›
›

Bài giảng Mạng máy tính

ppt 86 trang phuongnguyen 6570
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_mang_may_tinh.ppt

Nội dung text: Bài giảng Mạng máy tính

  1. Bộ Môn Vật lý Tin học-Viện Vật lý Kỹ thuật Đại học Bách Khoa Hà Nội MẠNG MÁY TÍNH
  2. MẠNG MÁY TÍNH 8/15/1004 2
  3. MẠNG MÁY TÍNH 128.135.40.1 128.140.5.40 Interface address Interface address 128.135.10.2 128.140.5.35 Network Network 128.135.0.0 Router 128.140.0.0 128.135.10.20 128.135.10.21 128.140.5.36 8/15/1004 3
  4. Nội Dung Mạng Máy Tính Thuật ngữ và khái niệm Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng phương pháp truy cập, kiến trúc và các thiết bị nối mạng Giới thiệu về Switch Tài Liệu Tham Khảo Chính Giới thiệu về Router Chuyển Mạch LAN Các Vấn đề về truyền thông trên mạng LAN Mạng Lan ảo VLAN Hệ điều hành mạng Linux (thuc hanh) 8/15/1004 4
  5. Tài liệu tham khảo 1. Mạng máy tính và các hệ thống mở - Nguyễn Thúc Hải 2. Cốt tủy về mạng (Phạm Cao Hoàn Phạm Đình Phước, Nguyễn Văn Khôi) 3. Giáo trình hệ thống mạng máy tính CCNA (3 tập) - Cisco Systems (Khương Anh chủ biên) 4. Cisco certified Network Associate CCNA 5. Cisco certified Network professinal CCNP 6. Quản trị hệ thống Linux (Nguyễn thanh thuỷ) 8/15/1004 5
  6. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 1.1 Định nghĩa mạng máy tính Mạng máy tính là một hệ thống gồm hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau bởi một đường truyền vật lý theo một quy ước nào đó để chia sẻ tài nguyên và các dịch vụ. 8/15/1004 6
  7. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Tài nguyên dùng chung có thể là file dữ liệu (file văn bản, file ảnh, file chương trình ), và các thiết bị (ổ đĩa, máy in, fax, modem) hoặc một dịch vụ như cơ sở dữ liệu hay một hệ thống cho thư điện tử. Các hệ độc lập phải được kết nối thông qua một đường truyền (gọi là môi trường truyền dẫn) sử dụng để truyền tài nguyên hoặc các dịch vụ giữa các máy tính với nhau. Tất cả các hệ thống trên đường truyền phải tuân theo một loạt nguyên tắc thông tin chung, để dữ liệu có thể đến đúng nơi đã định trước cho nó hoặc để các hệ thống thu, phát có thể hiểu được nhau. Các quy tắc quy ước đó được gọi là các giao thức (protocol) 8/15/1004 7
  8. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 8/15/1004 8
  9. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 1.2 Các yếu tố của mạng máy tính Đường truyền vật lý: là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Các tín hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín hiệu được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo tần số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu. Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là dải thông. Dải thông của một đường truyền chính là dải tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi là thông lượng của đường truyền - thường được tính bằng số lượng bit được truyền đi trong một giây (Bps). Thông lượng còn được đo bằng đơn vị khác là Baud (lấy từ tên nhà bác học - Emile Baudot). Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây. 8/15/1004 9
  10. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Giao thức mạng Việc truyền tín hiệu trên mạng cần phải có những quy tắc, quy ước về nhiều mặt, từ khuôn dạng (cú pháp, ngữ nghĩa) của dữ liệu cho tới các thủ tục gửi, nhận dữ liệu, kiểm soát hiệu quả và chất lượng truyền tin cũng như xử lý các lỗi, sự cố. Yêu cầu về xử lý và trao đổi thông tin của người sử dụng càng cao thì các quy tắc càng nhiều và càng phức tạp hơn. Tập hợp các quy tắc, quy ước đó gọi là giao thức của mạng. Giao thức (Protocol) là tập các tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hoặc hai máy tính với nhau. Các giao thức còn được gọi là nghi thức hoặc định ước của mạng. Một số giao thức được sử dụng rộng rãi trong các mạng LAN thường sử dụng các phương pháp truy cập như: Contention, tokenpassing, polling 8/15/1004 10
  11. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Hệ điều hành mạng Hệ điều hành mạng là một phần mềm hệ thống có các chức năng sau: ◼ Quản lý tài nguyên của hệ thống, các tài nguyên này gồm: • Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ) hay nói một cách đơn giản là quản lý tệp. Các công việc về lưu trữ tệp, tìm kiếm, xoá, copy, nhóm, đặt các thuộc tính đều thuộc nhóm công việc này. • Tài nguyên thiết bị. Điều phối việc sử dụng CPU, các thiết bị ngoại vi để tối ưu hoá việc sử dụng. ◼ Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống: Hệ điều hành đảm bảo giao tiếp giữa người sử dụng, chương trình ứng dụng với thiết bị của hệ thống. ◼ Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví dụ 8/15/1004 11 FORMAT đĩa, sao chép tệp và thư mục, in ấn chung )
  12. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 1.3 Mô hình mạng ◼ Mạng bình đẳng ◼ Mạng máy khách / chủ Mạng bình đẳng (Peer-to-peer) Mạng bình đẳng là mạng mà trong đó các máy có vai trò ngang nhau trong quá trình khai thác tài nguyên. Mạng bình đẳng phù hợp với một nhóm máy tính có cùng chức năng xử lý như nhau. Trong loại mạng này mỗi máy tính đều có thể là máy khách (client) hoặc máy chủ (server), không có sự phân biệt vai trò, không có máy nào được sử dụng để chuyên cung cấp một dịch vụ (chẳng hạn lưu trữ tập tin). Mạng bình đẳng thường sử dụng các hệ điều hành như: Windows for Workgroups, Windows 98 và Windows NT Workstation8/15/1004 12
