Bài giảng môn Mạng máy tính: Chương 1 - ThS. Trần Bá Nhiệm

Bài giảng môn Mạng máy tính: Chương 1 cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về Internet; Giao thức là gì? Vấn đề liên quan, phần cạnh, phần lõi và truy cập mạng; Chuyển gói và chuyển mạch; Cấu trúc Internet/ISP; Hiệu suất: mất mát, trễ; Phân lớp và mô hình dịch vụ; Lịch sử Internet. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chương Giới thiệu Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004 Biên dịch: ThS Trần Bá Nhiệm Slide biên dịch sang tiếng Việt theo cho phép tác giả All material copyright 1996-2006 J.F Kurose and K.W Ross, All Rights Reserved CuuDuongThanCong.com Giới thiệu https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Nội dung trình bày 1.1 Internet gì? 1.2 Phần cạnh mạng 1.3 Phần lõi mạng 1.4 Các thiết bị vật lý 1.5 Cấu trúc Internet ISP 1.6 Sự trễ & mát mạng chuyển mạch gói 1.7 Các lớp giao thức, mơ hình dịch vụ 1.8 Lịch sử phát triển Internet Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.1 Internet gì? Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Internet bao gồm hàng triệu thiết bị tính tốn kết nối với nhau: hosts = hệ thống đầu cuối chạy ứng dụng mạng  Dữ liệu truyền thông qua phương tiện truyền router server   mobile ISP địa phương thông  workstation ISP vùng Cáp quang, cáp đồng, sóng radio, vệ tinh Tốc độ truyền = băng thông routers: chuyển gói tin (gói liệu hay gói điều khiển cịn gọi thơng điệp) Mạng cơng ty Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Giao thức (protocol) điều khiển việc gửi nhận thơng điệp  Ví dụ:TCP, IP, HTTP, FTP, PPP  Internet: “mạng mạng”  Cấu trúc khơng chặt chẽ  Internet có tính cơng cộng, ngược với intranet có tính riêng tư  Các chuẩn Internet  RFC: Request for comments  IETF: Internet Engineering Task Force router workstation server mobile ISP địa phương ISP vùng Mạng công ty Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Hạ tầng truyền thông cho phép ứng dụng phân tán hoạt động host:  Web, email, trò chơi, ecommerce, chia sẻ file  Các dịch vụ truyền thông:  Connectionless không tin cậy  Connection-oriented tin cậy Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giao thức (protocol) Giao thức người:  “what’s the time?”  “I have a question”  Giới thiệu … xác định thông điệp gửi … xác định hành động xảy thông điệp nhận, kiện khác Giao thức mạng:  Giữa máy móc người  Tất hành vi truyền thông Internet quản lý giao thức Giao thức định nghĩa dạng thức thông điệp gửi nhận thực thể mạng hành động xảy tương ứng Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt So sánh giao thức người hai thực thể mạng Hi TCP connection request Hi TCP connection response Got the time? Get http://www.awl.com/kurose-ross 2:00 time Hỏi: Các giao thức khác người? Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.2 Phần cạnh mạng Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một nhìn cận cảnh cấu trúc mạng:  Phần cạnh mạng: ứng dụng host  Phần lõi: routers  Mạng mạng   Truy cập mạng, thiết bị vật lý: đường truyền liên kết Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 Giao thức “các lớp” Các mạng phức tạp!  nhiều “mảnh”:  hosts  Routers  liên kết phương tiện khác  ứng dụng  giao thức  phần cứng, phần mềm Có hy vọng để tổ chức cấu trúc mạng không? Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 63 Tổ chức theo kiểu hàng không Vé (mua) Vé (than phiền) Hành lý (kiểm tra) Hành lý (đòi hỏi) Cổng (tải) Cổng (không tải) Đường băng cất cánh Đường băng hạ cánh Chuyển chuyến Chuyển chuyến Chuyển chuyến  chuỗi bước Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 64 Các lớp chức vận tải hàng không ticket (purchase) ticket (complain) ticket baggage (check) baggage (claim baggage gates (load) gates (unload) gate runway (takeoff) runway (land) takeoff/landing airplane routing airplane routing airplane routing Ga airplane routing airplane routing Các trung tâm điều hành trung chuyển Ga đến Các lớp: lớp thực nhiệm vụ  thông qua hoạt động lớp bên  phụ thuộc vào dịch vụ cung cấp lớp bên Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 65 Tại phải phân lớp? Nhằm xử lý với hệ thống phức tạp:  cấu trúc rõ ràng nhằm xác định quan hệ mảnh hệ thống  Thảo luận phân lớp mơ hình tham chiếu  mơ-đun hóa làm dễ dàng việc bảo trì, cập nhật hệ thống  thay đổi việc thực dịch vụ lớp suốt với phần lại hệ thống  ví dụ: thay đổi thủ tục kiểm tra cổng khơng ảnh hưởng đến phần cịn lại hệ thống  khảo sát điều có hại việc phân lớp? Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 66 Mơ hình OSI (Open Systems Interconnection ) The International Standards Application Presentation Session Transport Organization (ISO) Tầng ứng dụng Tầng trình bày Tầng phiên Tầng vận chuyển Network Tầng mạng Data link Tầng liên kết Physical Tầng vật lý CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mơ hình OSI  Tầng ứng dụng (Application layer): cung cấp phương tiện       cho người sử dụng sử dụng dịch vụ mạng Tầng trình bày (Presentation layer): quy định biểu diễn liệu Tầng phiên (Session layer): quản lý phiên ứng dụng Tầng vận chuyển (Transport layer): quy định kết nối end-toend Tầng mạng (Network layer): quy định địa mạng, truyền liệu Tầng liên kết (Data link layer): điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền Tầng vật lý (Physical layer): đường truyền vật lý, chuẩn điện, dây cáp, đầu nối CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mô hình OSI TCP/IP OSI TCP/IP Application Presentation Application Session Transport Transport Network Internet Data link Physical CuuDuongThanCong.com Network access https://fb.com/tailieudientucntt Mơ hình TCP/IP  application: cung cấp dịch vụ cho ứng dụng mạng  FTP, SMTP, HTTP  transport: xử lý liệu truyền  TCP, UDP  network: dẫn đường cho gói tin từ nguồn đến đích  transport network link IP, giao thức dẫn đường  link: liệu truyền lớp lân cận  application physical PPP, Ethernet  physical: bit “trên đường dây” Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 70 Đóng gói nguồn message segment M Ht M datagram Hn Ht M frame Hl Hn Ht M application transport network link physical link physical switch đích M Ht M Hn Ht Hl Hn Ht M M application transport network link physical Hn Ht Hl Hn Ht M M network link physical Hn Ht M router Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 71 1.8 Lịch sử phát triển Internet Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 72 Lịch sử phát triển Internet 1961-1972: Thời kỳ có nguyên lý chuyển gói  1961: Kleinrock – chứng minh hiệu chuyển gói  1964: Baran – chuyển gói mạng qn đội  1967: ARPAnet hình thành từ Advanced Research Projects Agency  1969: nút ARPAnet hoạt động  1972:     ARPAnet phổ biến rộng rãi NCP (Network Control Protocol) giao thức host-host chương trình e-mail ARPAnet có 15 nút Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 73 Lịch sử phát triển Internet 1972-1980: Internetworking, mạng riêng  1970: ALOHAnet mạng vệ tinh      Hawaii 1974: Cerf Kahn – kiến trúc sư mạng toàn cầu 1976: Ethernet Xerox PARC năm 70: kiến trúc: DECnet, SNA, XNA Cuối năm 70: chuyển gói độ dài cố định (tiền thân ATM) 1979: ARPAnet có 200 nút Nguyên lý mạng toàn cầu Cerf Kahn:  yêu cầu tối thiểu, tự quảnkhông thay đổi bên địi hỏi  mơ hình dịch vụ tốt  định tuyến phi trạng thái  điều khiển tập trung định nghĩa kiến trúc Internet ngày Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 74 Lịch sử phát triển Internet 1980-1990: giao thức mới, gia tăng phát triển  1983: xuất TCP/IP  1982: định nghĩa giao thức email SMTP  1983: DNS định nghĩa cách chuyển đổi tênđịa IP  1985: giao thức FTP định nghĩa  1988: điều khiển tắc nghẽn TCP  Các mạng quốc gia mới: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel  100,000 hosts kết nối vào liên minh mạng Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 75 Lịch sử phát triển Internet 1990, năm 2000: thương mại hóa, Web, ứng dụng  năm đầu 1990: ARPAnet ngừng hoạt động  1991: NSF chấm dứt hạn chế NSFnet (ngừng hoạt động, 1995)  năm đầu 1990: Web  hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s]  HTML, HTTP: Berners-Lee  1994: Mosaic, Netscape  năm cuối 1990: thương mại hóa Web cuối năm 1990 – năm 2000:  Nhiều ứng dụng đời: tin nhắn nhanh, chia sẻ file P2P  bảo mật mạng  Ước lượng khoảng 50 triệu host, 100 triệu người dùng  liên kết backbone chạy với tốc độ Gbps Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 76 Tổng kết Nắm vững vấn đề!  Tổng quan Internet  Giao thức gì?  Vấn đề liên quan, phần cạnh, phần lõi truy cập mạng  Chuyển gói chuyển mạch  Cấu trúc Internet/ISP  Hiệu suất: mát, trễ  Phân lớp mơ hình dịch vụ  Lịch sử Internet Giới thiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 77 .. .Chương 1: Nội dung trình bày 1. 1 Internet gì? 1. 2 Phần cạnh mạng 1. 3 Phần lõi mạng 1. 4 Các thiết bị vật lý 1. 5 Cấu trúc Internet ISP 1. 6 Sự trễ & mát mạng chuyển mạch gói 1. 7 Các lớp... Internet: mạng mạng  “Lớp-2” ISP nhỏ (thường ISP vùng)  Nối kết nhiều ISPs lớp -1 , số ISP lớp-2 ISP Lớp-2 giúp ISP lớp -1 ISP kết nối với phần lại Internet  Lớp-2 ISP khách hàng ISP lớp -1 Lớp-2 ISP... ISP khách hàng ISP lớp -1 Lớp-2 ISP Lớp-2 ISP Lớp -1 ISP Lớp -1 ISP Lớp-2 ISP ISP Lớp2 kết nối riêng với nhau, nối liền với NAP NAP Lớp -1 ISP Lớp-2 ISP Lớp-2 ISP Giới thiệu CuuDuongThanCong.com