Tổng quan về mạng máy tính Tổng quan về mạng máy tính Bởi: unknown Mạng điện báo Mạng điện báo sử dụng hệ thống mã Morse để mã hóa thông tin cần truyền Mã Morse sử dụng hai tín hiệu tít te (ký hiệu dấu chấm (.) dấu gạch ngang (-)) Mỗi ký tự latin mã hóa chuỗi tíc/te riêng biệt, có độ dài ngắn khác Để truyền thông tin đi, bên gởi mã hóa ký tự thông điệp thành mã Morse, bên nhận sau thực trình giải mã Văn truyền gọi thông điệp (message) hay thư tín (Telegram) Vào năm 1851 mạng thư tín sử dụng để nối hai thành phố London Paris Sau không lâu, hệ thống mạng mở rộng toàn châu Âu Cấu trúc mạng gồm có hai thành phần Trạm điện báo (Telegraph Station) Trạm chuyển điện báo ( Telegraph Switching Station) nối lại với hệ thống dây truyền dẫn Trạm điện báo nơi cho phép truyền nhận thông điệp dạng mã Morse, thông thường thể âm tít te Để truyền nhận thông tin cần có điện báo viên thực trình mã hóa giải mã thông tin truyền/nhận Vì nối trức tiếp tất trạm điện báo lại với nhau, người ta sử dụng Trạm chuyển điện báo phép nhiều trạm điện báo sử dụng chung đường truyền để truyền tin Tại trạm chuyển điện báo có thao tác viên chịu trách nhiệm nhận điện báo gởi đến, xác định đường để chuyển tiếp điện báo nơi nhận Nếu đường truyền hướng nơi nhận đuợc sử dụng để truyền điện báo khác, thao tác viên lưu lại điện báo để sau truyền đường truyền rãnh Để tăng tốc độ truyền tin, hệ thống Baudot thay mã Morse mã nhị phân bits (có thể mã hóa cho 32 ký tự) Các trạm điện báo thay máy têlêtíp (teletype terminal) cho phép xuất / nhập thông tin dạng ký tự Hệ thống sử dụng kỹ thuật biến điệu (Modulation) đa hợp (Multiplexing) để truyền tải thông tin 1/9 Tổng quan về mạng máy tính Mạng điện thoại Mạng chuyển mạch Mạng điện thoại cho phép truyền thông tin dạng âm cách sử dụng hệ thống truyền tín hiệu Mạng điện thoại hoạt động theo chế độ chuyển mạch định hướng nối kết (circuit switching), tức thiết lập đường nối kết tận hiến hai bên giao tiếp trước thông tin truyền (connection oriented) Mạng hướng đầu cuối Mạng hướng đầu cuối Đây mô hình hệ thống máy tính lớn (Main Frame) vào năm thập niên 1970 Hệ thống gồm máy chủ mạnh (Host) có lực tính toán cao nối kết với nhiều thiết bị đầu cuối đần độn (Dumb terminal) làm nhiệm vụ xuất nhập thông tin, giao tiếp với người sử dụng Mạng máy tính Mạng máy tính mạng hai hay nhiều máy tính nối lại với đường truyền vật lý theo kiến trúc Mạng có kiến trúc đơn giản hình đây: 2/9 Tổng quan về mạng máy tính Mạng cục đơn giản Hoặc phức tạp hệ thống gồm nhiều mạng đơn giản nối lại với hình sau: Một hệ thống mạng tổng quát cấu thành từ thành phần: • Đường biên mạng ( Network Edge): Gồm máy tính (Host) chương trình ứng dụng mạng (Network Application) • Đường trục mạng ( Network Core): Gồm chọn đường (router) đóng vài trò mạng trung tâm nối kết mạng lại với • Mạng truy cập, đường truyền vật lý (Access Network , physical media): Gồm đường truyền tải thông tin Mạng diện rộng phức tạp Đường biên mạng Bao gồm máy tính (Host) mạng nơi thực thi chương trình ứng dụng mạng (Network Application) Đôi người ta gọi chúng Hệ thống