  13. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Peer to Peer No Central Management 8/15/1004 13
  14. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Mạng khách / chủ (Client / Server) Mạng khách / chủ là hệ thống mạng có chứa ít nhất một máy chủ (server) trên đó cài đặt các phần mềm điều hành hệ thống của mạng. Máy chủ có vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống mạng. Máy chủ thường xuyên phải tiếp nhận, phân tích các yêu cầu khác nhau của máy khách về tài nguyên và đáp ứng các yêu cầu này. Vì vậy máy chủ thường có bộ xử lý mạnh, bộ nhớ và không gian đĩa cứng lớn, phải có độ tin cậy và tính ổn định cao. Mạng khách/chủ thường sử dụng các hệ điều hành như: Windows NT/2000/2003 Server, Unix, Linux Ví dụ điển hình của mô hình mạng khách / chủ là khi bạn sử dụng Internet, khi đó bạn sẽ được kết nối với máy chủ và sử dụng tài nguyên của máy chủ đó. 8/15/1004 14
  15. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Server-Based Network 8/15/1004 15
  16. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Yếu tố Mạng bình đẳng Mạng khách / chủ Kích thước 10 máy tính trở xuống. Giới hạn phụ thuộc bởi server và các thiết bị nối mạng. Bảo mật Bảo mật được thiết lập bởi Hệ thống bảo mật dữ liệu và người sử dụng trên mỗi người dùng được thiết lập cho máy tính. toàn mạng và quản lý bởi server. Quản trị Mỗi người sử dụng chịu Quản lí mạng tập chung, đòi trách nhiệm quản lí tài hỏi có ít nhất 1 người quản trị khoản của mình và không mạng. cần tới người quản trị mạng chung. 8/15/1004 16
  17. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 1.4 Phân loại mạng máy tính Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong một khu vực nhỏ. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao như cáp đồng trục, cáp xoắn hay cáp quang. LAN thường được sử dụng trong nội bộ một cơ quan, tổ chức để chia sẻ các tài nguyên trên mạng như máy in màu, ổ đĩa CD-ROM, các phần mềm ứng dụng và các cơ sở dữ liệu cần thiết khác. Trước khi phát triển công nghệ LAN, các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội. Để tận dụng hết những ưu điểm của mạng LAN người ta đã kết nối các LAN riêng biệt vào mạng diện rộng (WAN). 8/15/1004 17
  18. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Local Area Network (LAN) 8
  19. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng, kết nối máy tính trong một khu vực địa lý rộng lớn như một thành phố hoặc rải rác khắp cả nước. Các WAN có thể được tạo thành từ việc kết nối các LAN lại với nhau thông qua các hệ thống viễn thông như điện thoại, vệ tinh 8/15/1004 19
  20. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm ◼ Địa phương hoạt động: Liên quan đến khu vực địa lý thì mạng cục bộ sẽ là mạng liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ. Khu vực có thể bao gồm một tòa nhà hay là một khu nhà Điều đó hạn chế bởi khoảng cách đường dây cáp được dùng để liên kết các máy tính của mạng cục bộ (Hạn chế đó còn là hạn chế của khả năng kỹ thuật của đường truyền dữ liệu). Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năng liên kết các máy tính trong một vùng rộng lớn như là một thành phố, một miền, một đất nước, mạng diện rộng được xây dựng để nối hai hoặc nhiều khu vực địa lý riêng biệt. 8/15/1004 20
  21. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm ◼ Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền: Do các đường cáp của mạng cục bộ đươc xây dựng trong một khu vực nhỏ cho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của thiên nhiên (như là sấm chớp, mưa gió ). Điều đó cho phép mạng cục bộ có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao mà chỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ. Ngược lại với mạng diện rộng do phải truyền ở những khoảng cách khá xa với những đường truyền dẫn dài có khi lên tới hàng ngàn km. Do vậy mạng diện rộng không thể truyền với tốc độ quá cao vì khi đó tỉ lệ lỗi sẽ trở nên khó chấp nhận được. Mạng cục bộ thường có tốc độ truyền dữ liệu từ 4 đến 16 Mbps và đạt tới 100 Mbps nếu dùng cáp quang. Còn phần lớn các mạng diện rộng cung cấp đường truyền có tốc độ thấp hơn nhiều như T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps. T1 cung cấp sự kết nối và truyền tải đến từng điểm trên toàn bộ 24 kênh, T3 tương tự T1 nhưng là 672 kênh 8/15/1004 21
  22. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm ◼ Chủ quản và điều hành của mạng: Do sự phức tạp trong việc xây dựng, quản lý, duy trì các đường truyền dẫn nên khi xây dựng mạng diện rộng người ta thường sử dụng các đường truyền được thuê từ các công ty viễn thông hay các nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu. Tùy theo cấu trúc của mạng những đường truyền đó thuộc cơ quan quản lý khác nhau như các nhà cung cấp đường truyền nội hạt, liên tỉnh, liên quốc gia. Các đường truyền đó phải tuân thủ các quy định của chính phủ các khu vực có đường dây đi qua như: tốc độ, việc mã hóa. Còn đối với mạng cục bộ thì công việc đơn giản hơn nhiều, khi một cơ quan cài đặt mạng cục bộ thì toàn bộ mạng sẽ thuộc quyền quản lý của cơ quan đó. 8/15/1004 22
