Giáo trình Mạng máy tính (Nghề Công nghệ thông tin Cao đẳng)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: MẠNG MÁY TÍNH
NGÀNH, NGHỀ: CƠNG NGHỆ THƠNG TIN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định Số: /QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày…… tháng…… năm………
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Trong thời đại công nghệ số ngày nay hầu hết các thiết bị công nghệ đều được gắn
kết với nhau thơng qua hệ thống mạng. Do đó việc thiết kế và xây dựng một hệ thống
mạng ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Mạng máy tính có một vai trị vơ cùng quan
trọng, nó chính là nhân tố giúp kết nối, trao đổi giữa các cá nhân và các thành phần trong
xã hội. Và ngày càng khẳng định vị thế không thể thiếu trong đời sống kinh tế xã hội ở
các quốc gia.
Giáo trình “Mạng máy tính” được biên soạn dùng cho sinh viên Ngành, Nghề
Công Nghệ Thông Tin đồng thời cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên các
khối ngành kỹ thuật của trường.

Giáo trình “Mạng máy tính” đã bám sát nội dung chương trình chi tiết do nhà
trường ban hành gồm 7 chương:
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính
Chương 2. Các mơ hình mạng
Chương 3. Địa chỉ IP
Chương 4. Cơng nghệ mạng LAN
Chương 5. Môi trường truyền dẫn và các thiết bị mạng
Chương 6. Giới thiệu một số dịch vụ cơ bản của mạng máy tính
Chương 7. Giới thiệu chương trình Packet Tracer
Nhằm cung cấp cho sinh viên một hệ thống kiến thức đầy đủ về mạng máy tính.
Từ đó sinh viên sẽ có đầy đủ nền tảng cơ bản để có thể thiết kế và xây dựng một hệ
thống mạng ngoài thực tế.
Đồng Tháp, ngày…..........tháng…........... năm ……
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Lương Phụng Tiên

i


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................... i
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH ........................................ 1
1. Khái niệm mạng máy tính .............................................................................. 1
2. Ưu và nhược điểm của mạng máy tính ......................................................... 1
2.1. Ưu điểm: ......................................................................................................... 1
2.2. Nhược điểm: ................................................................................................... 2
3. Phân loại mạng ................................................................................................ 2
3.1. Phân loại theo phạm vi địa lý ......................................................................... 2
3.2. Phân loại theo chức năng ............................................................................... 6
4. Kiến trúc mạng ................................................................................................ 6

4.1. Khái niệm Topology....................................................................................... 6
4.2. Lược đồ Bus (dạng tuyến tính) ...................................................................... 6
4.3. Lược đồ Star (kiến trúc hình sao)................................................................... 7
4.4. Lược đồ Ring (kiến trúc vòng) ....................................................................... 8
4.5. Các kiến trúc mạng kết hợp............................................................................ 9
4.6. Network Protocol (Giao thức mạng):............................................................. 9
Qui định, qui tắc để trao đổi dữ liệu giữa các đối tượng trên mạng ..................... 9
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1 ................................................................ 10
CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH MẠNG .............................................................. 11
1. Mơ hình OSI .................................................................................................. 11
1.1. Lớp Vật Lý (Physical Layer) ....................................................................... 12
1.2. Lớp Liên Kết Dữ Liệu (Data Link Layer).................................................... 13
1.3. Lớp Mạng (Network Layer) ......................................................................... 14
1.4. Lớp Vận Chuyển (Transport Layer) ............................................................ 14
1.5. Lớp Phiên (Session Layer) ........................................................................... 15
1.6. Lớp Trình bày (Presentation Layer) ............................................................. 15
1.7. Lớp Ứng Dụng (Application Layer) ............................................................ 16
2. Mơ hình TCP/IP ............................................................................................ 18
2.1. Lớp Ứng Dụng (Application Layer) ............................................................ 19
2.2. Lớp Vận Chuyển (Transport Layer) ............................................................ 19
2.3. Lớp Internet (Internet Layer) ....................................................................... 20
2.4. Lớp truy cập mạng (Network access layer) ................................................. 20
3. So sánh mơ hình OSI và TCP/IP ................................................................. 20
ii


CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2 ................................................................ 21
CHƯƠNG 3: ĐỊA CHỈ IP ................................................................................... 22
1. Tổng quan về IP............................................................................................. 22
2. Trình bày địa chỉ IP ...................................................................................... 23

