có tối đa là 2^24-2=17.777.214 máy. Nguyên nhân phải trừ đi 2 vì có hai đòa chỉ được dành riêng là đòa chỉ mạng (x.x.x.0) và đòa chỉ broadcast (x.x.x.255). Lớp A chỉ dành riêng cho các đòa chỉ của các tổ chức lớn trên thế giới. Vùng đòa chỉ IP của lớp A là 1.0.0.1 đến 126.0.0.0 • Lớp B: có hai bit đầu tiên là 10, 14 bit tiếp theo dành cho đòa chỉ network, 16 bit còn lại dành cho đòa chỉ host. Tổng số mạng trên lớp B bằng 2^14-2=16382, mỗi mạng chứa tối đa là 2^16-2=65.643 máy. Lớp dành cho các tổ chức hạng trung trên thế giới. Vùng đòa chỉ dùng chỉ lớp B là 128.1.0.0 đến 191.254.0.0 • Lớp C: có ba bit đầu tiên là 110, 22 bit tiếp theo dành cho đòa chỉ lớp mạng, 8 bit còn lại dành riêng cho đòa chỉ host. Số mạng tối đa trên lớp C là 4194302, số host ( máy) tối đa trên mỗi mạng là254. Lớp C được sử dụng trong các tổ chức nhỏ , trong đó có cả máy tính của chúng ta. Vùng đòa chỉ của lớp C từ 192.0.1.0 đến 223.255.254.0 • Lớp D: có 4 bit đầu tiên luôn là 1110, lớp D được dành cho phát các thông tin (multicast/broadcast), có đòa chỉ từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 • Lớp E: có 4 bit đầu tiên luôn là 1111, lớp E được dành riêng cho việc nhiên cứu, lớp này có đòa chỉ từ 240.0.0.0 đến 254.255.255.255 • Loopback : đòa chỉ 127.x.x.x được dùng riêng để kiểm tra vòng lặp quy hồi (loopback) và truyền thông liên quy trình trên máy tính cục bộ, đây không phải là đòa chỉ mạng hợp lệ.  Chúng ta có thể dựa vào các bit hoặc các byte đầu tiên để xác đònh lớp của IP một cách nhanh chóng. Ví dụ IP là : 128.7.15.1 Ta có bảng sau: Hệ nhò phân 10000000 00000111 00001111 00000001 Hệ thập phân 128 7 15 1 Ta thấy hai bit của byte đầu tiên là 10 => IP thuộc lớp B Hoặc ta có thể nhận được qua byte đầu tiên của đòa chỉ IP Ta có bảng sau : Lớp Byte đầu tiên của đòa chỉ IP A 1-126 B 128-191 C 192-223 [...]... hai giao thức có thể chia thành nhiều gói và bổ sung thêm các thông tin thứ tự, thông tin thời lượng và thông tin kiểm lỗi, tuy nhiên mỗi giao thức lại thực hiện việc này theo cách khác nhau Do đó, máy tính dùng giao thức này sẽ không thể giao tiếp thành công với máy tính dùng giao thức khác III MỘT SỐ GIAO THỨC THÔNG DỤNG  IPX (Internetworking Packet eXchange : trao đổi gói dữ liệu mạng) : Là nghi thức. .. là giao thức của mạng (protocol) Một tập hợp tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hoặc hai thiết bò máy tính với nhau được gọi là giao thức Các giao thức còn được gọi là các nghi thức hoặc đònh ước của máy tính HOẠT ĐỘNG CỦA GIAO THỨC : II Toàn bộ hoạt động truyền dữ liệu trên mạng phải được chia thành nhiều bước riêng biệt có hệ thống mỗi bước, một số hoạt động sẽ diễn ra và. .. hợp cho mạng nhỏ  TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol : Giao thức điều khiển truyền/ giao thức mạng) : Nếu có một giải pháp nào được gọi là tổng quan cho thế giới mạng thì đó chính là TCP/IP TCP/IP gồm tập hợp một bộ nghi thức được xây dựng và công nhận bởi các tổ chức Quốc Tế TCP/IP là một nghi thức hoạt động mà không quan tâm đến sự phân tuyến giữa các gói dữ liệu trên mạng giữa... tin giữa các mạng con trong một mạng lớn, lớp này còn được gọi là lớp thông tin