Chương 1: Các khái niệm cơ bản. Nội dung chính trong chương này gồm: Mạng máy tính và ứng dụng trong đời sống, phân loại mạng, giao thức mạng, các mô hình tham chiếu, chuẩn mạng máy tính, hệ điều hành trong môi trường mạng, mạng intrnet.
MẠNG MÁY TÍNH VÀ INTERNET Chương 1: Các khái niệm bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung Mạng máy tính gì? Các thành phần mạng Một số ứng dụng mạng thông dụng Địa mạng Giao thức mạng Mơ hình kết nối mạng Truyền tin mạng Tốc độ đường truyền Phân loại mạng máy tính 10 Lịch sử phát triển Internet bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1.1 What is a network Mạng hệ thống gồm đường truyền thiết bị kết nối dùng để truyền tin máy tính Các thể mạng – người dùng nhà kết nối vào internet thông qua modem ADSL – người dùng laptop/smart phone kết nối vào wifi quán café – Có thể hệ thống đấu nối máy tính doanh nghiệp / đơn vị với – v.v bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1.2 Network components bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương Common network Symbols bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1.3 Network user applications Email (Outlook, POP3, Yahoo, Gmail\v.v) Web browser (Google chrome, Firfox, Cốc cốc\v.v) Instant messenging (Zalor, Facebook, BBM\v.v) Collaboration (whiteboard, Netmeeting, WebEx\) Database (file server) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương Các đặc tính cần quan tâm mạng Speed - Tốc độ Cost - Giá thành Security - Bảo mật Availability - Sẵn sàng Scalability - Khả mở rộng Reliability - Tin cậy Topology - Mơ hình kết nối bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương Sơ đồ kết nối mạng Sơ đồ kết nối vật lý (Topology) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương Kết nối tới internet Internet CSU/DSU bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1.4 Địa mạng Là dãy số để xác định xác máy mạng Trong mạng khơng thể có máy có trùng địa Có dạng địa – Địa vật lý (MAC): Do nhà sản xuất gán cho thiết bị – Địa logic (IPv4/IPv6): Do người quản trị mạng cấp máy tham gia vào mạng bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 10 1.4 Địa mạng (tt) số kiến thức hệ đếm nhị phân (review) – Cho chuỗi n bit (0 1) → giá trị chuỗi nhị phân hệ thập phân tính theo cơng thức sau bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 11 1.4 Địa mạng (tt) Một số công thức nhị phân cần nhớ – Có n bit → Giá trị là: 2n-1 + 2n-2+\.+21+20 = 2n - – Chuỗi nhị phân gồm n bit → biểu diễn 2n giá trị khác (từ đến 2n-1) 10000000 → 128 11111100 → 252 11000000 → 192 11111110 → 254 11100000 → 224 11111111 → 255 11110000 → 240 11111000 → 248 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 12 1.4 Địa mạng (tt) Bảng chuyển đổi hệ Thập phân–Nhị phân– Hexa bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 13 1.4 Địa mạng (tt) Địa vật lý – Gồm 48 bit (6 byte) nhị phân thường viết theo dạng hexa – Ví dụ: 0050:56C0:0001 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 14 1.4 Địa mạng (tt) Địa logic – Tuân theo sách (policy) mạng mà máy tham gia – Số bit địa phụ thuộc vào kiến trúc mạng cụ thể (hiện chủ yếu dùng địa IP) • Địa IPv4: Độ dài 32 bit (4 byte) • Địa IPv6: Độ dài 128 bit (16 byte) • Ví dụ: Mạng máy tính & Internet - Chương bangtqh@utc2.edu.vn 15 1.5 Giao thức mạng Chào anh! TCP connection request Ờ, chào em TCP connection response Mấy anh? bangtqh@utc2.edu.vn GET http://bangtqh.wordpress.com time Mạng máy tính & Internet - Chương 16 1.5 Giao thức mạng (tt) Hi TCP connection request Hi TCP connection response Got the time? GET http://bangtqh.wordpress.com 2:00 time bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 17 1.5 Giao thức mạng (tt) Một số giao thức phổ biến – – – – – – – ICMP: Internet Control Management Protocol TCP: Transmission Control Protocol IP: Internet Protocol HTTP: Hypertext Transfer Protocol SMTP: Simple Mail Transfer Protocol