Mạng lan ứng dụng

Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH...................................................................5
I.

LỊCH SỬ RA ĐỜI MẠNG MÁY TÍNH..........................................................................5

II.

KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH.....................................................5

2.1. Các yếu tố cơ bản của mạng máy tính..........................................................................5
2.1.1 Mạng máy tính là gì?....................................................................................................5
2.1.2. Kiến trúc mạng máy tính............................................................................................6
2.1.3. Phân loại mạng máy tính............................................................................................7
2.1.4 Kiến trúc phân tầng và mơ hình OSI..........................................................................9
2.1.4.1. Kiến trúc phân tầng..................................................................................................9
2.1.4.2. Mơ hình OSI (Open systems Interconnection).....................................................10
2.1.4.3. Chức năng của các tầng trong mơ hình 7 lớp OSI...............................................11
2.2. Họ giao thức TCP/IP....................................................................................................16
2.2.1. Giao thức IP...............................................................................................................18
2.2.2. Giao thức kiểu truyền TCP.......................................................................................21
2.2.3. Giao thức UDP...........................................................................................................22
CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ MẠNG MÁY TÍNH....................................................................23
I. CÁC THIẾT BỊ MẠNG THƠNG DỤNG:.........................................................................23
1.1. Đường truyền vật lý:.....................................................................................................23
1.1.1.Đường truyền hữu tuyến:...........................................................................................23
1.1.2.Đường truyền vô tuyến :............................................................................................26

1.2. Các thiết bị ghép nối:....................................................................................................27
1.2.1. Card giao tiếp mạng (Network Interface Card - NIC):.........................................27
1.2.2. Bộ tập trung (Concentrators - HUB):......................................................................28
1.2.3. Bộ lặp tín hiệu (Repeater):........................................................................................30
1.2.4. Cầu (Brige):................................................................................................................30
1.2.5. Bộ dồn kênh (Multiplexor):......................................................................................32
1.2.6. Bộ chuyển mạch SWITCH:......................................................................................32
1.2.7. Bộ định tuyến (Router):............................................................................................33
1.2.8. Bộ chọn đường (Brouter):.........................................................................................34
1.2.9. Bộ điều chế và giải điều chế (modem):.....................................................................35
1.2.10. CSU/DSU (Channel Service Unit/Digital Service Unit):......................................36
1.2.11. GATERWAY (cổng thông tin)...............................................................................36
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 1Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

I. KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA MẠNG CỤC BỘ LAN.......................................................37
II. KỸ THUẬT MẠNG CỤC BỘ...........................................................................................37
2.1. Mạng hình sao (Star)....................................................................................................37
2.2. Mạng vịng (Ring).........................................................................................................38
2.3. Mạng bus tuyến tính.....................................................................................................39
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUY CẬP MẠNG..................................................................39
3.1. Phương pháp truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột CSMA/CD
(Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection)...............................................40
3.2. Token Bus (Chuyển thẻ bài)........................................................................................40

3.3. Token Ring (Vòng với thẻ bài)....................................................................................40
IV. CÁC LAN CHUẨN VÀ QUY TẮC NỐI MẠNG...........................................................41
4.1. Mạng Ethernet..............................................................................................................42
4.1.1. Cơ chế hoạt động CSMA/CD....................................................................................42
4.1.2. Các đặc tính của Ethernet.........................................................................................42
4.1.3. Nối cáp trong mạng Ethernet...................................................................................43
4.1.4. Dạng thức trong khung Ethernet.............................................................................43
4.2. Mạng Token Ring.........................................................................................................44
4.2.1. Các đặc tính của mạng Token Ring.........................................................................44
4.2.2. Cơ chế hoạt động của mạng Token Ring.................................................................44
4.2.3. Dạng thức khung dữ liệu Token ring.......................................................................46
4.2.4. Các quy tắc và các thành phần nối mạng Token Ring...........................................46
4.3. Mạng ARCnet...............................................................................................................47
4.3.1. Phương thức hoạt động của ARCnet.......................................................................48
4.3.2. Kết nối trong mạng ARCnet.....................................................................................50
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG CHO MỘT CÔNG TY..........................................................52
I. KHẢO SÁT:.........................................................................................................................52
1. NỘI DUNG:......................................................................................................................52
2. MỤC ĐÍCH:.....................................................................................................................52
II. CÁC QUY TRÌNH THIẾT KẾ:........................................................................................53
1. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG:........................................................................53
2. THU THẬP YÊU CẦU KHÁCH HÀNG:.....................................................................53
3. PHÂN TÍCH YÊU CẦU:................................................................................................57
4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ:.................................................................................................59
5. CÀI ĐẶT MẠNG:............................................................................................................66
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 2Đoan

Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT
LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của công nghệ thông tin (CNTT) đã dẫn đến cuộc cách mạng thứ ba trong lịch
sử văn minh nhân loại – cách mạng thông tin. CNTT đã trở thành một nguồn lực quan trọng của
mỗi quốc gia, cùng với tài lực và vật lực, CNTT trở thành một trong bốn nhân tố quyết định cho
sự phát triển. Nền tảng cơ bản của CNTT là máy tính và sự kết nối giữa chúng tạo thành mạng.
Mạng máy tính trong phạm vi nhỏ là mạng cục bộ, lớn hơn là mạng diện rộng thuộc một ngành,
một quốc gia và lớn hơn nữa là mạng INTERNET kết nối tồn cầu.Các mạng máy tính đã làm
thay đổi một cách toàn diện phương thức sống, làm việc, sinh hoạt của con người, cũng như
phương thức tổ chức và phát triển xã hội. Nhịp độ sử dụng ngày càng tăng các mạng máy tính để
trao đổi thông tin , xử lý thông tin trong cuộc sống, trong các tổ chức và phát triển xã hội. Nhịp
độ sử dụng ngày càng tăng các mạng máy tính để trao đổi thơng tin, xử lí thơng tin trong cuộc
sống, trong các tổ chức quân sự, rồi các văn phòng Chính phủ,…Tóm lại, mạng máy tính có mặt
khắp mọi nơi và chính mạng máy tính là một trong những giải pháp, phương tiện và mục tiêu
hướng tới hiện đại hóa đất nước.
Mạng máy tính đã phát triển một cách bùng nổ. Một trong hai thập niên trước đây rất ít
người truy cập vào mạng, Còn ngày nay, sự giao tiếp máy tính đã trở thành một phần cơ bản
trong cấu trúc hạ tầng của chúng ta.Mạng được dùng trong mỗi một khía cạnh của lĩnh vực kinh
doanh bao gồm: quảng cáo, sản xuất, vận chuyển, lập kế hoạch hóa đơn hệ thống kế toán. Và với
sự lớn mạnh của mạng cũng có một tác động lớn trong lĩnh vực kinh tế, công nghiệp và các lĩnh
vực khác... Các mạng dữ liệu cũng đã được truyền sẵn cho cá nhân và cũng đã thay đổi việc giao
tiếp giữa các doanh nghiệp.
Tính phổ biến cũng như tầm quan trọng của mạng máy tính cũng đã hình thành nên một
u cầu lớn lao trong tất cả các công việc về nghiệp vụ chuyên môn mạng. Rồi các công ty cần
những nhân viên của mình phải hoạch định , vấn tin, cài đặt, thao tác và quản lý hệ thống phần
cứng và phần mềm trong đó bao gồm mạng máy tính của cơng ty với INTERNET. Ngồi ra việc
lập trình trên máy tính cũng khơng cịn bị giới hạn đối với vài máy tính riêng biệt, các nhà lập

trình được yêu cầu phải thiết kế và thực thi phần mềm ứng dụng để có thể giao tiếp với phần mền
trên máy tính khác.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 3Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

