Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Giới thiệu chung về mạng máy tính - Phạm Thanh Giang

ch theo gói (Packet Switching 
 Network) 
 ◦ Cấu trúc của gói tin: 
  Phần đầu (Header) 
  Phần thân (Core) 
  Phần đuôi (Trail) 
 ◦ Gói tin có độ dài giống nhau 
 ◦ Hai loại mạng chuyển mạch theo gói 
  Mạng chuyển mạch gói kiểu kênh ảo 
  Mạng chuyển mạch gói kiểu Datagram 
  Có các mã cho phép trạm đích tập hợp các gói tin thành bản tin 
  Các gói có thể được truyền độc lập với nhau 
  Các gói của các tin báo khác nhau có thể được truyền trên cùng một kênh 
 truyền. 
 22 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
  Mạng cục bộ LAN (Local Area Networks) 
  Mạng đường dài WAN (Wide Area Networks) 
  Mạng trong thành phố MAN (Metropolitant 
 Area Network). 
 23 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
LAN 
 Mạng cục bộ LAN là mạng truyền thông giữa các thiết bị 
 và xử lý thông tin trong một khu vực nhỏ. 
 Các thông số đặc trưng của LAN 
 ◦ Phạm vi của mạng: bán kính 0,1 m đến 5 km 
 ◦ Tốc độ truyền dữ liệu cao 
  1982: Ethernet 10 Mbps 
  1994: Fast Ethernet 100 Mbps 
  1998: GigaEthernet 1Gbps 
 ◦ Tỷ lệ sai số nhỏ so với mạng đường dài (10-7 đến 10-11) 
 24 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
LAN 
 25 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
WAN 
  Mạng WAN là mạng truyền thông liên kết các thiết bị 
 và xử lý thông tin trong phạm vi rộng. 
  Các thông số đặc trưng của mạng WAN 
 ◦ Phạm vi của mạng rộng (mạng tính chất quốc gia, và quốc tế) 
 ◦ Tốc độ truyền dữ liệu phụ thuộc vào đường truyền 
  Thập kỷ 60-70 dùng modem 2.4 Kbps ->4.8 Kbps 
  1976: Mạng truyền số liệu X25, tốc độ 64 Kbps. 
  1984: Mạng ISDN băng hẹp: tốc độ 2*64 Kbps = 128 Kbps. 
  1991: Mạng Frame Relay: tốc độ 2 Mbps. 
  1993: Mạng ATM, tốc độ 155Mbps đến 622 Mbps. 
 ◦ Tỷ lệ lỗi cao (10-4 , 10-5) vì phải truyền trong môi trường có nhiều 
 nhiễu. 
 26 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
WAN 
  Switched WAN 
 ◦ Kết nối thông qua router 
 ◦ Ex.: X25 an early switched WAN. The backbone that connect the Internet. ATM. 
  Point-to-point WAN 
 ◦ Kết nối thông qua kênh dành riêng. 
 ◦ Ex.: the simple dial-up line that connects a home computer to the Internet. 
 27 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
MAN 
  Mạng MAN là mạng trung gian giữa mạng 
 WAN và mạng LAN, sử dụng trong phạm vi 
 thành phố. 
  Các tính chất đặc trưng của mạng MAN 
 ◦ Phạm vi hoạt động 
 ◦ Tốc độ 
 ◦ Chức năng 
 28 
Phân loại mạng theo khoảng cách 
MAN 
 29 
Internet 
  Là mạng của mạng, kết nối của hàng trăm nghìn mạng riêng, 
 tổ chức, vùng, 
  Tạo thành bởi rất nhiều các mạng WANs, LANs kết nối với 
 nhau thông qua các cầu nối. 
  Có kiến trúc phân tầng dựa trên giao thức TCP/IP. 
  Người dùng muốn kết nối Internet phải thông qua các nhà 
 cung cấp dịch vụ Internet (ISP - Internet Service Provider). 
  ISPs hierarchy 
 ◦ International ISPs (top level): connect nations together. 
 ◦ National ISPs (second level): -like Nesma, AwalNet, etc.,- are 
 backbone networks created and maintained by specialized 
 companies. 
  They are connected by complex switching stations called NAPs (Network 
 Access Points) 
 ◦ Regional ISPs (third level): small ISPs that are connected to one or 
 more national ISPs. 
 ◦ Local ISPs (last level): which provide direct access to end users. 
 They are connected to regional ISPs or directly to national ISPs. 