FTP: File Transfer Protocol \ Tóm lại giao thức mạng sẽ@ • • • Định nghĩa khn dạng (cú pháp/ngữ nghĩa) thông điệp Thủ tục gửi/nhận thông điệp Kiểm soát chất lượng đường truyền/Xử lý lỗi bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 18 1.6 Mơ hình kết nối mạng Mơ hình kết nối vật lý (Toplogy) – Bus, Ring, Star, Partial Mesh, v.v Tương tác máy tính mạng – Mơ hình Client-Server (Khách-Chủ) – Mơ hình Peer-to-Peer (ngang hàng ) – Mơ hình Hybird (lai mơ hình trên) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 19 1.6 Mơ hình kết nối mạng (tt) Mơ hình Client-Server – Các máy trạm (client) nối với máy chủ (server), nhận quyền truy nhập mạng tài nguyên mạng từ máy chủ bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 20 Packet-Switching (tt) Luồng liệu truyền nút chia thành gói (packet) có khuôn dạng sau: 101001.1010001101011011110.11001 Header Trailer Data Mỗi nút trung gian nhận toàn packet, xử lý, lưu trữ thời gian chuyển packet tới nút Cơ chế gọi Store and Forward (Giữ chuyển) L bits/packet Source bangtqh@utc2.edu.vn R bps R bps Destination Mạng máy tính & Internet - Chương 33 Packet-Switching (tt) Host A Thời gian truyền packet từ Nút A Node Node Host B Độ trễ lan tỏa từ A đến nút Thời gian xử lý độ trễ xếp hàng packet1 Nút bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 34 1.8 Tốc độ đường truyền Đơn vị đo thông tin bit (giá trị 1) – – – – – bit = Byte 1024 Byte = Kilo Byte (KB) 1024 KB = Mega Byte (MB) 1024 MB = Giga Byte (GB) 1024 GB = Tera Byte (TB) Tốc độ đường truyền mạng tính số bit truyền giây (bits per second - bps) đó: – 1Kbps = 1000 bps – 1Mbps = 1000 Kbps = 1.000.000 bps – 1Gbps = 1000 Mbps = 1.000.000.000 bps bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 35 1.8 Tốc độ đường truyền (tt) Như vậy: – Tốc độ download (1 file) tính theo KBps (số Byte) download giây – Tốc độ download không giống tốc độ đường truyền nhà cung cấp cam kết → Đừng vội phàn nàn\ – Ví dụ: tốc độ đường truyền Internet 512kbps → tốc độ download là: bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 36 1.8 Tốc độ đường truyền (tt) Bandwidth (băng thông): – Là dải tần số mà môi trường truyền dẫn đáp ứng (đơn vị Hertz) Băng thông liên quan mật thiết đến tốc độ tối đa đường truyền (theo cơng thức tính tốn Nyquist), có đơi người ta hay dùng tốc độ tối đa (tính bps) để băng thông mạng Throughput (Thông lượng) – Thông lượng (throughput) lượng thơng tin hữu ích truyền mạng đơn vị thời gian số để đánh giá mạng nhanh hay chậm bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 37 1.9 Phân loại mạng máy tính Theo hình thức truyền tin – Mạng quảng bá (broadcast) – Mạng điểm-đểm (point-to-point) Theo kỹ thuật truyền tin – Mạng chuyển mạch kênh (ảo) – Mạng chuyển mạch gói Theo quy mơ mạng – Mạng cục (LAN – Local Network Area) – Mạng đô thi (MAN – Metropolitan Network Area) – Mạng diện rộng (WAN – Wide Network Area) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 38 1.9 Phân loại mạng máy tính (tt) Communication network Point -to-Point networks Broadcast networks Mạng chuyển mạch (switched networks) Mạng chuyển mạch gói (packet-switched networks) Mạng chuyển mạch kênh (circuit-switched networks) FDM bangtqh@utc2.edu.vn TDM Mạng máy tính & Internet - Chương 39 1.9 Phân loại mạng máy tính (tt) Mạng LAN – Băng thơng lớn; – Kích thước mạng bị giới hạn; – Chi phí triển khai lắp đặt rẻ; – Quản trị đơn giản bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 40 1.9 Phân loại mạng máy tính (tt) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 41 1.9 Phân loại mạng máy tính (tt) Mạng MAN – Gần giống mạng LAN giới hạn kích thước thành phố hay quốc gia Mạng MAN kết nối mạng LAN lại với thông qua môi trường truyền dẫn phương thức truyền thơng khác – Băng thơng mức trung bình,đủ để phục vụ ứng dụng cấp thành phố hay quốc gia phủ điện tử,thương mại điện tử,các ứng dụng ngân hàng\ – Do MAN kết nối nhiều LAN nên