  23. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm ◼ Đường đi của thông tin trên mạng: Trong mạng cục bộ thông tin được đi theo con đường xác định bởi cấu trúc của mạng. Khi người ta xác định cấu trúc của mạng thì thông tin sẽ luôn luôn đi theo cấu trúc đã xác định đó. Còn với mạng diện rộng dữ liệu cấu trúc có thể phức tạp hơn nhiều do việc sử dụng các dịch vụ truyền dữ liệu. Trong quá trình hoạt động các điểm nút có thể thay đổi đường đi của các thông tin khi phát hiện ra có trục trặc trên đường truyền hay khi phát hiện có quá nhiều thông tin cần truyền giữa hai điểm nút nào đó. Trên mạng diện rộng thông tin có thể có các con đường đi khác nhau, điều đó cho phép có thể sử dụng tối đa các năng lực của đường truyền hay nâng cao điều kiện an toàn trong truyền dữ liệu. ◼ Dạng thông tin chuyển giao : Phần lớn các mạng diện rộng hiện nay được phát triển cho việc truyền đồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếng nói, dữ liệu Trong khi đó các mạng cục bộ chủ yếu phát triển trong việc truyền dữ liệu thông thường. Điều này có thể giải thích vì sao việc truyền các dạng thông tin như video, tiếng nói trong 8/15/1004một khu vực nhỏ ít được quan tâm hơn như khi truyền qua23 những khoảng cách lớn.
  24. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch Mạng chuyển mạch kênh (circuit switched network): Message 2 1 S2 S4 3 A S1 S6 B S3 S5 Khi có hai thực thể cần truyền thông với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tới khi hai bên ngắt8/15/1004liên lạc. Các dữ liệu chỉ truyền đi theo con đường cố định đó. 24
  25. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Nhược điểm: ◼ Phải tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh truyền cố định giữa hai thực thể. ◼ Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao vì sẽ có lúc kênh truyền bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền trong khi các thực thể khác không được sử dụng kênh truyền này. ◼ Các mạng chuyển mạch kênh luôn cần đảm bảo độ rộng băng tần. Vì vậy kiểu mạng này thường có giá thành cao. 8/15/1004 25
  26. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network): Thông báo (message) là một đơn vị thông tin của người sử dụng có khuôn dạng được quy định trước. Mỗi thông báo có chứa các thông tin điều khiển trong đó chỉ rõ đích cần truyền tới của thông báo. Căn cứ vào thông tin điều khiển này mà mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp trên con đường dẫn tới đích của thông báo. Như vậy mỗi nút cần phải lưu giữ tạm thời để đọc thông tin điều khiển trên thông báo, nếu thấy thông báo không gửi cho mình thì tiếp tục chuyển tiếp thông báo đi. Tùy vào điều kiện của mạng mà thông báo có thể được truyền đi theo nhiều con đường khác nhau. S2 S4 2 1 A S1 S6 B 8/15/1004 26 S3 S5
  27. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Ưu điểm của phương pháp này là : ◼ Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà được phân chia giữa nhiều thực thể truyền thông. ◼ Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông tin tạm thời sau đó mới chuyển thông báo đi, do đó có thể điều chỉnh để làm giảm tình trạng tắc nghẽn trên mạng. ◼ Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo. ◼ Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gắn địa chỉ quảng bá (broadcast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích. Nhược điểm của phương pháp này là : ◼ Không hạn chế được kích thước của thông báo dẫn đến phí tổn lưu giữ tạm thời cao ảnh hưởng đến thời gian trả lời yêu cầu của các8/15/1004trạm và chất lượng truyền tin. 27
  28. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Mạng chuyển mạch gói (packet switched network): 1 S2 S4 1 message 1 4 4 2 1 2 3 4 2 4 3 1 A S1 S6 B 3 2 3 4 3 4 S3 S5 2 Trong trường hợp này, mỗi thông báo được chia ra thành nhiều phần nhỏ hơn được gọi là các gói tin (packet) có khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và địa chỉ đích (người nhận) của gói tin. Các gói tin của cùng một thông báo có thể được gửi đi qua mạng8/15/1004 tới đích theo nhiều con đường khác nhau. 28
  29. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng Kiến trúc của mạng bao gồm hai yếu tố chính: hình trạng mạng (Network topology) và giao thức mạng (Network protocol) ◼ Hình trạng mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là topo của mạng ◼ Giao thức mạng: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thể của mạng. Khi phân loại theo topo mạng, người ta thường phân loại thành: mạng hình sao (star topology), mạng vòng (ring topology) và mạng tuyến (bus topology) Khi phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng, người ta thường phân loại thành: mạng TCP/IP, mạng NetBIOS Phân loại theo hệ điều hàng mạng Nếu phân loại theo hệ điều hành mạng người ta chia ra theo mô hình8/15/1004 mạng ngang hàng, mạng khách/chủ hoặc phân loại theo tên29 hệ điều hành mà mạng sử dụng: Windows NT, Unix, Novell . . .