Có thể nói ngày nay trong khoa học máy tính khơng lĩnh vực nào có thể quan trọng hơn lĩnh
vực nối mạng. Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách
nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau, dùng chung hoặc chia sẻ dữ liệu
thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CDroom….
Vì vậy hạ tầng mạng máy tính là phần khơng thể thiếu trong các tổ chức hay các công ty.
Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết đa số các tổ chức hay công ty có phạm vi sử dụng bị
giới hạn bởi diện tích và mặt bằng đều triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụ cho việc quản
lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo tính an tồn dữ liệu cũng như tính bảo
mật dữ liệu mặt khác mạng Lan còn giúp các nhân viên trong tổ chức hay công ty truy nhập dữ
liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao. Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn giúp cho
người quản trị mạng phân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là người dùng một cách
rõ ràng và thuận tiện giúp cho những người có trách nhiệm lãnh dậo cơng ty dễ dang quản lý
nhân viên và điều hành công ty.
Được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy PGS.TS Nguyễn Văn Khang, em đã tìm hiểu
về tổng quan mạng và ứng dụng của mạng LAN.
Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Khang đã tận tình hướng dẫn và chỉ
bảo em từ những kiến thức cơ bản ban đầu đến khi hoàn thành báo cáo đồ án tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa Điện tử thông tin,

Viện Đại học Mở Hà Nội đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ, truyền những kiến thức bổ ích trong suốt
q trình học tập.
Do trình độ cịn hạn chế và thời gian có hạn nên chắc chắn tài liệu này cịn nhiều thiếu sót. Em
kính mong được các thầy cô giáo trong khoa chỉ bảo thêm.
Sinh viên thực hiện :
Trịnh Văn Đoan

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 4Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
I.

LỊCH SỬ RA ĐỜI MẠNG MÁY TÍNH

Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng bóng đèn điện tử nên
kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc nhập dữ liệu vào máy tính được
thực hiện thơng qua các bia đục lỗ và kết quả được đưa ra máy in,điều này làm mất rất nhiều thời
gian và bất tiện cho người sử dụng.
Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy tính và nhu cầu trao
đổi thơng tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành công các thiết
bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống máy
tính.
Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời cho phép khả năng tính

tốn của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa. Đến giữa những năm 70, IBM đã giới thiệu
một loạt các thiết bị đầu cuối được thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại. Thông
qua dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùng
chung. Đến năm 1977, cơng ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường hệ điều hành mạng
của mình là”Attache Resource Computer Network” (Arcnet) cho phép liên kết các máy tính và
các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp, và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên.

II.

KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH

2.1. Các yếu tố cơ bản của mạng máy tính
2.1.1 Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là tập hợp các máy tính được kết nối với nhau bằng đường truyền vật lý theo
một kiểu kiến trúc nào đó nhằm mục đích trao đổi thơng tin giữa các máy tính.
Đường truyền vật lý dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Tất cả các tín hiệu
được truyền giữa các máy tính đều thộc một dạng sóng điện từ nào đó trải từ tần số radio tới
sóng viba và tia hồng ngoại. Các tần số radio có thể truyền bằng cáp điện ( dây đôi xoắn hoặc
đồng trục) hoặc bằng phương tiện quảng bá( Radio broadcasting). Sóng viba thường được sử
dụng giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh. Dùng để truyền các tín hiệu quảng bá từ một trạm mặt
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 5Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

đất tới nhiều trạm thu. Tia hồng ngoại là lý tưởng đối với nhiều loại truyền thơng mạng. Nó có