cuối (End Systems) với ý nghĩa nơi xuất phát thông tin di chuyển mạng, điểm dừng thông tin 3/9 Tổng quan về mạng máy tính Quá trình trao đổi thông tin hai máy tính mạng diễn theo hai mô hình: Mô hình Khách hàng / Người phục vụ (Client / server model) hay Mô hình ngang hàng (peer-to-peer model) Đường biên mạng Mô hình khách hàng/người phục vụ (client/server): Trong mô hình máy tính đóng vai trò client máy tính đóng vai trò server Máy tính client gởi yêu cầu (request) đến máy tính server để yêu cầu server thực công việc Chẳng hạn người dùng duyệt web mạng Internet, trình duyệt web gởi yêu cầu đến web server đề nghị web server gởi trang web tương ứng Máy tính server nhận yêu cầu từ client gởi đến phân tích yêu cầu để hiểu client muốn gì, để thực yêu cầu client Server gởi kết cho client thông điệp trả lời (reply) Ví dụ, web server nhận yêu cầu gởi đến từ trình duyệt web, phân tích yêu cầu để xác định xem client cần nhận trang web nào, sau mở tập tin html tương ứng đĩa cứng cục để gởi trình duyệt web thông điệp trả lời Một số ứng dụng xây dựng theo mô hình client / server như: www, mail, ftp, Mô hình ngang cấp (peer-to-peer): Trong mô hình này, máy tính vừa đóng vai trò client, vừa đóng vai trò server Một số ứng dụng thuộc mô hình như: Gnutella, KaZaA 4/9 Tổng quan về mạng máy tính Đường trục mạng Mạng đường trục Là hệ thống mạng chọn đường (routers), làm nhiệm vụ chọn đường chuyển tiếp thông tin, đảm bảo trao đổi thông tin thông suốt hai máy tính nằm hai nhánh mạng cách xa Câu hỏi đặt thông tin truyền mạng? Người ta sử dụng hai chế độ truyền tải thông tin là: Chuyển mạch (circuit switching) chuyển gói (packet switching) Chuyển mạch (circuit switching) Mạng chuyển mạch Chế độ hoạt động theo mô hình hệ thống điện thoại Để giao tiếp với máy B, máy A phải thực gọi (call) Nếu máy B chấp nhận gọi, kênh ảo thiết lập dành riêng cho thông tin trao đổi A B 5/9 Tổng quan về mạng máy tính Tất tài nguyên cấp cho gọi băng thông đường truyền, khả hoán chuyển thông tin dành riêng cho gọi, không chia sẻ cho gọi khác, có khoảng lớn thời gian hai bên giao tiếp “im lặng” Tài nguyên (băng thông) chia thành nhiều “phần” gán cho gọi Khi gọi sở hữu “phần” tài nguyên đó, không sử dụng đến không chia sẻ tài nguyên cho gọi khác Việc phân chia băng thông kênh truyền thành “phần” thực hai kỹ thuật: Phân chia theo tần số (FDMA-Frequency Division Multi Access ) hay phân chia theo thời gian (TDMA- Time Division Multi Access) Mạng chuyển gói Mạng chuyển gói Trong phương pháp này, thông tin trao đổi hai máy tính (end systems) phân thành gói tin (packet) có kích thước tối đa xác định Gói tin người dùng khác ( ví dụ A B) chia sẻ băng thông kênh truyền Mỗi gói tin sử dụng toàn băng thông kênh truyền phép Điều dẫn đến tình trạng lượng thông tin cần truyền vượt khả đáp ứng kênh truyền Trong trường hợp này, router ứng sử theo giải thuật lưu chuyển tiếp (store and forward), tức lưu lại gói tin chưa gởi vào hàng đợi chờ kênh truyền rãnh gởi chúng So sánh mạng chuyển mạch mạng chuyển gói Chuyển gói cho phép có nhiều người sử dụng mạng hơn: 