  30. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm 1.5 Các dịch vụ trên mạng (Network service) Dịch vụ kết nối cơ bản ➢ Dịch vụ địa chỉ (Redirector Service): Là dịch vụ dành cho các máy khách (client). Một máy khách phải có một phần mềm gọi là redirector làm nhiệm vụ chặn các yêu cầu xuất nhập (I/O) vào máy khách và kiểm tra để chuyển các yêu cầu đó về một máy tính khác. ➢ Dịch vụ máy chủ (Server Service): Một server trong mạng phải trở thành nơi nhận các yêu cầu về xuất nhập (I/O) từ các client và đáp ứng các yêu cầu đó bằng cách trả dữ liệu ngược về qua các kênh liên lạc để đến client. 8/15/1004 30
  31. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Các dịch vụ về tập tin ➢ Các dịch vụ về tập tin (file services) cho phép các máy tính trên mạng chia sẻ các tập tin. Người dùng cần trao đổi các tập tin có thể thực hiện tức thời, thay vì giải quyết bằng cách trao đổi các đĩa mềm, USB, ➢ Điều khiển quyền truy cập là một tính năng của các dịch vụ tập tin. Các dịch vụ tập tin cho phép người truy cập và quản lý các tập tin dữ liệu, song đồng thời cũng hạn chế người dùng theo các mức độ khác nhau để các tập tin không bị ghi đè hoặc xoá nhầm. 8/15/1004 31
  32. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Chuyển giao tập tin ➢Người dùng có khả năng truy xuất liên tục dữ liệu với tốc độ cao mà không cần phải rời khỏi bàn làm việc . ➢Hệ điều hành mạng (NOS - network operating system) cung cấp và điều phối các chương trình và dữ liệu lưu trữ trên đĩa cứng của server (file dùng chung). Người ta tạo nơi chứa file dữ liệu trên server nhằm tăng tính an toàn lại kiểm soát được tài liệu và sao lưu tập tin. 8/15/1004 32
  33. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Lưu trữ tập tin ➢ Lưu trữ trực tuyến (Online storage), dữ liệu được lưu trữ trong các đĩa cứng và có thể truy nhập theo yêu cầu ➢Một phương thức khác để lưu trữ tập tin đó là lưu trữ ngoài tuyến ➢ lưu trữ cận tuyến (near-line storage). Cách này sử dụng một máy gọi là máy tự động (jukebox) để tự động quản lý số lượng lớn băng từ hay đĩa quang. 8/15/1004 33
  34. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Di trú dữ liệu ➢ Di trú dữ liệu (Data Migration) là một công nghệ tự động dời các dữ liệu ít dùng từ kho lưu trữ trực tuyến sang kho lưu trữ cận tuyến hay ngoài tuyến. Đồng bộ hóa việc cập nhật tập tin ➢ Là một biện pháp bảo đảm tất cả mọi người dùng đều nhận được bản sao mới nhất của tập tin. Dịch vụ này có thể hiển thị ngày, giờ để biết tập tin nào được lưu gần nhất. Căn cứ vào việc người dùng đã truy xuất tập tin (dựa vào ngày giờ), dịch vụ này sẽ cập nhật tất cả các bản sao theo phiên bản mới nhất. 8/15/1004 34
  35. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Dịch vụ in ấn ➢ Nhiều người có thể chia nhau dùng chung các máy in (tiện lợi khi dùng các thiết bị đắt tiền như máy vẽ, máy in màu ) ➢ Các máy in có thể đặt bất kỳ ở đâu, chứ không nhất thiết đặt cạnh PC của người dùng. ➢ Tiến trình in mạng dựa trên hàng đợi thường hiệu quả hơn so với in trực tiếp bởi các client vẫn có thể làm việc khác trong khi chờ in. ➢ Các dịch vụ in hiện đại có thể cho phép người dùng gửi các bản fax qua mạng như một dich vụ truyền fax. 8/15/1004 35
  36. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Dịch vụ thư mục ➢ Tích hợp mọi thông tin (địa chỉ, vị trí, dạng thức truyền thông ) về các đối tượng trên mạng thành một cấu trúc thư mục chung. ➢ Chức năng chính của nó giống như một dịch vụ trả lời điện thoại, đáp ứng các yêu cầu về tra cứu nguồn tư liệu trên mạng. ➢ Khi một client có yêu cầu sử dụng máy in, tìm một dịch vụ hay một ứng dụng nào đó thì dịch vụ này sẽ thông báo cho client ấy biết vị trí của tư liệu ở đâu hoặc tư liệu ấy có hay không. ➢ Các dịch vụ thư mục có thể đơn giản hoá đáng kể các khối lượng công việc trên mạng 8/15/1004 36