2.1. Địa chỉ lớp A ................................................................................................ 23
2.2. Địa chỉ lớp B ................................................................................................ 24
2.3. Địa chỉ lớp C ................................................................................................ 25
2.4. Địa chỉ lớp D, E ............................................................................................ 25
3. Các lớp địa chỉ IP .......................................................................................... 25
4. Một số quy tắc đánh địa chỉ IP .................................................................... 26
5. Subnet Mask .................................................................................................. 26
6. Chia mạng con (SUBNETTING) ................................................................. 26
7. Địa chỉ chung và địa chỉ riêng ...................................................................... 28
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 3 ................................................................ 30
CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ MẠNG LAN ........................................................ 31
1. Khái niệm ....................................................................................................... 31
2. Các chuẩn Ethernet ....................................................................................... 31
2.1. Chuẩn 10Base2 ............................................................................................. 33
2.2. Chuẩn 10Base5 ............................................................................................. 34
2.3. Chuẩn 10BaseT ............................................................................................ 34
2.4. Chuẩn 10BaseFL .......................................................................................... 35
2.5. Chuẩn 100VG – AnyLAN ........................................................................... 36
2.7. Chuẩn Fast Ethernet ..................................................................................... 36
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 4 ................................................................ 38
CHƯƠNG 5: MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG ... 39
1. Môi trường truyền dẫn ................................................................................. 39
2. Các thiết bị mạng........................................................................................... 39
2.1. Các loại cáp mạng ........................................................................................ 39
2.1.1. Cáp đồng trục (coaxial). ............................................................................ 39
2.1.2. Cáp xoắn đôi.............................................................................................. 40
2.1.3. Cáp quang (Fiber-optic cable)................................................................... 42
2.2. Đầu nối mạng ............................................................................................... 44
2.3. Kềm bấm mạng ............................................................................................ 44
2.4. Máy test cáp ................................................................................................. 45

iii


2.5. Card mạng .................................................................................................... 45
2.6. Modem.......................................................................................................... 46
2.7. Hub ............................................................................................................... 47
2.8. Switch ........................................................................................................... 48
2.9. Bridge ........................................................................................................... 49
2.10. Router ......................................................................................................... 49
2.11. Wireless Access Point ................................................................................ 50
3. Các kỹ thuật bấm cáp ................................................................................... 51
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 5 ................................................................ 53
CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU MỘT SỐ DỊCH VỤ CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY
TÍNH ................................................................................................................... 54
1. Giới thiệu về dịch vụ tên miền (DNS) .......................................................... 54
1.1. Định nghĩa .................................................................................................... 54
1.2. Chức năng của DNS ..................................................................................... 55
1.3. Hoạt động của DNS...................................................................................... 56
2. Giới thiệu về DHCP....................................................................................... 58
2.1. Định nghĩa .................................................................................................... 58
2.3. Những ưu và nhược điểm khi sử dụng DHCP ............................................. 59
3. Giới thiệu về Electronic Mail ....................................................................... 60
4. Giới thiệu về World Wide Web.................................................................... 61
5. Giới thiệu về truyền tập tin .......................................................................... 61
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 6 ................................................................ 63
CHƯƠNG 7: GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH PACKET TRACER ................ 64
1. Giới thiệu chương trình Packet tracer ........................................................ 64
2. Menu Bar........................................................................................................ 64
3. Menu Tool Bar ............................................................................................... 65
4. Common Tool Bar ......................................................................................... 65

5. Physical/ Logical ............................................................................................ 66
6. Workspace...................................................................................................... 66
7. Real time/ simulation Bar ............................................................................. 67
8. Network component box ............................................................................... 67
9. User created packet window ........................................................................ 67
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 7 ................................................................ 68
BẢNG THUẬT NGỮ ANH - VIỆT ................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 72
iv


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC MẠNG MÁY TÍNH
Tên mơn học: MẠNG MÁY TÍNH.
Mã mơn học: CCN233
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học:
Vị trí: Mơn học được bố trí sau khi sinh viên học xong các mơn học chung/ đại cương.
- Tính chất: Là mơn học bắt buộc
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun: Môn học này cung cấp cho sinh viên các
kỹ năng cơ bản nhất trong thiết kế và xây dựng mạng máy tính
Mục tiêu của mơ đun:
- Về kiến thức:
+
+
+
+

Trình bày một số khái niệm về mạng máy tính
Trình bày được các thành phần cơ bản của mạng
Trình bày được các mơ hình mạng
Hiểu được q trình truyền dữ liệu trong mơ hình OSI

- Về kỹ năng:
+ Thiết kế được một mạng nội bộ.
+ Triển khai lắp đặt máy tính và các thiết bị mạng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có tính kỹ luật, nghiêm túc khi tham gia học tập hoặc
nghiên cứu
Nội dung của môn học:
Thời gian (giờ)
Thực hành, Kiểm tra
Lý th thí nghiệm, (thường
Tổng số
uyết thảo luận, xuyên, định
bài tập
kỳ)

