Giáo trình Mạng máy tính

TỔNG QUAN
MẠNG MÁY TÍNH
Phạm Thái Khanh

Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin
Đại Học Công Nghiệp TPHCM
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

1


Nội dung
❑Khái niệm
❑Các thành phần mạng
❑Hiệu năng mạng (Performance)
❑Mơ hình tham khảo OSI
❑Thiết bị mạng

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

2


Khái niệm
❑Mạng máy tính
o Tập các máy tính được kết nối với nhau
• Nhờ: phương tiện truyền dẫn
• Theo: 1 kiến trúc xác định

❑Mục đích
o Chia sẻ, trao đổi thơng tin

o Sử dụng chung
• Các thiết bị (tài nguyên)
• Các cơ sở dữ liệu

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

3


Internet
❑Internet:

mobile network
global ISP

home
network
regional ISP

o Mạng của các mạng
o Có khả năng truy cập
toàn cầu

❑Chuẩn Internet
o RFC: Request For
Comments
o IETF: Internet
Engineering Task
Force

institutional
network
Tham khảo: Kurose and Ross, Computer Networking: A Top Down Approach, 6th edition, chương 1
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

4


Cấu trúc internet

access
net

Internet exchange point

access
net

access
net

access
net

access
net

IXP

access

net

ISP A
IXP

access
net

access
net

access
net

access
net

ISP B

ISP C

peering link
access
net

regional net
access
net

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

access
net

access
net

access
net

access
net

5


Nội dung
❑Khái niệm
❑Các thành phần mạng
❑Hiệu năng mạng (Performance)
❑Mơ hình tham khảo OSI
❑Thiết bị mạng

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

6


Các thành phần cơ bản
❑Đường truyền

❑Kỹ thuật chuyển
o Cách thức chuyển tín hiệu

❑Kiến trúc
o Cách thức nối các máy tính (topology)
o Giao thức (protocol)
• Tập các quy tắc, quy ước cần tn thủ

❑Hệ điều hành mạng
o Hệ thống chương trình
• Quản lý tài nguyên, người dùng,….
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

7


Đường truyền (1)
❑Truyền tín hiệu giữa các node
❑Đặc trưng
o Băng thơng (bandwidth):
• Tương tự (analog): phạm vi tần số (Hz)
• Số (digital): lượng thơng tin tối đa có thể truyền (bps)

o Độ suy hao (attenuation): sự yếu đi của tín hiệu khi di
chuyển trên một phương tiện truyền dẫn
o Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference – EMI)
o Băng tần cơ sở - Băng tần mở rộng

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

8


Đường truyền (2)
❑Phân loại
o Hữu tuyến (Wired)
• Cáp (Cable) đồng
– Đồng trục (Coaxial Cable)
– Xoắn đơi (Twisted-pair Cable)

• Cáp Quang (Fiber Optics),…

o Vơ tuyến (Wireless)
• Sóng (Wave)

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

9


Cáp đồng trục
❑ Thuộc họ RG-58
❑ Phân loại:
o Mỏng (ThinNet): đường kính 6mm, dài tối đa 185m
o Dày (ThickNet): đường kính 13mm, dài tối đa 500m

❑ Chi phí: rẻ
❑ Tốc độ: tối đa 10Mbps
❑ Chịu nhiễu từ & có thể bị nghe lén
❑ Chuẩn kết nối: T connector & BNC

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

10


Cáp xoắn đôi
❑ Nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau → chống phát
xạ nhiễu điện từ
❑ Phân loại
o Có vỏ bọc chống nhiễu (Shielded Twisted-Pair, STP)
• Tốc độ: lý thuyết 500Mbps, thực tế 155Mbps với 100m cáp

o Không vỏ bọc chống nhiễu (Unshielded Twisted-Pair, UTP)
• Tốc độ: 4, 10, 16 &100Mbps tùy loại
• Nhiễu cao

❑ Độ suy hao: cao → chiều dài tối đa 100m
❑ Chuẩn nối: RJ45

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan
UTP

STP

11


Đấu cáp chuẩn RJ45
❑RJ45 connector

❑Đấu cáp
o Chuẩn T568A
o Chuẩn T568B

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

12


Cáp quang
❑Cấu tạo:
o Dây dẫn trung tâm
• Thủy tinh
• Plastic

o Lớp lót ngồi sợi quang → phản chiếu ánh sáng

❑Ưu điểm
o Không nhiễu, không nghe trộm được
o Độ suy hao thấp → truyền xa vài km
o Băng thông cho phép 2Gbps

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

13


Đường truyền vô tuyến
❑Phân loại

o Radio
o Viba
o Hồng ngoại,…

❑Lý do sử dụng
o Khơng thể đi cáp qua những địa hình phức tạp
o Sử dụng các máy tính di động
o Thiết lập đường truyền tạm thời

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

14


Kỹ thuật chuyển tín hiệu (1)
❑Chuyển mạch (Circuit Switching)
o Được sử dụng trong mạng điện thoại
o Ba bước cuộc gọi:
• Tạo 1 kênh (đường đi) đầu-cuối xác định để truyền (“dialing”)
• Truyền thơng (Communicate)
• Đóng mạch (“tear down”)

o Độc quyền đường truyền trong suốt thời gian kết nối

A

B

Nguồn

Đích

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

15


Kỹ thuật chuyển tín hiệu (2)
❑Chuyển gói (Packet Switching)
o Được sử dụng trong mạng Internet, LAN, …
o Cơ chế:
• Dữ liệu được chia thành nhiều gói nhỏ (packet)
• Được nhận và hợp lại ở node đích
• Nhiều gói tin đến 1 node cùng thời điểm → phải có bộ đệm
(buffer)

o Nhiều người dùng sử dụng chung đường truyền
o Nhiều gói tin → nhiều đường đi khác nhau
A
Nguồn
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

B

R2
R1

R3
R4

Đích
16


Kiểu truyền
❑ Unicast

A

o Từ 1 node đến 1 node
B

❑ Broadcast
o Từ 1 node đến tất cả các
node trong một vùng mạng

A

❑ Multicast
o Từ 1 node đến 1 nhóm

❑ Anycast

A

B
C

o Từ 1 node đến 1 node bất
kỳ trong một nhóm

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

17


Kiến trúc mạng (1)
❑Thể hiện
o Cách kết nối các máy tính (topology)
o Tập hợp các quy tắc, quy ước truyền thông (protocol)

❑Topology:

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

18


Kiến trúc mạng (2)
❑Giao thức mạng (protocol)
o Tập các quy ước liên lạc trong mạng
•
•
•
•

Khn dạng của dữ liệu: cú pháp và ngữ nghĩa
Thủ tục gửi và nhận dữ liệu
Kiểm soát chất lượng truyền
Xử lý các lỗi, sự cố

o Các protocol thơng dụng:
•
•
•
•
•

TCP/IP
ATM
IPX/ SPX
NetBIOS
DNS, DHCP, HTTP

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

19


Hệ điều hành mạng
❑Quản lý các tài nguyên
o Thông tin, dữ liệu (dùng chung)
o Thiết bị
o Người dùng

❑Cho phép người dùng khai thác bằng cách
o Cung cấp các tiện ích
o Quản lý các chương trình khai thác dữ liệu chung

❑Thơng dụng
o Novell

o Windows
o Unix/ Linux
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

20


Mơ hình mạng
❑ Khách – Phục vụ (Server-based)
o Client – Server
o Một số giữ vai trị cung cấp thơng tin,
dịch vụ
• SERVER

o Các máy cịn lại u cầu các thơng
tin, dịch vụ trên server
• CLIENT

o Ví dụ
• Hệ thống WEB

❑ Ngang hàng (Peer-to-Peer)
o Mỗi máy đều có thể giữ vai trò Client
hay Server
PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

21


Phân loại mạng (1)

❑Theo khoảng cách địa lý
o PAN (Personal Area Network): vài mét
o LAN (Local Area Network): <1km

o MAN (Metropolitan Area Network): thường < 50km
o WAN (Wide Area Network): quốc gia, thế giới

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

22


Phân loại mạng (2)
❑Theo phạm vi hoạt động:
o Intranet
• Nội bộ trong 1 đơn vị

o Extranet
• Intranet
• Cho phép bên ngồi truy cập vào thơng qua chứng thực

o Internet
• Cho phép bên ngoài truy cập

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

23


Phân loại mạng (3)

❑Theo đường truyền
o Có dây
• Cáp đồng
• Cáp quang

o Khơng dây
• Có hỗ trợ hạ tầng
• Khơng có hỗ trợ hạ tầng

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

24


Nội dung
❑Khái niệm
❑Các thành phần mạng
❑Hiệu năng mạng (Performance)
❑Mơ hình tham khảo OSI
❑Thiết bị mạng

PTKhanh – Mạng Căn bản – 1. Tổng quan

25