  37. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Các dịch vụ ứng dụng ➢ Dịch vụ ứng dụng (application services) cho phép các ứng dụng huy động năng lực điện toán và khả năng chuyên môn của các máy tính khác trên mạng. ➢ Dịch vụ ứng dụng cho phép cài đặt các hệ phục vụ chuyên dùng theo các chức năng cụ thể. Một số trình ứng dụng dùng chung là dịch vụ cơ sở dữ liệu, thông tin liên lạc, hướng dẫn 8/15/1004 37
  38. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Dịch vụ cơ sở dữ liệu ▪ Nó cho phép các ứng dụng thiết kế trên các client riêng rẽ rồi hợp nhất lại trên server, điều này rất phổ biến và được gọi là cơ sở dữ liệu khách / chủ (client / server). ▪ Với một cơ sở dữ liệu khách / chủ, các ứng dụng khách chủ được thiết kế để tận dụng các lợi thế đặc biệt của client và cơ sở dữ liệu của hệ thống, cụ thể là: ➢ Ứng dụng khách quản lí dữ liệu được người dùng nhập vào, hiển thị lên các màn hình, sau đó các báo cáo và yêu cầu về dữ liệu sẽ được gửi cho các dịch vụ cơ sở dữ liệu. ➢ Dịch vụ cơ sở dữ liệu có chức năng quản lí các tập tin dữ liệu, thêm, xóa và hiệu chỉnh các mẫu tin trong cơ sở dữ liệu; truy vấn về dữ liệu và nhận các yêu cầu từ client; cuối cùng truyền 8/15/1004kết quả trở lại các client. 38
  39. Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm Dịch vụ thông tin liên lạc Thư điện tử Thư điện tử (e-mail) là một trong những dịch vụ thông tin phổ biến nhất hiện nay, cho phép người sử dụng trao đổi thông tin (thông báo, tệp) với nhau giữa các máy tính nối mạng thay vì gửi thư qua đường bưu điện. Có ưu điểm hơn về thời gian, tính kinh tế. Gần đây, các văn bản e-mail đã trở thành một hệ thống phức tạp vì trong đó bao gồm cả âm thanh, hình ảnh và cả dữ liệu video. Thư thoại Thư thoại (voice-mail) có khả năng kết nối máy tính của bạn với hệ thống điện thoại để hợp nhất việc trao đổi bằng điện thoại với máy vi tính. Dịch vụ fax Dịch vụ fax cho phép bạn gửi và nhận fax từ máy tính. Tuy nhiên, dịch vụ fax có nhiều tính năng phức tạp hơn so với máy fax thông thường. Nó có thể đưa thông điệp fax đến máy tính của bạn một cách hoàn toàn tự động. 8/15/1004 39
  40. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 2.1 Phương tiện truyền tải Đặc tính của phương tiện truyền tải Dải thông (bandwidth): Dải thông của một đường truyền chính là dải tần số mà nó có thể đáp ứng được. Dải thông của cáp truyền phụ thuộc vào độ dài cáp, cáp ngắn nói chung có dải thông lớn hơn so với cáp dài. Độ suy hao (attenuation): là độ đo sự yếu đi của tín hiệu trên đường truyền. 8/15/1004 40
  41. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Nhiễu điện từ (EMI – Electromagnetic interference): gây ra bởi các tạp âm bên ngoài làm biến dạng các tín hiệu trên đường truyền Nhiễu xuyên âm (crosstalk): là loại nhiễu đặc biệt do các cáp chạy gần nhau tạo ra. 8/15/1004 41
  42. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Phương thức truyền tín hiệu Có hai phương thức truyền tín hiệu trên các loại cáp là: ➢Băng tần cơ sở (baseband) ➢Băng tần rộng (broadband). 8/15/1004 42
  43. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ➢ Hầu hết các mạng cục bộ sử dụng phương thức băng tần cơ sở. Tín hiệu có thể được truyền đi dưới cả hai dạng: tương tự (analog) hoặc số (digital). Hai loại cáp thường được sử dụng với baseband (thin cable) và (thick cable). ➢ Phương thức truyền băng tần rộng broadband chia giải thông (tần số) của đường truyền thành nhiều giải tần con (kênh) trong đó mỗi dải tần con đó cung cấp một kênh truyền dữ liệu tách biệt nhờ sử dụng bộ đa hợp phân tần (FDM – Frequency Division Multiplexing) cai quản việc biến đổi các tín hiệu số thành tín hiệu tương tự có tần số vô tuyến (RF) bằng kỹ thuật ghép kênh. ➢ Broadband cũng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp truyền hình anten công cộng (CATV - Community Antenna Television) trong đó một số kênh truyền hình chia sẻ chung một đường cáp đồng trục. 8/15/1004 43