STT

Tên các bài trong môn học

1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ
MẠNG MÁY TÍNH

3

3

0

0

2

Chương 2: CÁC MƠ HÌNH
MẠNG

4

4

0

0

3

Chương 3: ĐỊA CHỈ IP

12

6

5

1

4

Chương 4: CÔNG NGHỆ MẠNG

LAN

3

3

0

0

v


5

Chương 5: MÔI TRƯỜNG
TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT
BỊ MẠNG

21

3

18

0

6

Chương 6: GIỚI THIỆU MỘT SỐ

DỊCH VỤ CƠ BẢN CỦA MẠNG
MÁY TÍNH

3

3

0

0

7

Chương
7:
GIỚI
THIỆU
CHƯƠNG TRÌNH PACKET
TRACER

19

3

15

1

Cộng

65

25

38

2

vi


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

Mã chương: CCN233 - 01

Giới thiệu:
Mạng máy tính là một phần quan trọng trong cuộc sống hiện đại ngày nay, đặc biệt
với sự phát triển của internet cùng các dịch vụ trên không gian mạng đã làm nên một
cuộc “cách mạng” về mọi mặt từ kinh tế, văn hóa đến khoa học kỹ thuật, giáo dục và cả
chính trị. Song khơng nhiều người am hiểu cách thức hoạt động của chúng. Trong
chương này sẽ trình bày về khái niệm, những ưu nhược điểm cũng như cách thức hoạt
động của từng mơ hình mạng.
Mục tiêu: Kết thúc chương này cung cấp học viên kiến thức tổng quát về mạng máy
tính, các loại mạng, các mơ hình mạng
Nội dung chính:
1. Khái niệm mạng máy tính
Mạng máy tính (computer network) là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thơng
qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông (giao thức mạng, môi trường
truyền dẫn) theo một cấu trúc nào đó và các máy tính này trao đổi thơng tin qua lại với
nhau.

Hình 1.1. Hệ thống mạng máy tính
2. Ưu và nhược điểm của mạng máy tính
2.1. Ưu điểm:
- Chia sẻ tập tin của bạn cho những người dùng khác
1


- Xem, chỉnh sửa và sao chép các tập tin trên một máy tính khác một cách dễ
dàng như đang thao tác với một đối tượng trên máy tính của chính mình.
- Các máy tính, thiết bị trong cùng một hệ thống mạng có thể dùng chung các tài
nguyên như: máy in, máy fax, máy tính thiết bị lưu trữ (HDD, FDD và ổ đĩa CD),
webcam, máy quét, modem và nhiều thiết bị khác.
- Ngoài ra, những người dùng tham gia mạng máy tính cũng có thể chia sẻ các
tập tin, các chương trình trên cùng một mạng đó.
2.2. Nhược điểm:
- Dễ bị tê liệt toàn bộ hệ thống mạng: Nếu hệ thống mạng bị tấn cơng thì rất dễ
làm tê liệt toàn bộ hệ thống mạng, các hacker tấn cơng vào các máy chủ để làm tê liệt
nó.
- Trình độ người quản lý: Khi kết nối hệ thống mạng cao đến đâu thì địi hỏi trình
độ người quản lý cũng phải tương ứng đến đó, để có thể phục vụ cho việc thiết kế, cài
đặt và quản trị.
- Dễ bị lây lan virus: Khi kết nối hệ thống mạng thì cũng đang tạo đất sống rộng
lớn cho virus.
3. Phân loại mạng
3.1. Phân loại theo phạm vi địa lý
1.3.1.1. Mạng LAN (Local Area Network)
Mạng LAN – Local Area Network là mạng nội bộ có tốc độ cao. Đường truyền
mạng Lan ngắn và chỉ có thể hoạt động trong một diện tích nhất định. Ví dụ như: cơng
ty, văn phịng, tịa nhà, trường đại học,… Các máy tính được kết nối với mạng được

phân loại rộng rãi dưới dạng máy chủ hoặc máy trạm. Mạng LAN hoạt động với giao
thức TCP/IP.
Các máy tính được kết nối với mạng được phân loại rộng rãi dưới dạng máy chủ
hoặc máy trạm. Các máy chủ thường không được con người sử dụng trực tiếp, mà là
chạy liên tục để cung cấp dịch vụ cho các máy tính khác trên mạng. Các dịch vụ được
cung cấp có thể bao gồm in và fax, lưu trữ phần mềm, lưu trữ và chia sẻ tệp, nhắn tin,
lưu trữ và truy xuất dữ liệu, kiểm soát truy cập hoàn toàn (bảo mật) cho tài nguyên mạng
và nhiều tài nguyên khác.
2