thể truyền giữa hai điểm đến nhiều máy thu. Tia hồng ngoại và các tần số cao hơn của ánh sáng
có thể được truyền qua cáp sợi quang.
Khi lưa chọn đường truyền vật lý, cần chú ý tới các đặc trưng cơ bản của chúng là giải
thông( Bandwith), độ suy hao và độ nhiễu điện từ. Giải thơng của một đường truyền chính là độ
đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được
gọi là thông lượng( thobhtput) của đường truyền (bps). Giải thông của cáp truyền phụ thuộc vào
độ dài của cáp.
Đường truyền vật lý được chia làm hai loại: Hữu tuyến và vô tuyến.
-Hữu tuyến:
+ Cáp đồng trục (Coaxial cable)
+Cáp xoắn đôi (twisted pair cable)
+Cáp sợi quang (Fiber optic cable)
-Vô tuyến
+ Radio
+ Sóng cực ngắn (Viba)
+ tia hồng ngoại( Infrared)
Tuỳ theo tần số mà người ta có thể sử dụng các đường truyền vật lý khác nhau.
2.1.2. Kiến trúc mạng máy tính
Về phương diện mạng máy tính (Network architecture) thể hiện cách kết nối các máy tính với
nhau ra sao và tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên
mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. Cách nối các máy tính được gọi là hình
trạng mạng (Topology). Cịn tập các quy tắc, quy ước truyền thơng thì được gọi là giao thức
( Protocol) của mạng.
* Topology mạng
Có hai kiểu nối chủ yếu là điểm-điểm (point to point) và quảng bá (Broadcast).
-Theo kiểu điểm-điển, các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút đến có trách
nhiệm lưu trữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu tới đích.
-Theo kiểu quảng bá (Protocol): Tất cả các nút phân chia chung theo một đường truyền vật lý.
Dữ liệu từ một nút nào đó có thể được tiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại, bởi vậy chỉ cần chỉ ra

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 6Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình
hay khơng.
* Giao thức mạng
Việc trao đổi thông tin, cho dù là đơn giản nhất cũng phải tuân theo những quy tắc nhất định.
Việc truyền tin trên mạng cần phải có những quy tắc, quy ước về nhiều mặt, từ khuôn dạng (cú
pháp chữ nghĩa) của dữ liệu cho tới các thủ tục gửi nhận dữ liệu, kiểm soát hiệu quả, chất lượng
chuyền tin, sử lý các lỗi và sự cố. Tập hợp tất cả các quy ước, quy tắc đó được gọi là giao thức
( Protocol) của mạng.
2.1.3. Phân loại mạng máy tính
Có nhiều phương pháp phân loại mạng máy tính khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố chính được
chọn làm chỉ tiêu phân loại mà người ta phân có thể phân loại mạng theo khoảng cách địa lý, kỹ
thuật chuyển mạnh hay kiến chúc mạng.
* Nếu lấy khhoảng cách địa lý làm yếu tố chính để phân loại mạng ta có:
- Mạng cục bộ LAN (Local Area Network)
Được cài đặt trong phạm vi tương đối nhỏ, với khoảng cách giữa các máy tính nút mạng chỉ
trong vịng vài chục Km trở lại.
- Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network)
Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế-xã hội có bán kính
khoảng 100Km trở lại.
- Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network)
Là mạng có phạm vi vượt qua biên giới của một quốc gia và có thể vượt qua cả lục địa.

- Mạng tồn cầu GAN (Global area Network)
Là mạng có phạm vi trải khắp tất cả các lục địa của trái đất.
* Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch làm yếu tố chính để phân loại thì ta sẽ có:
- Mạng chuyến mạch kênh ( Circuit Switched Network)
Trong chuyển mạnh kênh khi có hai đầu nút mạng cần trao đổi với nhau thì giữa chúng sẽ
được thiết lập một kênh cố định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các
dữ liệu chỉ được truyền theu con đường cố định đó.
Phương pháp chuyển mạch kênh có hai nhược điểm chính:

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 7Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

+ Phải mất thời gian để thiết lập kênh cố định giữa hai đầu nút mạng.
+ Hiệu suất sử dụng đường truyền khơng cao vì sẽ có lúc kênh bị bỏ rỗi do cả hai bên đều hết
thơng tin cần truyền trong khi đó các đầu nút khác không được phép sử dụng đường truyền này.
- Mạng chuyển mạch thông báo (Message switched Network)
Mạng chuyển mạch thông báo là một đơn vị thông tin của người sử dụng có khn dạng được
quy định trước. Mỗi thơng báo đều có chứa vùng thơng tin điều khiển trong đó chỉ định rõ đích
của thơng báo. Căn cứ vào thơng tin này mà mỗi nút chung gian có thể chuyển thông tin tới nút
kế tiếp theo đường dẫn tới đích của nó. Như vậy mỗi nút cần phải lưu trữ tạm thời để đọc thông
tin điều khiển trên thơng báo để rồi sau đó gửi tiếp thơng báo đó đi. Tuỳ thuộc vào điều kiện của
mạng, các thơng báo khác nhau có thể truyền trên những con đường khác nhau.
Phương pháp chuyển mạch thơng báo có nhiều ưu điểm hơn phương pháp chuyển mạch kênh:
+ Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì khơng bị chiếm dụng độc quyền mà được phân