  44. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Vỏ bọc ngoài Cáp truyền tải Lớp cách ly (Outer shield) ➢ Cáp đồng trục(Coaxial Cable) (PVC, Teflon) Có tên gọi như vậy vì hai đường dây dẫn của nó có cùng một trục chung: ➢ Một dây dẫn trung tâm (thường là dây đồng cứng hoặc dây gồm nhiều sợi nhỏ) ➢ Một dây dẫn tạo thành một đường (Copper wire mesh ống bao xung quanh dây dẫn trung or aluminum sleeve) tâm; dây dẫn này có thể là dây bện Dây dẫn trung tâm hoặc lá kim loại hoặc cả hai. Vì nó có (Conducting core) chức năng chống nhiễu nên còn được gọi là lớp bọc kim (shield). ➢ Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly và bên ngoài là lớp vỏ plastic Stranded wire core Solid copper để bảo vệ cáp. (RG-58 A/U) (RG-58 /U) 8/15/1004 44
  45. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Hiện nay thường dùng các loại cáp đồng trục sau đây cho mạng cục bộ: ◼ RG-8 và RG-11, 50 ohm (trở kháng) thường được dùng cho mạng Thick Ethernet; ◼ RG-58, 50 ohm được dùng cho mạng Thin Ethernet; ◼ RG-59 , 75 ohm với băng tần rộng thường được dùng cho truyền hình cáp; ◼ RG-62, 93 ohm được dùng cho các mạng ArcNet (Short for Attached Resource Computer network ). Thin (thinnet) cable (cáp gầy): có tên gọi như vậy xuất phát từ đường kính của cáp khoảng 0,25 inch với các đặc tính nhẹ, dẻo dai, Thicknet core giá rẻ và dễ lắp đặt. Thick (thicknet) cable (cáp béo): có đường kính khoảng 0,5 inch, vì cáp cứng nên khó lắp đặt8/15/1004hơn cáp gầy. Thinnet core 45
  46. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Radio Government (RG) 8/15/1004 46
  47. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Cả cáp gầy và cáp béo đều sử dụng thiết bị nối mạng với tên gọi BNC connector để nối các dây dẫn và kết nối với máy tính. 8/15/1004 47
  48. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Cáp xoắn đôi (Twisted – Pair Cable): Có tên gọi như vậy vì cáp loại này gồm hai đường dây dẫn đồng được xoắn vào nhau. Xoắn như vậy cốt để làm giảm nhiễu điện từ (EMI) gây ra STP bởi môi trường xung quanh và gây ra bởi bản thân chúng đối với nhau (crosstalk). Có hai loại cáp xoắn đôi được UTP dùng hiện nay là cáp có bọc kim STP (shielded twisted-pair) và cáp để trần UTP (unshielded twisted-pair). 8/15/1004 48
  49. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ➢ Có nhiều loại cáp STP, có loại chỉ gồm một đôi dây xoắn trong lớp vỏ bọc, nhưng cũng có loại gồm nhiều đôi dây. ➢ Tốc độ lý thuyết của STP (500Mbps) với khoảng cách 100m ➢ tuy nhiên ít khi vượt quá được tốc độ 155Mbps ➢ Tốc độ truyền dữ liệu thường thấy nhất là 16Mbps. Độ dài chạy cáp STP thường giới hạn trong khoảng vài trăm mét. ▪ Tính năng của UTP tương tự như STP chỉ kém về khả năng chống nhiễu và suy hao do không có vỏ bọc kim. Có 5 loại cáp UTP thường dùng, đó là: ✓ Category 1 và 2: có khả năng truyền tiếng nói và tốc độ dữ liệu thấp (dưới 4Mbps), thường dùng trong các mạng điện thoại từ trước 1983. ✓ Category 3: Thích hợp cho việc truyền dữ liệu với tốc độ khoảng 16Mbps. Là sự lựa chon số 1 cho các mạng điện thoại hiện nay. ✓ Category 4: Thích hợp cho việc truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 20Mbps. ✓ Category 5: Thích hợp cho việc truyền dữ liệu với tốc độ đạt tới 49 8/15/1004 100Mbps.