Các máy trạm được gọi như vậy bởi vì chúng thường có một người dùng tương tác
với mạng máy tính thông qua chúng. Các máy trạm được coi là máy tính để bàn truyền
thống, bao gồm máy tính, bàn phím, màn hình và chuột hoặc máy tính… Với sự ra đời
của máy tính bảng và các thiết bị màn hình cảm ứng như iPad và iPhone, định nghĩa của
máy trạm nhanh chóng phát triển để bao gồm các thiết bị đó, vì khả năng tương tác với
mạng và sử dụng các dịch vụ mạng dễ dàng.
Trên một mạng LAN đơn lẻ, máy tính và máy chủ có thể được kết nối bằng cáp
hoặc không dây. Truy cập không dây vào mạng được thực hiện bởi các điểm truy cập
không dây (WAP). Các thiết bị WAP này cung cấp cầu nối giữa máy tính và mạng. Một
WAP điển hình có thể có khả năng để kết nối hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn người
dùng khơng dây với một mạng, hoặc tùy theo số lượng người truy cập mà thiết bị đó cho
phép.

Hình 1.2. Mơ hình mạng LAN
Đặc điểm của mạng LAN:
- Có băng thơng lớn, chạy được các ứng dụng trực tuyến được kết nối thông qua
mạng như các cuộc hội thảo, chiếu phim…
- Phạm vi kết nối có giới hạn tương đối nhỏ.
- Chi phí thấp

- Quản trị mạng LAN đơn giản.
3.1.2. Mạng MAN (Metropolitan Area Network)
3


Mạng MAN – Metropolitan Area Network có kết nối giống như mơ hình mạng
LAN. Nó được nối kết các mạng LAN với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn,
cáp…. các thiết bị truyền thông kết nối với nhau trong một diên tích rộng nhất định như
trong 1 thành phố…
Mạng MAN cung cấp khả năng sử dụng đồng thời ba loại dịch vụ: VOICE -DATA
-VIDEO :
Truyền dữ liệu. /Hội nghị truyền hình/ Xem phim theo yêu cầu/Truyền hình
cáp/Giáo dục từ xa./Chẩn đoán bệnh từ xa/Điện thoại/ Truy cập Internet tốc độ cao…
Đối tượng khách hàng: là các tổ chức, doanh nghiệp có nhiều chi nhánh, bộ phận
kết nối với nhau và có thể kết nối ra liên tỉnh, quốc tế, các khu công nghiệp, khu thương
mại lớn, công viên phần mềm, khu công nghệ cao, khu đô thị mới, khu cao ốc văn
phịng…
Lợi ích: Chi phí thấp, tốc độ ổn định, đáp ứng được yêu cầu về bảo mật thông tin,
đơn giản trong việc quản lý và dễ dàng trong việc chuyển đổi. Cung cấp cho doanh
nghiệp rất nhiều loại hình dịch vụ giá trị gia tăng cùng lúc trên một đường truyền kết
nối về voice-data-video. Dịch vụ giúp quản lý cơ sở hạ tầng hệ thống công nghệ thông
tin hai điểm một cách đơn giản, hiệu quả, dễ dàng triển khai các ứng dụng chun
nghiệp.

Hình 1.3. Mơ hình mạng MAN

Đặc điểm của mạng MAN:

4

- Có mức băng thơng trung bình nhằm để chạy các ứng dụng, dịch vụ thương mại
điện tử, ứng dụng trong hệ thống Ngân hàng.
- Phạm vi kết nối tương đối lớn.
- Chi phí cao.
- Quản trị mạng MAN phức tạp hơn.
3.1.3. Mạng WAN (Wide Area Network)
Mạng WAN – Wide Area Network có kết nối rộng lớn, bao phủ cả một quốc gia,
hay toàn cầu. Thường được sử dụng ở công ty đa Quốc gia. Cụ thể là mạng Internet.
Mạng WAN là sự kết hợp giữa mạng LAN & MAN nối lại với nhau thông qua vệ tinh,
cáp quang, cáp điện thoại….Mạng WAN có thể kết nối thành mạng riêng của một tổ
chức, hay có thể phải kết nối qua nhiều hạ tầng mạng công cộng và của các công ty viễn
thơng khác nhau.
Mạng WAN có thể dùng đường truyền có giải thơng thay đổi trong khoảng rất lớn
từ 56Kbps đến T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps,….và đến Gigabit-Gbps là
các đường trục nối các quốc gia hay châu lục.
Sử dụng các bộ ghép kênh, cầu nối và bộ định tuyến để kết nối các mạng cục bộ
và đơ thị với các mạng truyền thơng tồn cầu như Internet. Tuy nhiên, đối với người
dùng, một WAN sẽ không có khác nhiều so với mạng LAN.
Thơng thường, TCP / IP là giao thức được sử dụng cho một WAN kết hợp với các
thiết bị như router, switch, tường lửa và modem.