việc quản trị gặp khó khăn ,đồng thời độ phức tạp tăng theo – Chi phí thiết bị MAN tương đối đắt tiền bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 42 1.9 Phân loại mạng máy tính (tt) Mạng WAN – Băng thông thấp, dễ kết nối thường phù hợp với ứng dụng online email , FTP,web\ – Phạm vi hoạt động không giới hạn – Do kết nối nhiều LAN MAN với nên mạng phức tạp tổ chức toàn cầu phải đứng quy định quản lý – Chi phí cho thiết bị cơng nghệ WAN đắt bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 43 1.10 Lịch sử Internet Internet gì? – Là mạng mạng – Hàng triệu/hàng tỉ thiết bị/hệ thống đầu cuối • Các trạm làm việc (workstation) • Các thiết bị PDA, thiết bị sinh hoạt,\ – Hệ thống đường truyền trải khắp toàn cầu – Rất nhiều thiết bị “định tuyến” phục vụ nhu cầu “vận chuyển” tin tức nút Ai sở hữu Internet ? – Không tổ chức hay cá nhân – Internet xây dựng hoạt động theo chuẩn chung số tổ chức quy định giám sát (IETF, ICANN, InterNIC, IAB, ITU\) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 44 1.10 Lịch sử Internet (tt) Kiến trúc Internet ? access net access net access net access net access net access net access net Question: given millions of access ISPs, how to connect them together? access net access net access net access net access net access net bangtqh@utc2.edu.vn access net access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương 45 Kiến trúc Internet Option: connect each access ISP to every other access ISP? access net access net access net access net access net access net access net connecting each access ISP to each other directly doesn’t scale: O(N2) connections access net access net access net access net access net access net bangtqh@utc2.edu.vn access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương access net 46 Kiến trúc Internet (tt) Option: connect each access ISP to a global transit ISP? Customer and provider ISPs have economic agreement access net access net access net access net access net access net access net global ISP access net access net access net access net access net access net access net access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương bangtqh@utc2.edu.vn 47 Kiến trúc Internet (tt) But if one global ISP is viable business, there will be competitors … access net access net access net access net access net access net access net ISP A access net access net access net ISP B ISP C access net access net access net bangtqh@utc2.edu.vn access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương access net 48 Kiến trúc Internet (tt) But if one global ISP is viable business, there will be competitors … which must be interconnected Internet exchange point access net access net access net access net access net IXP access net access net ISP A IXP access net access net ISP B ISP C access net access net peering link access net access net access net access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương bangtqh@utc2.edu.vn 49 Kiến trúc Internet (tt) … and regional networks may arise to connect access nets to ISPS access net access net access net access net access net IXP access net ISP A IXP access net access net access net access net ISP B ISP C access net access net regional net access net bangtqh@utc2.edu.vn access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương access net 50 Kiến trúc internet (tt) … and content provider networks (e.g., Google, Microsoft, Akamai) may run their own network, to bring services, content close to end users access net access net access net access net access net IXP access net ISP A access net Content provider network IXP access net access net access net ISP B ISP B access net access net regional net access net bangtqh@utc2.edu.vn access net access net Mạng máy tính & Internet - Chương access net 51 1.10 Lịch sử Internet (tt) 1961-1972: Thời kỳ đầu mạng chuyển mạch gói 1961: Kleinrock – Chứng minh tính