Chương 1: Mạng máy tính và những khái niệm mở đầu

Chương 1.
Mạng máy tính và những khái niệmmởđầu
Đặng Xuân Hà
Computer Networking 2006
(
Dept. of SW, FIT, HAU1.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
2
1-6/2006
Ch1. Mạng máy tính và những khái niệmmởđầu
1.1 - Mạng máy tính và ứng dụng trong đờisống.
1.2 - Phân loạimạng (network taxonomy).
1.3 - Giao thứcmạng (protocol; software).
1.4 - Các mô hình tham chiếu (reference models).
1.5 - Chuẩnmạng máy tính (network standards).
1.6 - Hệđiềuhànhtrongmôitrường mạng.
1.7 - Mạng Internet.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
3
1-6/2006
1.1. Mạng máy tính và ứng dụng trong đờisống
 Mạng máy tính (computer network) là hệ thống bao gồm
nhiềuhệ máy tính đơnlẻ (nút mạng) được kếtnối vớinhau
theo kiến trúc nào đóvàcókhả năng trao đổi thông tin.
 Kếtnối (interconnected): dây (wire), sóng (wave)…
 Kiến trúc (architecture): cách thứckếtnốivàtraođổi thông tin.
 Nút mạng (node): host, workstation, network component…
 Lợiíchcủamạng:
 Chia sẻ, trao đổi thông tin.
 Tăng cường sứcmạnh củahệ thống (distributed system, parallel
system).

Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
4
1-6/2006
Ứng dụng củamạng máy tính trong đờisống
 Mạng nộibộ (cơ quan, toà nhà)
 Chia sẻ tài nguyên (máy in, ổ cứng, chương trình…).
 Liên lạc trong mạng nộibộ cơ quan (local mail).
 Cung cấpdịch vụ (mô hình client/server).
 Web, Email, search engine, tin tức.
 Thương mại điệntử (ecommerce – electronic commerce).
 People online communication.
 Chatting, conference
 Bộ GD họpqua mạng về tuyển sinh 2005, 12/2004.
 Điệnthoại (PSTN, Mobile).
 Chính phủđiệntử (egovernment)…
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
5
1-6/2006
VD: Chia sẻ tàinguyênmáyin
CS before 2003
CS since 2003
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
6
1-6/2006
Các yếutố củamạng máy tính
 Đường truyềnvật lý (physical media)
 Truyền tín hiệu giữa các hệ thống.
 Hữutuyến (cable) và vô tuyến (wireless).
 Dải thông (bandwidth):
 Dảitầnsố cho phép truyền.

 Đôi khi đượcsử dụng để ám chỉ lượng dữ liệu cho phép truyền
(throughput)!?
 Tốc độ (speed) hay thông lượng (throughput):
 Số lượng bit truyền đượctrongmộtgiây(bps).
 Số lượng thay đổitínhiệu trong một giây (baud).
 Kiếntrúcmạng (network architecture)
 Hình trạng mạng (topology).
 Giao thức (protocol).
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
7
1-6/2006
Ch1. Mạng máy tính và những khái niệmmởđầu
1.1 - Mạng máy tính và ứng dụng trong đờisống.
1.2 - Phân loạimạng (network taxonomy).
1.3 - Giao thứcmạng (software).
1.4 - Các mô hình tham chiếu (reference models).
1.5 - Chuẩnmạng máy tính (network standards).
1.6 - Hệđiềuhànhtrongmôitrường mạng.
1.7 - Mạng Internet.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
8
1-6/2006
1.2. Phân loại (network classification, taxonomy)
 Theo topo mạng
 Broadcast: Truyềnquảng bá.
 Point-to-point (switched): Truyền điểm-điểm.
 Theo kỹ thuậttruyền (transmission technique)
 Circuit-switched
 Packet-switched
 Message-switched

 Theo quy mô (scale)
 LAN
 MAN
 WAN
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
9
1-6/2006
Topology (broadcast & point-to-point)
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
10
1-6/2006
Circuit switching
 Khi hai nút muốntrao
đổi thông tin Æ thiết
lậpkênh(circuit).
 Kênh đượcgiữ riêng
cho hai nút cho tớikhi
kết thúc phiên trao
đổi.
 VD: Mạng điệnthoại.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
11
1-6/2006
Các giai đoạncủa circuit switching
circuit
establishment
DATA
data
transmission
circuit

termination
Host 1 Host 2
Node 1 Node 2
propagation delay
from Host 1
to Node 1
propagation delay
from Host 2
To Host 1
processing delay at Node 1
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
12
1-6/2006
Packet switching
 Dữ liệu được chia thành các gói tin (packet). Mỗi gói đềucóphần
thông tin điều khiển (header, trailer) cho biết nguồngửi, đích nhận…
 Các gói tin có thểđếnvàđitheonhững đường khác nhau Æ dồn
kênh (multiplexing), đượclưutrữ rồi chuyểntiếp khi đi qua nút
trung gian (store & forward).
Header Data Trailer
101001.1010001101011011110.11001
packet
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
13
1-6/2006
So sánh circuit switching và packet switching
 Packet switching
 Không chiếmdụng đường truyền Æ chophépnhiều
người dùng hơn, hiệusuấtsử dụng đường truyềncao.
 Không cầnthiếtlậpkênhtruyền (call setup).

 Có độ trễ gói tin.
 Cầnphảicócơ chế khắcphụclỗi.
 Circuit switching
 Call setup
 Thích hợpvớitruyền tin chấtlượng cao, tứcthì.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
14
1-6/2006
Circuit switching: FDM & TDM
 Hai phương pháp chia sẻ liên kết (link) trong
circuit switching:
 FDM (Frequency Division Multiplexing).
 TDM (Time DM).
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
15
1-6/2006
FDM & TDM example
FDM
frequency
time
TDM
frequency
time
4 users
Example:
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
16
1-6/2006
Packet switching: Datagram & Virtual Circuit
Host A

Host B
Host E
Node 1
Node 2
Node 3
Node 4
Node 5
Node 6
Node 7
Host D
Host C
Datagram packet switching
Vd: Internet
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
17
1-6/2006
Packet switching: Datagram & Virtual Circuit
Host A
Host B
Host E
Node 1
Node 2
Node 3
Node 4
Node 5
Node 6
Node 7
Host D
Host C
Virtual-Circuit packet switching

Vd: ATM Network
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
18
1-6/2006
Taxonomy summary
circuit-switched
networks
(vd. telephone)
communication
networks
switched
networks
broadcast
networks
(vd. Radio,
Broadcast TV)
packet-switched
networks
datagram
networks
(vd. Internet)
virtual circuit-
switched
networks
(vd. ATM)
FDM
TDM
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
19
1-6/2006

Ch1. Mạng máy tính và những khái niệmmởđầu
1.1 - Mạng máy tính và ứng dụng trong đờisống.
1.2 - Phân loạimạng (network taxonomy).
1.3 - Giao thứcmạng (software).
1.4 - Các mô hình tham chiếu (reference models).
1.5 - Chuẩnmạng máy tính (network standards).
1.6 - Hệđiềuhànhtrongmôitrường mạng.
1.7 - Mạng Internet.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
20
1-6/2006
1.3. Network Software (Protocol)
 Giao thức (protocol): Tậphợpcácquytắcgiaotiếpgiữa
các hệ máy tính.
 Mô hình giao thứcmạng hiện nay tuân theo kiến trúc phân
tầng (layer architecture).
 Mỗitầng đảmnhậnnhững chứcnăng nhất định.
 Chỉ có tầng duới cùng là giao tiếptrựctiếpvới nhau.
 Mộttầng từ tầng 2 trở lên chỉ giao tiếpvới nhiềunhấthaitầng
(kề trên, kề dưới).
 Thông tin truyềntừ tầng N củahệ thống 1 sang tầng N củahệ
thống 2 phảitruyền qua các tầng N-1 Æ N-2 Æ…Æ1 củahệ
thống 1 và các tầng 1Æ2Æ…ÆN-1 củahệ thống 2.
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
21
1-6/2006
Mailing system
Letter
Letter
Addressed

Envelope
Addressed
Envelope
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
22
1-6/2006
Philosopher-Translator-Secretary Layers
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
23
1-6/2006
Unix Operating System Layers
Applications
Libraries
System Calls
Kernel
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
24
1-6/2006
Mô hình trao đổidữ liệugiữacáctầng {1}
Chapter 1. Introduction to Computer Network, OSI, TCP/IP Reference Model
25
1-6/2006
Mô hình trao đổidữ liệugiữacáctầng {2}
Data
Data
(N+1) PDU
(N+1) PCI
(N) PCI
User
(N+1) Layer

(N) Layer
PCI – Protocol Control Information
PDU – Protocol Data Unit