Hình 1.4. Mạng WAN
Đặc điểm của mạng WAN:
5


- Băng thơng thấp vì vậy kết nối yếu dễ mất kết nối phù hợp với các ứng dụng như
E-Mail, Web…
- Phạm vi hoạt động rộng lớn, không giới hạn.

- Chi phí rất cao.
- Quản trị mạng WAN phức tạp.
3.2. Phân loại theo chức năng
Mạng Peer to Peer (mạng ngang hàng): là một kiểu mạng được thiết kế cho các
thiết bị trong đó có chức năng và khả năng của các thiết bị đó là như nhau, mạng khơng
có khái niệm máy trạm (client) hay máy chủ (server), mà chỉ có khái niệm các nốt (peers)
đóng vai trị như cả client và server.
Mạng Client-Server (mạng khách chủ): là một mô hình nổi tiếng trong mạng máy
tính nó được áp dụng rất rộng rãi như ứng dụng vào Web Server. Ý tưởng của mơ hình
này là máy con (đóng vài trị là máy khách) gửi một yêu cầu (request) để máy chủ (đóng
vai trị người cung ứng dịch vụ), máy chủ sẽ xử lý và trả kết quả về cho máy khách.
4. Kiến trúc mạng
Kiến trúc mạng (Network Architecture): Cách nối các máy tính với nhau ra sao và
tập hợp các qui tắc, qui ước mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải
tuân theo. Gồm 2 thành phần:
- Cách nối: Đồ hình mạng (Network Topolopy)
- Qui tắc, qui ước: Giao thức mạng (Network Protocol)
4.1. Khái niệm Topology
Network topology (đồ hình mạng): là sơ đồ dùng biểu diễn các kiểu sắp xếp, bố
trí vật lý của máy tính, dây cáp và những thành phần khác trên mạng theo phương diện
vật lý. Có hai kiểu kiến trúc mạng chính là: kiến trúc vật lý (mơ tả cách bố trí đường
truyền thật sự của mạng), kiến trúc logic (mơ tả con đường mà dữ liệu thật sự di chuyển
qua các node mạng)
4.2. Lược đồ Bus (dạng tuyến tính)
Các trạm sẽ được phân chia trên một đường truyền chung (gọi là Bus). Đường
truyền chính sẽ đảm nhận việc kết nối thông qua hai đầu nối đặc biệt gọi là Terminator.
6


Mỗi trạm sẽ được kết trực tiếp với trục chính thông qua đầu nối chữ T (T-Connect) hoặc

thông qua thiết bị thu phát (transceiver).
Mơ hình mạng tuyến tính hoạt động theo các liên kết Point-to-Multipoint hoặc
Broadcast

Hình 1.5. Kiến trúc dạng Bus
Ưu điểm: Thiết kế và vận hành dễ dàng, chi phí lắp đặt thấp
Nhược điểm: Khơng ổn định, nếu một nút bị hỏng thì tồn bộ mạng sẽ dừng hoạt
động.
4.3. Lược đồ Star (kiến trúc hình sao)
Tất cả các trạm được kết nối thông qua một thiết bị trung tâm, hỗ trợ nhận tín hiệu
từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Tùy vào mục đích yêu cầu từ mạng mà thiết bị
trung tâm có thể là hub, switch, router hay là máy chủ trung tâm.
Mơ hình mạng hình sao giúp thiết lập các liên kết Point-to-Point thông qua trạm
và thiết bị trung tâm.
Ưu điểm: Thiết lập mạng đơn giản, cho phép cấu hình mạng (thêm, bớt trạm),
kiểm sốt và sửa chữa sự cố, sử dụng tối đa tốc độ đường truyền vật lý.
Nhược điểm: Khoảng cách kết nối từ trạm tới thiết bị trung tâm bị hạn chết ( Bán
kính phù hợp khoảng 100m )

7


Hình 1.6. Kiến trúc dạng sao
4.4. Lược đồ Ring (kiến trúc vịng)
Mỗi trạm tiếp nhận thơng tin được nối với nhau thơng qua bộ chuyển tiếp, giúp
tiếp nhận tín hiệu rồi chuyển tới trạm kế tiếp. Nhờ đó tín hiệu được truyền đi theo một
chiều duy nhất ( dạng hình vịng ).
Mạng hình vịng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point-to-Point giữa các
repeater.

Hình 1.7. Kiến trúc dạng vịng
8


Ưu điểm: Cũng giống như mạng hình sao giúp tối ưu tốc độ đường truyền.
Nhược điểm: Nếu chẳng may một trạm bị hỏng là toàn bộ sẽ ngừng hoạt động,
thêm hay bớt trạm sẽ gặp khó khăn hơn.
4.5. Các kiến trúc mạng kết hợp
Kết hợp giữa hai mạng tuyến tính và mạng hình sao(Star Bus Network): Có bộ
phận tách tín hiệu riêng giữ vai trò như một thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng
cấu hình là Star Topology và Linear Bus Topology. Với cấu hình này giúp cho nhiều
nhóm làm việc ở cách xa nhau, dễ dàng bố trì đường dây tương thích đối với bất cứ tịa
nhà nào.
Kết hợp giữa hai mạng hình sao và vịng (Star Ring Network): Cấu hình cho
phép liên lạc (Token) được chuyển vịng quanh một cái HUB trung tâm. Nhờ đó là cầu
nối giữa các trạm làm việc và giúp tăng khoảng cách cần thiết.
4.6. Network Protocol (Giao thức mạng):
Qui định, qui tắc để trao đổi dữ liệu giữa các đối tượng trên mạng
- Định dạng dữ liệu trao đổi
- Thứ tự thông tin truyền nhận giữa các thực thể trên mạng
- Các hành động cụ thể sau mỗi thông tin truyền đi hoặc nhận được
- Ví dụ: HTTP, TCP, IP, PPP, …

9


CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1
1. Nêu một vài ứng dụng của mạng trong cuộc sống
2. So sánh mạng LAN, mạng MAN và mạng WAN

10


CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH MẠNG

Mã chương: CCN233 - 02
Giới thiệu:
Trong chương này sẽ trình bày về các lớp (tầng) của mơ hình OSI và TCP/IP.
Mục tiêu: Kết thúc chương này cung cấp học viên kiến thức về giao thức, ngun tắc
hoạt động của từng lớp trong mơ hình OSI và TCP/IP
Nội dung chính:
1. Mơ hình OSI
Khái niệm giao thức (protocol): Là quy tắc giao tiếp (tiêu chuẩn giao tiếp) giữa
hai hệ thống giúp chúng hiểu và trao đổi dữ liệu được với nhau.
Mơ hình OSI (Open System Interconnection): là mơ hình được tổ chức ISO đề
xuất từ 1977 và cơng bố lần đầu vào 1984. Để các máy tính và các thiết bị mạng có thể
truyền thơng với nhau phải có những qui tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mơ hình
OSI là một khn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng như thế nào đồng
thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp.
Trong mơ hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mơ tả một phần chức năng độc lập. Sự
tách lớp của mơ hình này mang lại những lợi ích sau:
- Chia hoạt động thơng tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp
chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
- Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung
cấp sản phẩm.
- Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp
khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.
Mơ hình tham chiếu OSI định nghĩa các qui tắc cho các nội dung sau:
- Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau.
- Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi

nào thì khơng được.
- Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng dữ liệu và đúng bên nhận.
11


- Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau.
- Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp.
- Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn.
Mơ hình tham chiếu OSI được chia thành bảy lớp với các chức năng sau:
- Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện giữa ứng dụng và mạng
- Presentation Layer (lớp trình bày): thoả thuận khuôn dạng trao đổi dữ liệu.
- Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các kết nối.
- Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống.
- Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên
mạng.
- Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu): xác định việc truy xuất đến các thiết bị.
- Physical Layer (lớp vật lý): chuyển đổi dữ liệu thành các bit và truyền đi.

Hình 2.1. Mơ hình OSI
1.1. Lớp Vật Lý (Physical Layer)
12


Tầng vật lý định nghĩa tất cả các đặc tả về điện và vật lý cho các thiết bị như :
- Bố trí của các chân cắm (pin)
- Các hiệu điện thế
- Các đặc tả về cáp nối (cable)
Các thiết bị tầng vật lý bao gồm :
- Hub, bộ lặp (repeater)
- Thiết bị chuyển đổi tín hiệu(Converter)

- Thiết bị tiếp hợp mạng (network adapter)
- Thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ
Chức năng được thực hiện bởi tầng vật lý :
- Chuyển đổi dữ liệu thành các bit
- Truyền dòng các bit giữa các máy với nhau bằng đường truyền vật lý
Yêu cầu khi thiết kế:
- Nếu bên phát gửi bít 1 thì bên thu cũng phải nhận bít 1 chứ khơng phải bít 0
- Tầng này phải quy định rõ mức điện áp biểu diễn dữ liệu 1 và 0 là bao nhiêu von
trong vòng bao nhiêu giây
- Chiều truyền tin là 1 hay 2 chiều, cách thức kết nối và huỷ bỏ kết nối.
1.2. Lớp Liên Kết Dữ Liệu (Data Link Layer)
Tầng nối kết dữ liệu nhận các gói dữ liệu có tên là khung [frames] từ các tầng phía
trên.
Nhiệm vụ:
- Xác định truy xuất dữ liệu:Tháo rời các khung này thành các bít để truyền đi và
ngược lại.
- Phát hiện và có thể sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý nếu có.
Các bước tầng liên kết dữ liệu thực hiện:

13


- Chia nhỏ thành các khối dữ liệu frame (vài trăm bytes), ghi thêm vào đầu và
cuối của các frame những nhóm bít đặc biệt để làm ranh giới giữa các frame.
- Trên các đường truyền vật lý ln có lỗi nên tầng này phải giải quyết vấn đề sửa
lỗi (do bản tin bị hỏng, mất và truyền lại).
- Giữ cho sự đồng bộ tốc độ giữa bên phát và bên thu.
1.3. Lớp Mạng (Network Layer)
Tầng mạng cung cấp các chức năng và qui trình cho việc truyền các chuỗi dữ liệu
có độ dài khác nhau, từ một nguồn tới một đích, thơng qua một hoặc nhiều mạng, trong

khi vẫn duy trì chất lượng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận yêu cầu, chịu
trách nhiệm xây dựng các tuyến đường đi tốt nhất cho dữ liệu.
Nhiệm vụ:
- Lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý.
- Kiểm soát, điều khiển đường truyền: Định rõ các bó tin được truyền đi theo con
đường nào từ nguồn tới đích. Các con đường đó có thể là cố định đối với những mạng
ít thay đổi, cũng có thể là các con đường chỉ được xác định trước khi bắt đầu cuộc nói
chuyện. Các con đường đó có thể thay đổi tuỳ theo trạng thái tải tức thời.
- Quản lý lưu lượng trên mạng: chuyển đổi gói, định tuyến, kiểm sốt sự tắc nghẽn
dữ liệu(nếu có nhiều gói tin cùng được gửi đi trên đường truyền thì có thể xảy ra tắc
nghẽn )
- Kiểm soát luồng dữ liệu và cắt hợp dữ liệu (nếu cần)
1.4. Lớp Vận Chuyển (Transport Layer)
Lớp vận chuyển hay còn gọi là giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển
dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên khơng phải quan tâm đến
việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả.
Lớp giao vận kiểm soát độ tin cậy của một kết nối được cho trước. Một số giao
thức có định hướng trạng thái và kết nối (state and connection orientated). Có nghĩa là
tầng giao vận có thể theo dõi các gói tin và truyền lại các gói bị thất bại.
Nhiệm vụ:
- Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút (end – to – end).
14


- Thực hiện kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu từ máy → máy. Đảm bảo gói
tin truyền khơng phạm lỗi, theo đúng trình từ, khơng bị mất mát hay sao chép.
- Thực hiện việc ghép kênh, phân kênh cắt hợp dữ liệu (nếu cần). Đóng gói thơng
điệp, chia thơng điệp dài thành nhiều gói tin và gộp các gói nhỏ thành một bộ.
Tầng này tạo ra một kết nối cho mỗi yêu cầu của tầng trên nó. Khi có nhiều u
cầu từ tầng trên với thơng lượng cao thì nó có thể tạo ra nhiều kết nối và cùng một lúc

có thể gửi đi nhiều bó tin trên đường truyền.
1.5. Lớp Phiên (Session Layer)
Tầng phiên kiểm soát kết nối: cung cấp phương tiện truyền thông giữa các ứng
dụng: cho phép người sử dụng trên các máy khác nhau có thể thiết lập, duy trì, hủy bỏ
và đồng bộ hố các phiên truyền thơng giữa họ với nhau.
Tầng phiên làm việc thường có ít nhất 3 giai đoạn:
Thiết lập tuyến liên kết: Bên yêu cầu dịch vụ sẽ yêu cầu bắt đầu 1 dịch vụ.Trong
tiến trình xác lập ,phiên truyền thông được thiết lập và các quy tắc được xác lập.
Chuyển giao dữ liệu: Các quy tắc được thỏa thuận trong khi xác lập, mỗi bên của
phiên làm việc sẽ biết được nội dung mong đợi. Phiên truyền thông sẽ hữu hiệu và các
lỗi cũng dễ phát hiện. Ngoài việc trao đổi dữ liệu điều khiển khác quản lý cuộc làm
việc.Tầng phiên làm việc cũng có thể liên kết các giao thức để bắt đầu lại các cuộc làm
việc bị gián đoạn.
Giải phóng tuyến kết: đây là tiến trình tự để đóng phiên truyền thơng và giải phóng
các tài nguyên của bên cung cấp dịch vụ.
1.6. Lớp Trình bày (Presentation Layer)
Quyết định dạng thức trao đổi dữ liệu giữa các máy tính mạng. Người ta có thể gọi
đây là bộ dịch mạng.
- Ở bên gửi: tầng này chuyển đổi cú pháp dữ liệu từ dạng thức do tầng ứng dụng
gửi xuống sang dạng thức trung gian mà ứng dụng nào cũng có thể nhận biết.
- Ở bên nhận: tầng này chuyển các dạng thức trung gian thành dạng thức thích
hợp cho tầng ứng dụng của máy nhận
Nhiệm vụ:
15


Phiên dịch dữ liệu: Thứ tự bit, thứ tự byte, mã kí tự và cú pháp nhập tin.
- Thứ tự bit: Khi số nhị phân truyền thông qua 1 mạng chúng được gửi theo từng
bit một. Máy tính truyền có thể bắt đầu từ 1 trong 2 con số(tùy thuộc vào MSD, LSD).
- Thứ tự byte: Các giá trị phức hợp thường phải được biểu thị bằng nhiều byte,ta

cũng xét như phần thứ tự bit.
- Mã kí tự :ASCII (Hoa kỳ,8bit), UNICODE (thế giới,16bit), EBCDIC, ShiftJIS…
- Cú pháp tập tin: Khi các dạng thức tập tin khác nhau giữa các máy tính địi hỏi
phải phiên dịch.
Mã hóa và nén dữ liệu: nhằm làm giảm bớt số bít cần truyền.
1.7. Lớp Ứng Dụng (Application Layer)
Cung cấp các phương tiện để người sử dụng có thể truy nhập được vào mơi trường
OSI, đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin phân tán.
Tầng này đóng vai trị như cửa sổ dành cho hoạt động xử lý các trình ứng dụng
nhằm truy nhập các dịch vụ mạng. Nó biểu diễn những dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng
dụng người dùng, chẳng hạn như: phần mềm chuyển tin, truy nhập cơ sở dữ liệu và
email…
Tầng ứng dụng liên quan đến tiến trình cung cấp các dịch vụ trên mạng như: dịch
vụ tập tin, dịch vụ in, dịch vụ cơ sở dữ liệu…
Nhiệm vụ:
Thông báo các dich vụ hiện có: để thơng tin cho các khách về dịch vụ sẵn có,tầng
địa chỉ loan báo các địa chỉ dịch vụ này với mạng.Các địa chỉ này cung cấp cơ chế cho
phép các khách liên lạc với các dịch vụ.
Dùng các dịch vụ: các khách có thể truy cập dịch vụ bằng 3 cách:
- Ngắt lệnh gọi OS
- Tác vụ từ xa
- Điện tốn cơng tác
Truyền dữ liệu trong mơ hình OSI
16


- Hoạt động thực thể trong mơ hình OSI
Trong mỗi tầng có một hoặc nhiều thực thể hoạt động. Thực thể tầng N cung cấp dịch
vụ cài đặt cho tầng N+1:
+ N gọi là người cung cấp dịch vụ

+ N+1 gọi là người sử dụng dịch vụ
Các dịch vụ là có sẵn tại nút truy cập dịch vụ (SAP) :
+ Mỗi SAP có địa chỉ duy nhất
+ Truyền thơng giữa tầng trên và tầng dưới qua một giao diện
+ Thực thể N nhận dịch vụ từ thực thể N-1 thông qua việc gọi các hàm truyền
nguyên thủy
+ Có 4 hàm truyền nguyên thủy
- Nguyên lý hoạt động của hàm nguyên thủy
+ Request: làm hàm để gọi các chức năng.
+ Indication:
* Gọi báo chức năng.
* Chỉ báo một chức năng đã được gọi ở SAP.
+ Response: dùng để hoàn tất chức năng đã được gọi bởi hàm nguyên thủy ở SAP.

Hình 2.2. Nguyên lý hoạt động của hàm nguyên thủy
Quy trình tương tác giữa hai hệ thống A và B
− Tầng

N+1 của A gửi xuống tầng N kề nó của hàm request.

− Tầng

N của A cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi yêu cầu đó qua B theo giao thức N.
17