 30 
Internet 
 31 
Internet 
 32 
Phân loại mạng theo mô hình sử dụng 
  Mạng mô hình ngang hàng (Peer To Peer) 
  Mạng mô hình khách chủ (Client/Server) 
  Mạng mô hình tập trung (Central ) 
 33 
Phân loại mạng theo mô hình sử dụng 
 Mạng mô hình ngang hàng 
 Đặc điểm mạng ngang hàng LAN: 
 ◦ Mỗi máy tính hoạt động như máy chủ và máy 
 khách 
 ◦ Sử dụng trong các mạng nhỏ (<10 user) 
 ◦ An ninh thấp 
 ◦ Không có quản trị tập trung 
 Mạng ngang hàng trên Internet, Ví dụ mạng 
 đấu thầu trực tuyến 
 34 
Phân loại mạng theo mô hình sử dụng 
  Mạng mô hình khách chủ 
 ◦ Trong mạng phải có máy tính làm Server 
 ◦ An ninh cao 
  Người quản trị cấu hình cho an ninh chung 
  Người quản trị điều khiển truy nhập chung 
  Sử dụng dịch vụ thư mục: 
  Nguồn tài nguyên tập trung 
  Sử dụng dịch vụ thư mục để lưu thông tin về mạng và người dùng 
  Đăng nhập vào dịch vụ thư mục thay vì đăng nhập vào từng máy 
 ◦ Sao lưu dễ dàng 
 ◦ Giảm lưu lượng 
 35 
Phân loại mạng theo mô hình sử dụng 
  Mạng mô hình tập trung 
 ◦ Tương tự mô hình khách/chủ nhưng máy 
 khách chỉ là các thiết bị đầu cuối 
 ◦ Tất cả các ứng dụng xử lý ở Server 
 ◦ Server phải có cấu hình mạnh 
 ◦ Độ an ninh cao 
 36 
Vấn đề chuẩn hóa mạng 
  Lý do chuẩn hóa mô hình mạng: Nhiều công ty 
 sản xuất máy tính xây dựng mạng riêng từ đó 
 dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các 
 mạng về 
 ◦ Phương pháp truy nhập 
 ◦ Phương tiện truyền dẫn 
 ◦ Giao thức 
 37 
Một số tổ chức liên quan tới chuẩn hóa 
mạng và các chuẩn chính 
  Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO (International 
 Standard Organzation) 
  Chuẩn chính sẽ tìm hiểu 
 ◦ Mô hình tham chiếu 7 tầng OSI (Open System Interconnection). 
 ◦ Điều khiển liên kết dữ liệu tầng cao HDLC (High Lelvel Data 
 Link Control). 
 38 
Một số tổ chức liên quan tới chuẩn hóa 
mạng và các chuẩn chính 
  Ủy ban tư vấn quốc tế về điện tín và điện thoại 
 CCITT (Consultative Committee International 
 For Tetegraphe and Telephone) 
 Ban chuẩn viễn thông ITU-T 
 (Telecommunication Standardization Sector) 
 Của Hiệp hội viễn thông Quốc tế ITU 
 (International Telecommunication Union) 
 39 
Một số tổ chức liên quan tới 
chuẩn hóa mạng và các chuẩn chính 
  Chuẩn chính sẽ tìm hiểu 
 ◦ Loạt tiêu chuẩn ký hiệu V - là loạt các chuẩn phục vụ cho việc 
 truyền số liệu bằng tín hiệu tương tự qua đường điện thoại 
 (Modem Telephone Network) 
  V24 Giao diện giữa máy tính và mô đem 
 ◦ Loạt tiêu chuẩn X - phục vụ cho việc truyền số liệu bằng tín hiệu 
 số và định nghĩa giao diện với mạng số liệu công cộng. (Public 
 Data Network). 
  X.21 là chuẩn cho đơn vị đầu cuối của mạng. 
 ◦ Loạt tiêu chuẩn I - định nghĩa giao diện với mạng ISDN 
 (Integrated Services Digital Network). 
 40 
Một số tổ chức liên quan tới 
chuẩn hóa mạng và các chuẩn chính 
 Một số tổ chức khác 
 ◦ Ban đặc nhiệm về kỹ thuật Internet IETF (Internet 
 Engineering Task Force): 
  RFC (Request For Comment): là các công bố (bản nháp hay 
 chuẩn chính thức của Internet) 
 ◦ Viện kỹ nghệ điện và điện tử IEEE (Institute of 
 Electrical and Electronic Engineering). 
  Loạt chuẩn 802.x cho mạng cục bộ LAN. 