  50. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Đầu nối thường dùng với cáp xoắn đôi là RJ-45, nhìn bề ngoài trông giống đầu nối điện thoại thường RJ-11 nhưng khác với đầu nối điện thoại chỉ có 4 chân cắm, đầu RJ-45 có 8 chân cắm. 8/15/1004 50
  51. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Cáp sợi quang (Fiber- Optic Cable ): Cáp sợi Protective outer sheath quang bao gồm một dây dẫn (jacket) trung tâm (là một bó sợi thủy tinh hoặc plastic hình trụ rất Optical fiber (core) mỏng 8-100 micron) có thể truyền dẫn tín hiệu quang được bọc một lớp áo có tác Glass cladding dụng phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu. Bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp. 8/15/1004 51
  52. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 52
  53. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 53
  54. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 54
  55. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 55
  56. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Cáp quang chỉ truyền các tín hiệu quang vì vậy nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và các hiệu ứng khác như trong trường hợp dùng các loại cáp đồng. Hơn nữa các tín hiệu truyền trên cáp quang vì thế cũng không thể bị phát hiện hoặc thu trộm bởi các thiết bị điện tử, an toàn thông tin trên mạng được đảm bảo. Giải thông cho cáp quang có thể đạt tới 2Gbps và cho phép khoảng cách đi cáp khá xa. Cáp quang khó lắp đặt, nhất là đường kính lõi sợi rất nhỏ nên rất khó khăn trong việc đấu nối và giá thành còn khá cao. Nhìn chung có thể nói cáp sợi quang là loại cáp lý tưởng cho mọi loại mạng hiện nay và tương lai. 8/15/1004 56
  57. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Bảng so sánh Đồng trục gầy Đồng trục béo Xoắn đôi bọc Xoắn đôi bọc Sợi quang Đặc tính Thinnet Thicknet STP UTP Fiber-optic coaxial coaxial Giá thành Đắt hơn UTP Đắt hơn STP, Đắt hơn Rẻ nhất Đắt nhất rẻ hơn cáp Thinnet quang Suy giảm 185 m 500 m 100 m 100 m 2-3 km Công suất 4-100 Mbps 4-100 Mbps 16-100 Mbps 4 -100 Mbps 100 Mbps và hơn nữa Độ dẻo Khá dẻo Cứng hơn Cứng hơn Dẻo nhất Cứng nhất Thinnet UTP Lắp đặt Dễ Dễ Khá dễ Rất dễ dàng Khó Nhiễu điện Chống nhiễu Chống nhiễu Chống nhiễu Nhạy cảm nhất Miễn nhiễm từ tốt tốt tốt 8/15/1004 57
  58. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Mạng không dây Mạng không dây đặc biệt có ích trong những trường hợp sau: ◼ Nơi nào không tiện hay không thể lắp đặt cáp như: đại sảnh, khu di tích lịch sử, nhà cổ và lắp đặt ngoài trời; ◼ Người sử dụng thường xuyên làm việc trong điều kiện di động như các bác sĩ, y tá đi thăm các khu bệnh trong bệnh viện; ◼ Các trường hợp dựng trại tạm thời để làm việc rồi lại chuyển đi nơi khác; ◼ Văn phòng chi nhánh tàu bè ở ngoài biển; ◼ Khu vực, tòa nhà bị cô lập Mạng không dây được chia làm 3 loại chính dựa vào công nghệ: ◼ Các mạng LAN ◼8/15/1004LAN mở rộng 58 ◼ Máy tính di động.
  59. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng LAN Extended LAN Sự khác biệt chính giữa các loại mạng không dây là ở khâu cung cấp phương tiện truyền nhận. Mạng không dây LAN và LAN mở rộng sử dụng các máy thu phát vô tuyến do tổ chức nơi lắp dặt mạng cung cấp. Máy tính di động sử dụng dịch vụ của các nhà cung cấp như các công ty viễn thông để truyền nhận sữ liệu. 8/15/1004 59
  60. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Các mạng LAN không dây thường sử dụng 4 phương pháp truyền tín hiệu: ◼ Hồng ngoại (Infrared transmission) ◼ Laser (Laser transmission) ◼ Vô tuyến dải hẹp (Narrowband radio transmission) ◼ Vô tuyến quang phổ (Spread-spectrum radio transmission). 8/15/1004 60
  61. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 61
  62. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 62
  63. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng Mạng hồng ngoại gồm có 4 cách liên lạc khác nhau: ➢ Hồng ngoại trong tầm nhìn (Line-of-sight networks): Giống như tên gọi, phương pháp này yêu cầu máy phát và máy thu đặt cạnh nhau trong tầm nhìn và dữ liệu được truyền thẳng từ máy phát tới máy thu. ➢ Hồng ngoại tán xạ (Scatter infrared networks): Truyền qua trần, tường tới máy thu. Vì đường truyền không chính xác nên tốc độ chậm. Khoảng cách tối đa giữa hai máy là 30m. ➢ Hồng ngoại phản hồi (Reflective networks): Thiết bị hồng ngoại trên PC truyền tín hiệu tới một vị trí trung gian và đổi hướng truyền tới máy tính nhận. ➢ Truyền dải quang rộng (Broadband optical telepoint): Phương pháp này dùng dải rộng, có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn mạng cáp. ❖ Các tia hồng ngoại không bị ảnh hưởng bởi sóng điện từ nhưng lại suy giảm vì ánh sáng mạnh. Mạng hồng ngoại có thể truyền tín hiệu với tốc độ 10 Mbps. 8/15/1004 63