hiệu mạng chuyển mạch gói 1964: Paul Baran-Nghiên cứu chuyển mạch gói mạng quân 1967: Mạng ARPAnet đầu tư xây dựng bảo trợ ARPA 1972: – ARPAnet thức cơng bố vận hành – Ra đời giao thức điều khiển mạng NCP (Network Control Protocol first host-host protocol ) – Chương trình e-mail – ARPAnet phát triển lên15 nút 1969: Nút mạng ARPAnet hoạt động bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 52 1.10 Lịch sử Internet (tt) 1961-1972: Thời kỳ đầu mạng chuyển mạch gói bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 53 1.10 Lịch sử Internet (tt) 1972-1980: Liên mạng, mạng mới, mạng độc quyền 1970: Mạng vệ tinh ALOHA Hawaii 1974: Kiến trúc kết nối liên mạng Cerf Kahn đề xuất 1976: Xerox PARC cho đời Ethernet Cuối thập niên 70: số mạng độc quyền DECnet, SNA, XNA Cuối thập niên 70: mạng chuyển mạch gói (độ dài cố định-tiền thân mạng ATM) 1979: ARPAnet có 200 nút bangtqh@utc2.edu.vn Nguyên lý kết nối liên mạng Cerf Kahn – minimalism, autonomy - no internal changes required to interconnect networks – best effort service model – stateless routers – decentralized control Mạng máy tính & Internet - Chương 54 1.10 Lịch sử Internet (tt) 1980-1990: nhiều protocol mới, nhiều mạng 1983: deployment of TCP/IP 1982: SMTP e-mail protocol defined 1983: DNS defined for name-to-IP-address translation new national networks: CSnet, BITnet, NSFnet, Minitel 100,000 hosts kết nối (toàn mạng) 1985: FTP protocol defined 1988: TCP congestion control bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 55 1.10 Lịch sử Internet (tt) 1990 - 2000’s: Thương mai điện tử, Web, new apps Đầu thập niên1990: ARPAnet thức ngừng hoạt động 1991: NSFnet bỏ hạn chế sử dụng NFS cho mục đích thương mại (đến 1995 NFSnet ngừng hoạt động) Đầu thập niên1990: Web – hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s] – HTML, HTTP: Berners-Lee – 1994: Mosaic, later Netscape – late 1990’s: Commercialization of the Web bangtqh@utc2.edu.vn Cuối 1990’s – 2000’s: Nhiều ứng dụng “chết người”: instant messaging, P2P file sharing\ Vấn đề an ninh mạng trở nên cấp thiết Khoảng 50 triệu host 100 triệu người dùng Tốc độc đường trục backbone đạt cỡ Gbps Mạng máy tính & Internet - Chương 56 1.10 Lịch sử Internet (tt) 2005 – – ~3.8 billion hosts (smartphones and tablets) – Truy cập băng thông rộng – Truy cập không dây tốc độ cao có khắp nơi – Xuất “mạng xã hội” online • Facebook (1,591 bil users – 12/2015) • Twitter (0.35 bil users – 12/2015) – Các “ông lớn” (Google, Microsoft) xây dựng “mạng riêng” – Thông qua internet, hãng cung cấp khả tìm kiếm, truy cập tức thời – E-commerce, universities, enterprises running their services in “cloud” (eg, Amazon EC2) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 57 Số liệu thống kê (tham khảo) Nguồn http://www.internetlivestats.com/ Nguồn: http://www.internetlivestats.com/ ( tháng4/2016) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 58 Số liệu thống kê (tham khảo) Việt Nam Nguồn: http://www.internetlivestats.com/ ( tháng4/2016) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 59 Số liệu thống kê (tham khảo) Nguồn : http://www.internetlivestats.com/ Ngày 7/4/2016 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 60 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 61 ... 2n -1 ) 10 000000 → 12 8 11 111 100 → 252 11 000000 → 19 2 11 111 110 → 254 11 100000 → 224 11 111 111 → 255 11 110 000 → 240 11 111 000 → 248 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 12 1. 4 Địa mạng. .. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 32 Packet-Switching (tt) Luồng liệu truyền nút chia thành gói (packet) có khn dạng sau: 10 10 01. 1 010 0 011 010 110 111 10 .11 0 01 Header Trailer Data Mỗi nút trung... access net Mạng máy tính & Internet - Chương access net 51 1 .10 Lịch sử Internet (tt) 19 6 1- 1972: Thời kỳ đầu mạng chuyển mạch gói 19 61: Kleinrock – Chứng minh tính hiệu mạng chuyển mạch gói 19 64: