Đang tải... (xem toàn văn)
1. Khái niệm mạng máy tính: Mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo 1 kiến trúc nào đó. Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín hiệu điện từ giữa các máy tính. Đường truyền hữu tuyến gồm: cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp sợi quang. Đường truyền vô tuyến gồm: Radio, song cực ngắn, tia hồng ngoại. Kiến trúc mạng gồm : cấu trúc mạng(Topology ) và giao thức mạng( Protocols) Topo mạng ( Topology ) là cách nối các thực thể mạng. Giao thức mạng là tập hợp các quy tắc chuẩn mà tất cả các thực thể tham gia trên mạng phải tham gia. 2. Phân loại mạng máy tính: Lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính để phân loại: Mạng cục bộ (LAN): là mạng cài đặt trong 1 phạm vi tương đối nhỏ ( 1 tòa nhà, trường học) với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính nút mạng trong vòng vài chục km trở lại. Mạng đô thị ( MAN): mạng được cài đặt trong 1 phạm vi đô thị hoặc 1 trung tâm KT – XH có bán kính 100 km trở lại. Mạng diện rộng (WAN): phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa. Mạng toàn cầu (GAN): phạm vi trải rộng khắp các lục địa của Trái Đất. Lấy KT chuyển mạch làm yếu tốc chính để phân loại: Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched networks) Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền dữ liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc Ví dụ: Mạng điện thoại Nhược điểm o Tốn thời gian để thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2 thực thể o Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao Mạng chuyển mạch thông báo (message – switched networks) Thông báo (message) là một đơn vị thông tin có khuôn dạng được qui định trước. Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông tin điều khiển chỉ định rõ đích của thông báo, nút trung gian căn cứ vào thông tin để truyền đến nút tiếp theo. Ưu điểm o Hiệu suất đường truyền cao o Giảm tắc nghẽn mạng do có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi o Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo. o Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích Nhược điểm o Không hạn chế kích thước của các thông báo o Thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là đối với các ứng dụng có tính thời gian thực Mạng chuyển mạch gói (packet – switch networks) Đặc điểm Thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn 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 đích (người nhận) của gói tin. Chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói là gần giống nhau. Chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo. Gói tin có thể truyền theo nhiều đường khác nhau, cần có cơ chế đánh dấu gói tin để có thể phục hồi các gói tin thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng Chuyển mạch gói được sử phổ biến hiện nay ISDN – Integrated Services Digital Networks đang là xu thế phát triển của mạng ngày nay
1 MẠNG LƯỚI MÁY TÍNH - - - - - - Khái niệm mạng máy tính: Mạng máy tính tập hợp máy tính nối với đường truyền vật lý theo kiến trúc Đường truyền vật lý dùng để chuyển tín hiệu điện từ máy tính Đường truyền hữu tuyến gồm: cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp sợi quang Đường truyền vô tuyến gồm: Radio, song cực ngắn, tia hồng ngoại Kiến trúc mạng gồm : cấu trúc mạng(Topology ) giao thức mạng( Protocols) Topo mạng ( Topology ) cách nối thực thể mạng Giao thức mạng tập hợp quy tắc chuẩn mà tất thực thể tham gia mạng phải tham gia Phân loại mạng máy tính: Lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố để phân loại: Mạng cục (LAN): mạng cài đặt phạm vi tương đối nhỏ ( tòa nhà, trường học) với khoảng cách lớn máy tính nút mạng vòng vài chục km trở lại Mạng đô thị ( MAN): mạng cài đặt phạm vi đô thị trung tâm KT – XH có bán kính 100 km trở lại Mạng diện rộng (WAN): phạm vi mạng vượt qua biên giới quốc gia chí lục địa Mạng toàn cầu (GAN): phạm vi trải rộng khắp lục địa Trái Đất Lấy KT chuyển mạch làm yếu tốc để phân loại: Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched networks) o o o o o o o o Đặc điểm: Hai thực thể muốn truyền liệu: Thiết lập kênh truyền – Duy trì – Kết thúc Ví dụ: Mạng điện thoại Nhược điểm Tốn thời gian để thiết lập đường (kênh) cố định thực thể Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao Mạng chuyển mạch thông báo (message – switched networks) Thông báo (message) đơn vị thông tin có khuôn dạng qui định trước Mỗi thông báo có chứa vùng thông tin điều khiển định rõ đích thông báo, nút trung gian vào thông tin để truyền đến nút Ưu điểm Hiệu suất đường truyền cao Giảm tắc nghẽn mạng lưu trữ thông báo kênh truyền rỗi gửi thông báo Có thể điều khiển việc truyền tin cách xếp độ ưu tiên cho thông báo Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông mạng cách gán địa quảng bá để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích Nhược điểm Không hạn chế kích thước thông báo Thích hợp với dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử ứng dụng có tính thời gian thực Mạng chuyển mạch gói (packet – switch networks) Đặc điểm Thông báo chia thành nhiều phần nhỏ gọi gói tin (packet) có khuôn dạng qui định trước Mỗi gói tin chứa thông tin điều khiển, có địa nguồn (người gửi) đích (người nhận) gói tin Chuyển mạch thông báo chuyển mạch gói gần giống Chuyển mạch gói truyền gói tin qua mạng nhanh hiệu so với mạng chuyển mạch thông báo Gói tin truyền theo nhiều đường khác nhau, cần có chế đánh dấu gói tin để phục hồi gói tin thất lạc truyền bị lỗi cho nút mạng Chuyển mạch gói sử phổ biến ISDN – Integrated Services Digital Networks xu phát triển mạng ngày - - - Kiến trúc phân tầng mô hình OSI: Nguyên tắc phân tầng: Mỗi hệ thống mạng có cấu trúc tầng (số lượng, chức tầng nhau) Mối quan hệ: Mỗi tầng có quan hệ, quan hệ theo chiều ngang quan hệ theo chiều dọc + Quan hệ thao chiều ngang phản ánh hoạt động đồng tầng + Quan hệ theo chiều dọc quan giữ tầng kế hệ thống Mô hình OSI: Mô hình tham chiếu OSI: khuôn mẫu dùng để hiểu phương thức thông tin di chuyển xuyền mạng Giải thích gói xuyên qua lớp lớp khác theo thiết bị khác mạng Tại cần mô hình OSI: Giảm phức tạp Tiêu chuẩn hóa thành phần mạng Đảm bảo tương thích công nghệ Dễ dàng quản lý • - - - - Ngăn chặn thay đổi lớp ảnh hưởng đến lớp khác Kiến trúc mô hình OSI: Mô hình OSI tuân theo nguyên tắc phân tầng: Mô hình gồm N = tầng OSI hệ thống mở, phải có khả kết nối với hệ thống khác nhau, tương thích với chuẩn OSI Quá trình xử lý ứng dụng thực hệ thống mở, trì hoạt động kết nối hệ thống Thiết lập kênh logic nhằm thực việc trao đổi thông tin thực thể Application lớp gần với người sử dụng , cung cấp dịch vụ mạng tới ứng dụng: Truyền file Thứ điện tử Truy cập từ xa Quản lý CSDL chia sẻ Presentation: Trình bày liệu, đảm bảo thông tin mà lớp dụng hệ thống gửi đọc lớp ứng dụng hệ thống khác: - - - - - Khuôn dạng DL Chuyển đổi DL Nén DL Mã hóa DL Session: thiết lập, trì kết thúc phiên truyền thông host: Các phiên Đồng hóa Đối thoại Các đàm thoại Trao đổi DL Transport: kết nối end – to – end ( segment) Thiết lập trì kết thúc mạch ảo Truyền DL tin cậy Truyền DL suốt qua mạng Điều khiển luồng Phát lỗi phục hồi Phân đoạn ghép lại Đoạn, dòng DL, gói DL Network: ( packet) Cung cấp kết nối lựa chọn đường tốt host Gói tin Định tuyến, bảng định tuyến Địa logic (IP) Phân đoạn Data Link : Điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền, cung cấp truyền DL tin cậy thông qua đường truyền vật lý Khung ( frame) Địa vật lý Topo mạng Thông báo lỗi Điều khiển luồng Physical (bit) : truyền dẫn nhị phân, truyền luồng bit ko cấu trúc qua liên kết hệ thống Điện áp Tốc độ DL Khoảng cách Kết nối vật lý Dây Họ giao thức TCP/IP: Mô hình kiên trúc TCP - Các giao thức mô hình TCP: TCP/IP thực chất họ giao thức làm việc với để cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng IP, ICMP, ARP, RARP - TCP, UDP - Telnet, FTP, DNS, SMTP Application: Kiểm soát giao thức lớp cao, chủ đề trình bày, biểu diễn thông tin, mã hóa điều khiển hội thoại Transport: Thiết lập cầu nối luận lý đầu cuối mạng, host truyền host nhận - Cung ứng dịch vụ vận chuyển bao gồm điều khiển luồng tin cậy Internet: Chọn đường tốt xuyên qua mạng cho gói di chuyển tới đích Network access: Lớp host-to-network - Các chi tiết công nghệ LAN WAN chẳng hạn như: Ethernet, Token-Ring, ISDN, Frame-Relay - Ánh xạ địa IP sang điạ vật lý gói (encapsulation) gói IP thành frame Địa IP mặt nạ mạng : Địa IP: - - - Địa IP máy tính gồm có: Phần mạng Phần host qua biểu diễn cho máy tính mạng Có độ dài 32 bit tách thành vùng, vùng byte (Octet) Có thể biều diễn dạng thập phân có dấu chấm để tách vùng Mặt nạ mạng con: Có độ dài 32 Chỉ cách biên dịch địa IP qua việc xác lập số bit dùng để định danh mạng mà máy tính thuộc - Một mặ nạ mạng dùng bít cho phần netID, dùng bít cho phần host ID Ví dụ : 255.255.0.0 So sánh mô hình TCP/IP OSI - Giống • Đều phân lớp chức • Có lớp ứng dụng gồm số dịch vụ • Đều có lớp vận chuyển • Đều giống mối quan hệ dưới, ngang hàng Khác • TCP/IP gộp chức lớp trình bày lớp phiên vào lớp ứng dụng • TCP/IP gộp lớp vật lý lớp liên kết liệu vào thành lớp • TCP/IP đơn giản có lớp • OSI khái niệm chuyển phát thiếu tin cậy lớp trường hợp UDP mô hình TCP/IP Cơ cấu tạo lập mạng con: Tại cần phải chia mạng: - Các quản trị mạng cần chia mạng, đặc biệt mạng lớn thành mạng nhỏ: Giảm kích thước miền quảng bá - - - Cung cấp mức độ an toàn mạng Thực quản lý phân cấp Chia mạng con: Subnetworks mạng chia nhỏ mạng Để tạo mạng con, người quản trị mượn bít phần host xem trường subnet Ví dụ mặt nạ mạng mặc định: 192.168.2.100/255.255.255.0 →11000000.10101000.00000010.01100100 →11111111.11111111.11111111.00000000 →11000000.10101000.00000010.00000000 Mạng Lớp C: 24 bits dùng cho phần mạng bits dùng cho phần mạng bits dùng cho phần host Địa mạng con: 192.168.2.0 10 - - - - - - Ví dụ mạng con: 172.16.65.100/255.255.240.0 10101100.00010000.01000001.01100100 11111111.11111111.11110000.00000000 10101100.00010000.01000001.01100100 Mạng Lớp B: 16 bits dùng phần mạng bits dùng phần mạng 12 bits dùng cho phần host Địa mạng con: 172.16.64.0 Có thể mượn bit: Tất bit mạng là: : Dành cho địa mạng : Dành cho địa broadcast Số bit nhỏ mượn là: bits Số bit lớn mượn là: Số bit host - (bits) Giao thức TCP UDP TCP cung cấp hoạt động truyền liệu full – duplex tin cậy TCP cung cấp mạch ảo ứng dụng người dùng Kết nối có đặc điểm sau: Hướng kết nối Tin cậy Phân chia thông điệp thành segment Lắp ghép segment thành thông điệp đích Truyền lại segment nhận Các giao thức tầng ứng dụng dùng TCP bao gồm: FTP (File Transfer Protocol) HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 10 11 - - - - - - SMTP (Simple Mail Transfer Protocol UDP: UDP truyền liệu không tin cậy host Sau đặc điểm: Không kết nối Không tin cậy Truyền thông điệp Không cung cấp phần mềm kiểm tra thông điệp phát Không cần đặt segment lại với theo Không dùng báo nhận Các giao thức dùng UDP gồm: TFTP, SNMP, DHCP, DNS UDP giao thức đơn giản dùng để trao đổi phân đoạn mà báo nhận đảm bảo chuyển phát Mạng cục Một số đặc điểm LAN Địa lý: Được cài đặt phạm vi địa lý tương đối nhỏ: tòa nhà, quan, trường học, Tốc độ truyền: Thường cao so với mạng diện rộng Độ tin cậy: Tỷ suất lỗi thấp nhiều so với mạng diện rộng Quản lý: Việc quản lý khai thác mạng hoàn toàn tập trung, thống Một số công nghệ LAN Ethernet Token Ring FDDI Các sơ đồ kết nối LAN: 11 12 Star (dạng hình sao): Tất trạm nối vào thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển đến trạm đích tín hiệu Ring (dạng vòng): Tín hiệu lưu chuyển vòng theo chiều Mỗi trạm mạng nối với vòng qua chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu chuyển đến trạm vòng Bus: Tất trạm phân chia chung đường truyền (bus), giới hạn hai đầu đầu nối (terminator), trạm nối vào bus qua đầu nối chữ T (T-connector) 12 13 - Một số thiết bị sử dụng LAN Máy tính Các card giao tiếp mạng Các thiết bị ngoại vi Đường truyền thiết lập mạng Các thiết bị mạng Giói thiệu ethernet Thành công Ethernet yếu tố sau: - Đơn giản dễ dàng bảo trì - Có khả phối hợp với công nghệ khác - Tin cậy - Chi phí lắp đặt nâng cấp thấp - Băng thông tăng mà không cần thay đổi công nghệ 10 Các thiết bị kết nối mạng cục - Cáp mạng - Card mạng - Bộ chuyển tiếp (Repeater) - Bộ tập trung (HUB) - Cầu nối (Bridg - Chuyển mạch (Switch) - Bộ định đường - Modem 11 Các phương pháp truy nhập đường truyền mạng cục bộ: - Phương pháp CSMA/CD Ethernet là công nghệ quảng bá môi trường chia sẻ Phương pháp truy nhập CSMA/CD dùng Ethernet thực ba chức sau: Truyền nhận các gói dữ liệu 13 14 - - - o o o o o o Giải mã các gói dữ liệu và kiểm tra các địa hợp lệ trước chuyển chúng đến các lớp giao thức cao mô hình OSI Phát các lỗi các gói dữ liệu hay mạng Phương pháp Token Ring Dùng thẻ lưu chuyển đường truyền vật lý Host truyền nhận thẻ rỗi Dữ liệu đến trạm đích chép lại, với thẻ trạm nguồn với thông tin kết Đổi thẻ sang trạng thái rỗi chuyển đến trạm Hai vấn đề Thẻ bị Thẻ bận không dừng Phương pháp Token Bus Thiết lập vòng logic trạm có nhu cầu truyền Mỗi trạm biết địa trạm liền kề trước sau Thứ tự trạm vòng logic độc lập với vòng vật lý Duy trì trạng thái thực tế mạng Bổ sung định kỳ trạm nằm vòng logic có nhu cầu truyền liệu Loại bỏ trạm không nhu cầu truyền liệu khỏi vòng logic Quản lý lỗi: Lỗi “đứt vòng” Khởi tạo vòng logic 12 Thiết kế cài đặt mạng LAN: Thu thập yêu cầu khách hàng Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng cho mục đích gì? Các máy tính nối mạng? 14 15 Những người sử dụng mạng, mức độ khai thác sử dụng mạng người/nhóm người sao? Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng không, có đâu, số lượng Phân tích yêu cầu Những dịch vụ mạng cần phải có mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập tin, chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay không?, ) Mô hình mạng gì? (Workgoup hay Client / Server? ) Mức độ yêu cầu an toàn mạng Ràng buộc băng thông tối thiểu mạng 15 [...]... sử dụng mạng của từng người/nhóm người ra sao? Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng không, nếu có ở đâu, số lượng bao nhiêu Phân tích yêu cầu Những dịch vụ mạng nào cần phải có trên mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập tin, chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay không?, ) Mô hình mạng là gì? (Workgoup hay Client / Server? ) Mức độ yêu cầu an toàn mạng Ràng... mạng Bổ sung định kỳ các trạm nằm ngoài vòng logic nếu có nhu cầu truyền dữ liệu Loại bỏ một trạm không còn nhu cầu truyền dữ liệu ra khỏi vòng logic Quản lý lỗi: Lỗi có thể “đứt vòng” Khởi tạo vòng logic 12 Thiết kế và cài đặt mạng LAN: Thu thập yêu cầu khách hàng Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng nó cho mục đích gì? Các máy tính nào sẽ được nối mạng? 14 15 Những người nào sẽ được sử dụng mạng, ... thiết bị ngoại vi Đường truyền thiết lập mạng Các thiết bị mạng Giói thiệu về ethernet Thành công của Ethernet là do các yếu tố sau: - Đơn giản và dễ dàng bảo trì - Có khả năng phối hợp với các công nghệ khác - Tin cậy - Chi phí lắp đặt và nâng cấp thấp - Băng thông có thể tăng mà không cần thay đổi công nghệ 10 Các thiết bị kết nối mạng cục bộ - Cáp mạng - Card mạng - Bộ chuyển tiếp (Repeater) - Bộ... duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng Bus: Tất cả các trạm phân chia chung một đường truyền chính (bus), được giới hạn hai đầu bởi đầu nối (terminator), mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T-connector) 12 13 - Một số thiết bị sử dụng trong LAN Máy tính Các card giao tiếp mạng Các thiết bị ngoại... có báo nhận và cũng không có sự đảm bảo chuyển phát nào cả Mạng cục bộ Một số đặc điểm của LAN Địa lý: Được cài đặt trong một phạm vi địa lý tương đối nhỏ: một tòa nhà, một cơ quan, một trường học, Tốc độ truyền: Thường cao hơn so với mạng diện rộng Độ tin cậy: Tỷ suất lỗi là thấp hơn nhiều so với mạng diện rộng Quản lý: Việc quản lý khai thác mạng hoàn toàn tập trung, thống nhất Một số công nghệ LAN... Phát hiện các lỗi trong các gói dữ liệu hay trên mạng Phương pháp Token Ring Dùng một thẻ bài lưu chuyển trên đường truyền vật lý Host chỉ được truyền khi nhận được thẻ bài rỗi Dữ liệu đến trạm đích được sao chép lại, cùng với thẻ bài đi về trạm nguồn cùng với các thông tin kết quả Đổi thẻ bài sang trạng thái rỗi và chuyển đến trạm kế tiếp Hai vấn đề Thẻ bài bị mất Thẻ bài bận không dừng Phương pháp... nối mạng cục bộ - Cáp mạng - Card mạng - Bộ chuyển tiếp (Repeater) - Bộ tập trung (HUB) - Cầu nối (Bridg - Chuyển mạch (Switch) - Bộ định đường - Modem 11 Các phương pháp truy nhập đường truyền trong mạng cục bộ: - Phương pháp CSMA/CD Ethernet là một công nghệ quảng bá trên môi trường chia sẻ Phương pháp truy nhập CSMA/CD được dùng trong Ethernet thực hiện ba chức năng sau: Truyền và nhận các... chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay không?, ) Mô hình mạng là gì? (Workgoup hay Client / Server? ) Mức độ yêu cầu an toàn mạng Ràng buộc về băng thông tối thiểu trên mạng 15