6/9 Tổng quan về mạng máy tính Chia sẻ đường truyền mạng chuyển gói Giả sử: • Một đường truyền Mbit • Mỗi người dùng cấp 100Kbps truy cập “active” • Thời gian active chiếm 10% tổng thời gian Khi đó: • circuit-switching: cho phép tối đa 10 users • packet switching: cho phép 35 users, (xác suất có 10 “active” đồng thời nhỏ 0.004) Chuyển gói: • Thích hợp cho lượng lưu thông liệu lớn nhờ chế chia sẻ tài nguyên không cần thiết lập • Cần có chế điều khiển tắt nghẽn liệu • Không hỗ trợ chế chuyển mạch để đảm bảo tăng băng thông cố định cho số ứng dụng âm hình ảnh Mạng truy cập 7/9 Tổng quan về mạng máy tính Mạng truy cập Cho phép nối máy tính vào router biên Nó loại mạng sau: • Mạng truy cập từ nhà, ví dụ sử dụng hình thức modem dial qua đường điện thoại hay đường ADSL • Mạng cục cho công ty, xí nghiệp • Mạng không dây Các lợi ích mạng máy tính Mạng tạo khả dùng chung tài nguyên cho người dùng Vấn đề làm cho tài nguyên mạng chương trình, liệu thiết bị, đặc biệt thiết bị đắt tiền, sẵn dùng cho người mạng mà không cần quan tâm đến vị trí thực tài nguyên người dùng Về mặt thiết bị, thiết bị chất lượng cao thường đắt tiền, chúng thường dùng chung cho nhiều người nhằm giảm chi phí dễ bảo quản Về mặt chương trình liệu, dùng chung, thay đổi sẵn dùng cho thành viên mạng Điều thể rõ nơi ngân hàng, đại lý bán vé máy bay Mạng cho phép nâng cao độ tin cậy Khi sử dụng mạng, thực chương trình nhiều máy tính khác nhau, nhiều thiết bị dùng chung Điều tăng độ tin cậy công việc có máy tính thiết bị bị hỏng, công việc tiếp tục với máy tính thiết bị khác mạng chờ sửa chữa Mạng giúp cho công việc đạt hiệu suất cao Khi chương trình liệu dùng chung mạng, bỏ qua số khâu đối chiếu không cần thiết Việc điều chỉnh chương trình (nếu có) tiết kiệm thời gian cần cài đặt lại máy Về mặt tổ chức, việc chép liệu phòng hờ tiện lợi giao cho người thay người phải tự chép phần 8/9 Tổng quan về mạng máy tính Tiết kiệm chi phí Việc dùng chung thiết bị ngoại vi cho phép giảm chi phí trang bị tính số người dùng Về phần mềm, nhiều nhà sản xuất phần mềm cung cấp ấn cho nhiều người dùng, với chi phí thấp tính người dùng Tăng cường tính bảo mật thông tin Dữ liệu lưu máy phục vụ tập tin (file server) bảo vệ tốt so với đặt máy cá nhân nhờ chế bảo mật hệ điều hành mạng Việc phát triển mạng máy tính tạo nhiều ứng dụng Một số ứng dụng có ảnh hưởng quan trọng đến toàn xã hội: khả truy xuất chương trình liệu từ xa, khả thông tin liên lạc dễ dàng hiệu quả, tạo môi trường giao tiếp thuận lợi người dùng khác nhau, khả tìm kiếm thông tin nhanh chóng phạm vi toàn giới, 9/9 .. .Tổng quan về mạng máy tính Mạng điện thoại Mạng chuyển mạch Mạng điện thoại cho phép truyền thông tin dạng... lại với đường truyền vật lý theo kiến trúc Mạng có kiến trúc đơn giản hình đây: 2/9 Tổng quan về mạng máy tính Mạng cục đơn giản Hoặc phức tạp hệ thống gồm nhiều mạng đơn giản nối lại với... Systems) với ý nghĩa nơi xuất phát thông tin di chuyển mạng, điểm dừng thông tin 3/9 Tổng quan về mạng máy tính Quá trình trao đổi thông tin hai máy tính mạng diễn theo hai mô hình: Mô hình