giữa các mạng con với nhau Trong lớp mạng các gói dữ liệu có thể truyền đi theo từng đường khác nhau để tới đích Do vậy, ở lớp này phải chỉ ra con đường nào dữ liệu có thể đi và con đường nào bò cấmvào thời điểm đó Thường trong lớp mạng được sử dụng trong trường hợp mạng có nbiều mạng con hoặc các mạng lớn và phân bổ trên... không gian rộng lớn với nhiều nút thông tin khác nhau Tầng mạng chòu trách nhiệm thiết lập, duy trì chấm dứt kết nối với một hoặc nhiều hệ thống trung gian trong mạng con giao tiếp tầng mạng và hai tầng bên dưới, các giao thức ngang hàng nằm giữa mỗi máy tính và máy tính ngay bên cạnh nó thường không phải là máy tính đích cuối cùng Máy tính đòch và máy tính nguồn có thể bò chia cách bởi nhiều hệ thống... mạng Netware, IPX giống IP là không cần quan tâm đến cấu hình mạng của hệ thống cũng như việc phân tuyến dữ liệu giữa hai đặc điểm truyền và nhận như thế nào Tuy nhiên khác với IP, IPX có thể tự cấu hình Nó có thể tạo các đòa chỉ mạng từ sự kết hợp giữa đòa chỉ mạng được tạo ra bởi nhà quản trò mạng với đòa chỉ card mạng ở lớp MAC Tính năng này làm cho việc thiệt lập mạng trở nên đơn giản; vì khi mạng. .. Chuẩn bò dữ liệu và cho truyền thật sự qua card mạng rồi lên cáp mạng 2 MÁY TÍNH NHẬN : - Lấy gói dữ liệu ra khỏi cáp - Đưa gói dữ liệu vào máy tính thông qua card mạng - Tước bỏ khỏi gói dữ liệu thông tin truyền do máy tính gửi thêm vào - Sao chép dữ liệu từ gói vào bộ nhớ đệm để tái lắp ghép - Chuyển dữ liệu đã tái lắp ghép vào chương trình ứng dụng dưới dạng sử dụng được Cả máy tính gửi và máy tính nhận... giữa máy tính gửi và máy tính nhận, đó là lý do tại sao TCP/IP được sử dụng nhiều trên Internet TCP/IP có thể hoạt động trên nhiều mạng có nền (phần cứng) hệ thống khác nhau và cung cấp một cách thức cấu hình đòa chỉ mạng khá hiệu quả IP cóù hai khuyết điểm là: tính phức tạp và số lượng đòa chỉ mạng dự trữ ngày đang cạn dần Tuy nhiên, IP version 6 ( IP v.6) đã giải quyết được vấn đề này và đang được chấp... 3 Tầng mạng (Network) 2 Tầng liên kết dữ liệu (Data Link) 1 Tầng vật lý (Physical) Các lớp được đònh nghóa theo một cách thức mà những sự thay đổi trong một lớp này sẽ không cần thiết phải dẫn đến sự thay đổi trong các lớp khác Các lớp cao hơn như ( 5,6 và 7) có tính năng mạnh hơn các lớp thấp hơn Lớp ứng dụng có thể xử lý cùng các giao thức và đònh dạng dữ liệu được sử dụng bởi các lớp khác và nhiều... 240-254 127 SUBNET (MẠNG CON) II Để cấp phát đòa chỉ IP cho các mạng khác nhau một cách hiệu quả và dễ quản lý, nhà quản trò thường phân chia mạng của họ thành nhiều mạng nhỏ hơn gọi là Subnet Subnet sẽ vay mượn một số bit của host để làm Subnet mask (mặt nạ mạng) Chú ý: + Subnet mask có tất cả các bit network và subnet bằng 1, các bit host đều bằng 0 + Tất cả các máy trên cùng một mạng phải có cùng . PHẦN II. THIẾT BỊ MẠNG VÀ GIAO THỨC MẠNG Chương 1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MẠNG MÁY TÍNH I. CARD GIAO TIẾP MẠNG ( NETWORK INTERFACE CARD) Các bộ phận giao tiếp. của nó khi các thiết bò được thêm vào hoặc bớt đi trên mạng Cầu nối có thể dùng để nối hai mạng khác nhau, chẳng hạn như nối mạng Ethernet và mạng Token Ring.