 ◦ Hiệp hội công nghiệp điện tử EIA (Electronics 
 Industry Association) 
  Chuẩn RS.(RS-232C) 
 41 
Mô hình OSI 
 - Tổ chức ISO phát triển và công bố Mô hình OSI (ISO -
 7498 ) vào năm 1984 
  Người ta đưa ra 5 nguyên tắc xây dựng mô hình mạng 
 chuẩn: 
 ◦ Một tầng sẽ được tạo ra nếu phải mô tả theo một mức trừu tượng 
 nào đó; 
 ◦ Chức năng của mỗi tầng phải được định nghĩa rõ ràng; 
 ◦ Chức năng của mỗi tầng phải được chọn sao cho phù hợp với 
 giao thức mạng đã được chuẩn hoá quốc tế; 
 ◦ Giao diện giữa các tầng phải được chọn sao cho luồng thông tin 
 đi qua giao diện là ít nhất; 
 ◦ Số tầng không được quá nhiều để cho kiến trúc của mạng cồng 
 kềnh phức tạp. Nhưng số tầng cũng không nên quá ít để trong 
 một tầng có quá nhiều chức năng khác nhau; 
 42 
Mô hình OSI 
 Tổ chức ISO phát triển và công bố Mô 
 hình OSI (ISO -7498 ) vào năm 1984 
 Mô hình 7 tầng 
 43 
Mô hình OSI 
 44 
Mô hình OSI 
 45 
Mô hình OSI 
 46 
Mô hình OSI 
 Truyền dẫn nhị phân 
 • Dây, đầu nối, điện áp 
 • Tốc độ truyền dữ liệu 
 • Phương tiện truyền dẫn 
 • Chế độ truyền dẫn 
 (simplex, half-duplex, 
 full-duplex) 
 47 
 Physical Layer 
 Responsible for movements of individual bits from one hop (node) to the 
 next over the physical medium. 
 ◦ Physical characteristics of interface and medium 
  Defines the characteristics of the interface and between the devices and the 
 transmission medium. 
  Defines the type of transmission medium. 
 ◦ Representation of bits. 
  Defines the type of encoding bits into signals –electrical or optical. 
 ◦ Data rate. 
  Defines the number of bits sent in each second. 
 ◦ Synchronization of bits. 
  The sender and the receiver clocks to be synchronized. 
 ◦ Line configuration. 
  Connection of the device to the media (point-to-point or multipoint configuration) 
 ◦ Physical topology. 
  Defines how the devices are connected to make a network (mesh, bus, etc.) 
 ◦ Transmission mode. 
  Defines the direction of the transmission (simplex, half-duplex, etc.). 48 
Mô hình OSI 
 Điều khiển liên kết, truy 
 xuất đường truyền 
 • Đóng Frame 
 • Ghi địa chỉ vật lý 
 • Điều khiển luồng 
 • Kiểm soát lỗi, thông báo lỗi 
 49 
 Data link Layer 
◦ Responsible for moving frames from one hop (node) to the next. 
  Framing. 
  Divides the stream of bits received from the network layer into frames. 
  Physical addressing. 
  Adds a header to the frame to define the sender, and/or the receiver of the frame. 
 • If the frame is intended for a system outside the sender’s system, the address is of the device that connects 
 the network to the next 
  Flow control. 
  Imposes a flow control mechanism to avoid overwhelming the receiver. 
  Error control. 
  Adds reliability to the physical layer by adding mechanisms to detect and retransmit 
 damaged or lost frames (achieved normally through the trailer). Detect also duplicate 
 frames. 
  Access control. 
  Determines which device has control over the link at any time when two or more 
 devices are connected to the same link. 
 50 
 Data Link Layer (cont’d) 
 Ex. Hop-to-hop delivery 
 ◦ Communication at the data link layer occurs between adjacent nodes. 
 ◦ Three partial delivery are made to send data from A to F. 
 ◦ First, the data link layer of A sends a frame to the data link layer at B (router). 
 ◦ The data link layer at B sends a new frame to the data link layer at E. 
 ◦ Finally, the data link layer at E sends a new frame to the data link layer of F. 
 ◦ The frame exchanged between the three nodes have different values in the 
 headers (the trailers can also be different). 
 51 
Mô hình OSI 
 Địa chỉ mạng và xác định 
 đường đi tốt nhất 
 • Tin cậy 
 • Địa chỉ luận lý, topo mạng 
 • Định tuyến (tìm đường đi) 
 cho gói tin 
 52 
Network Layer 
  Responsible for the delivery of individual 
 packets from the source host to the destination 
 host possibly across multiple networks. 
 ◦ Logical addressing. 
  Need to use another addressing system to distinguish the 
 source and destination systems when the packet passes the 
 network boundary. This logical address will be included in 
 the header added by the network layer. 
 ◦ Routing. 
  Provides the mechanism to route (or switches) packets in an 
 internetwork to their final destination. Routers (or switches) 
 are the devices connecting networks forming the 
 internetwork. 