  64. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ➢ Công nghệ Laser cũng gần giống như hồng ngoại, máy phát laser công suất cao có thể truyền dữ liệu xa hàng ngàn km. ➢ Truyền sóng vô tuyến dải hẹp: Trong thông tin, băng tần hẹp (còn gọi là sóng đơn tần) truyền tín hiệu trên một băng tần. Khoảng truyền 3000m. Tín hiệu có thể vượt chướng ngại vật như tường, nhà cửa và cả áp suất. Tuy nhiên các vật liệu như thép hay tường dày có thể cản tín hiệu lại. ➢ Truyền sóng vô tuyến dải rộng: Là kỹ thuật phát triển trong thông tin quân sự. Dải rộng tăng độ tin cậy giảm nhiễu và ùn tắc so với sóng dải hẹp. Phương pháp này dùng nhiều tần số để truyền tin. Để tránh nhiễu lẫn nhau dữ liệu phải truyền ở các tần số khác nhau. Phía thu đã biết các tần số sử dụng, nó có thể tách biệt các dữ liệu và tập hợp lại thành bản tin. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 4Mbps với khoảng cách 3km nếu ở ngoài trời và khoảng 250m trong nhà. Tốc độ thường thấy là 250Kbps. 8/15/1004 64
  65. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 2.2 Tiêu chuẩn mạng Mô hình OSI (Open Systems Interconnection ) 8/15/1004 65
  66. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 66
  67. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng HyperLINH 8/15/1004 67
  68. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 1: Physical Layer ➢ Truyền dữ liệu (dưới dạng các bit 0 hoặc1) giữa các thiết bị ➢ Nó mô tả các đặc trưng vật lý của mạng (wires, connectors ) ➢ Kích hoạt và duy trì kết nối vật lý giữa các hệ thống ➢ Cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu (voltages, data rates) Network Network Data Link Data Link Physical 0101101010110001 Physical 8/15/1004 68
  69. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 2: Data Link Layer (Access to media) ➢ Định dạng các gói dữ liệu từ lớp mạng thành Frame ➢ Truy cập tới các thiết bị bằng cách sử dụng địa chỉ MAC ➢ Đảm bảo dữ liệu được truyền qua mạng một cách tin cậy ➢ phát hiện lỗi (Cyclic Redandency Check-CRC 8/15/1004 69
  70. MAC Address 24 bits 24 bits Vendor Code Serial Number 0000.0c12. 3456 ROM RAM • MAC address is burned into ROM on a 8/15/1004network interface card 70
  71. Data Encapsulation Host A Host B Application Application Presentation Data Presentation Session } { Session Transport Transport Network Data Network Header Network Data Link Frame Network Data Frame Data Link Header Header Trailer Physical Physical 71 8/15/1004 0101101010110001
  72. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 3:Network Layer WhichWhich Path?Path? ➢Cung cấp địa chỉ logic để router căn cứ vào đó xác định đường truyền ➢Quản lý giao thông trên mạng ➢Dữ8/15/1004 liệu được đóng gói thành các gói tin 72
  73. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng WhichWhich Path?Path? 8/15/1004 73
  74. Network Layer Protocol Operations X Y CC AA BB Host X Host Y Application Application Presentation Presentation Session Router A Router B Router C Session Transport Transport Network Network Network Network Network Data Link Data Link Data Link Data Link Data Link Physical Physical Physical Physical Physical 8/15/1004 74
  75. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 4: Transport Layer ➢Chia dữ liệu lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi. ➢Sửa lỗi trước khi gửi ➢Thiết lập kết nối logic giữa các máy ➢Gửi dữ liệu từ một trạm đến trạm khác ➢Điều khiển luồng dữ liệu ➢Cung cấp các giao thức (TCP và UDP) 8/15/1004 75
  76. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 76
  77. Transport Layer-Segments Upper-Layer Applications Application Electronic File Terminal Presentation Mail Transfer Session Session Application Application Transport Data Data Port Port Segments 8/15/1004 77
  78. Transport Layer-Establishes Connection Sender Receiver Synchronize Negotiate Connection Synchronize Acknowledge Connection Established Data Transfer (Send Segments) 8/15/1004 78
  79. Transport Layer-Sends Segments with Flow Control Transmit Sender Receiver Buffer Full Not Ready Stop Process Segments Ready Go Buffer OK Resume Transmission 8/15/1004 79
  80. Transport Layer-An Acknowledgement Technique Sender Receiver 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 Send 1 Send 2 Send 3 Ack 4 Send 4 Send 5 Send 6 Ack 5 Send 5 8/15/1004 Ack 7 80
  81. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 5 ➢ Thiết lập duy trì và kết thúc các phiên kết nối giao dịch ➢ Cung cấp điều khiển hội thoại giữa các thiết bị ➢ Công việc chính của nó là phối hợp giữa yêu cầu dịch vụ và trả lời dịch vụ giữa các máy cho các ứng dụng khác nhau Service Request Service Reply ◼ Coordinates applications as they interact on different hosts 8/15/1004 81
  82. Transport Layer-An Acknowledgement Technique 8/15/1004 82
  83. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 6: Presentation Layer ➢Biên dịch dữ liệu (Data representation) ➢Mã hoá (encryption) ➢Nén dữ liệu (Data compression ) • • Text Graphics • • Data Visual images ASCII PICT login: EBCDIC TIFF Encrypted JPEG • Sound GIF MIDI • Video MPEG QuickTime 8/15/1004 83
  84. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng ◼ Lớp 7: Application Layer ➢ Cung các ứng dụng người dùng ➢ Nhận dạng và xây dụng tính sẵn sàng cho các đối tác truyền được dự định ➢ Đồng bộ hóa các ứng dụng hoạt động phối hợp ➢ Xúc tiến thỏa thuận các thủ tục khắc phục lỗi ➢ Điều khiển sự toàn vẹn dữ liệu ✓Computer applications ✓ Network applications ✓Internetwork applications 8/15/1004 84
  85. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 85
  86. Bài 2: Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng 8/15/1004 86