 53 
Network Layer (cont’d) 
  EX.: source-to-destination delivery 
 ◦ The network layer at A sends the packet to the network layer at B. 
 ◦ The router B using its routing table, will then decides (based on the final 
 destination (F) of the packet) that the next hop will be the router E. 
 ◦ The network layer at B, sends then the packet to the network layer at E. 
 ◦ The network layer at E will, turn, send the packet to the network layer F. 
 54 
Mô hình OSI 
 Kết nối end-to-end 
 • Vận chuyển giữa các host 
 • Vận chuyển tin cậy 
 • Thiết lập, duy trì, kết nối 
 các mạch ảo 
 • Phát hiện lỗi, phục hồi 
 thông tin và điều khiển 
 luồng 
 55 
Transport Layer 
 ◦ Responsible for the delivery of a message from one process 
 (running program) to another. Whereas the network layer 
 provides the source-to-destination delivery, the transport layer 
 provides the process-to-process delivery. 
  Service-point addressing. 
  Gets the entire message to the correct process on the destination computer. The 
 transport layer header must therefore include a service-point address (or port 
 address). 
  Segmentation and reassembly. 
  Divide messages into segments and reassemble them into the original message. 
  Connection control. 
  Provides a connection or connectionless oriented service. 
  Flow control. 
  Provides an end-to-end flow control. 
  Error control. 
  Provides a process-to-process error control of entire messages (no loss, 
 duplication, damage). 
 56 
Mô hình OSI 
 Truyền thông liên host 
 • Thiết lập, quản lý và kết 
 thúc các phiên giữa các ứng 
 dụng 
 57 
Session Layer 
 ◦ Responsible for the dialog control and 
 synchronization. 
  Dialog control. 
  Allows two systems to enter into a dialog. 
 • Half-duplex or full-duplex process communication 
  Synchronization. 
  Allows a process to add checkpoints, or synchronization points, 
 to a stream of data. 
 58 
Mô hình OSI 
 Trình bày dữ liệu 
 • Định dạng dữ liệu 
 • Cấu trúc dữ liệu 
 • Mã hóa 
 • Nén dữ liệu 
 59 
Presentation layer 
 Responsible for translation, compression, 
 and encryption. 
 ◦ Translation. 
  Allow interoperability of two computers using different 
 encoding methods. 
 ◦ Encryption. 
  To ensure privacy, sensitive information will be 
 encrypted. 
 ◦ Compression. 
  Allows reducing the number of bits contained in the 
 information (ex. audio). 
 60 
Mô hình OSI 
 Các quá trình mạng của 
 ứng dụng 
 • Xác định giao diện giữa 
 người sử dụng và môi trường 
 OSI 
 • Cung cấp các dịch vụ mạng 
 cho các ứng dụng như email, 
 truyền file 
 61 
Application Layer 
  Responsible for providing services to the user. 
 ◦ File transfer, access and management. 
  Access/retrieve/manage files in a remote host 
 ◦ Mail services. 
  Provides the basis for e-mails forwarding and storage. 
 62 
Mô hình OSI 
 Những lớp này chỉ tồn tại 
 trong máy tính nguồn và 
 máy tính đích 
 63 
Mô hình OSI 
 Những lớp này quản lý 
 thông tin di chuyển trong 
 mạng LAN hoặc WAN 
 giữa máy tính nguồn và 
 máy tính đích 
 64 
Mô hình OSI 
 65 
Mô hình TCP/IP 
 66 
Mô hìnhTCP/IP 
 67 
 Lớp ứng dụng 
Kiểm soát các giao thức 
lớp cao, các chủ đề về 
trình bày, biểu diễn 
thông tin, mã hóa và 
điều khiển hội thoại. 
Đặc tả cho các ứng 
dụng phổ biến. 
 68 
Lớp vận chuyển 
 Cung ứng dịch 
 vụ vận chuyển 
 từ host nguồn 
 đến host đích. 
 Thiết lập một 
 cầu nối luận lý 
 giữa các đầu 
 cuối của mạng, 
 giữa host truyền 
 và host nhận. 
 69 
 Lớp Internet 
Mục đích của lớp 
Internet là chọn 
đường đi tốt nhất 
xuyên qua mạng 
cho các gói dữ 
liệu di chuyển tới 
đích. Giao thức 
chính của lớp này 
là Internet 
Protocol (IP). 
 70 
Lớp truy nhập mạng 
Định ra các thủ 
tục để giao tiếp 
với phần cứng 
mạng và truy 
nhập môi trường 
truyền. Có nhiều 
giao thức hoạt 
động tại lớp này 
 71