chia giữa nhiều đầu nút mạng.
Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch thơng báo) có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh
truyền rỗi mới gửi thơng báo đi, do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn (congestion) mạng.
+ Có thể điều khiển tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thơng báo.
+ Có thể tăng hiệu suất sử dụng dải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá
(Broacadcast addressing) để gửi thơng báo đồng thời tới nhiều đích.
Nhược điểm chủ yếu của phương pháp chuyển mạch thông báo là không hạn chế kích thước
của các thơng báo, có thể dẫn đến phí tổn lưu trữ tạm thời cao, ảnh hưởng đến thời gian đáp
(respone time) và chất lượng chuyền đi.
- Mạng chuyển mạch gói (Packet Switched Network)
Trong mạng chuyển mạch gói mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các
gói tin (packet) có khn dạng quy định trước. Mỗi gói tin cũng chứa thơng tin điều khiển, trong
đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích (người nhận) của gói tin. Các gói tin thuộc về một thơng
báo nào đó có thể được gửi đi qua mạng để tới đích bằng nhiều con đường khác nhau.
Ta thấy chuyển mạch gói và chuyển mạch thơng báo gần giống nhau. Điểm khác biệt là các
gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nút mạng (nút chuyển mạch )có thể xử lý tồn
bộ gói tin trong bộ nhớ mà không cần phải lưu trữ tạm thời trên đĩa. Vì vậy mạng chuyển mạch
gói truyền các gói tin trên mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông
báo.
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 8Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

Do ưu điểm mềm dẻo và hiệu suất cao hơn nên hiện nay mạng chuyển mạch gói được dùng
phổ biến hơn mạng chuyển mạch thơng báo. Việc tích hợp cả hai kỹ thuật chuyển mạch (kênh và

gói) trong một mạng thống nhất (được gọi là mạng tích hợp số ISDN) đang là một xu hướng phát
triển mạng ngày nay.
Nhược điểm lớn nhất của mạng chuyển mạch gói là việc tập hợp lại các gói tin để tạo lại
thông báo ban đầu của người sử dụng, đăc biệt trọn trường hợp các gói tin được truyền theo
nhiều con đường khác nhau. Cần phải cài đặt cơ chế đánh dấu gói tin và phục hồi các gói tin bị
thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho nút mạng.
* Nếu phân loại dựa vào kiến trúc mạng (Topo và giao thức sử dụng) ta có:
- Kiểu điểm- điểm
Các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút đều có trách nhiệm lưu trữ tạm thời
sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích. Do cách thức làm viêc như vậy nên mạng kiểu này
còn được gọi là mạng “lưu và chuyển tiếp”.
- Theo kiểu quảng bá
Trong trường hợp này tất cả các nút phân chia chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi
đi từ một nút nào đó, sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại. Bởi vậy cần chỉ ra địa
chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu đó có phải dành cho mình
khơng.
2.1.4 Kiến trúc phân tầng và mơ hình OSI
2.1.4.1. Kiến trúc phân tầng
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt, hầu hết các mạng máy tính hiện có đều được
phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng (layering). Mỗi hệ thống thành phần của mạng được
xem như là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây trên tầng trước nó. Số lượng các
tầng cũng như tên và chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào nhà thiết kế. Tuy nhiên trong hầu
hết các mạng, mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một số dịch vụ (Services) nhất định cho
tầng cao hơn. Hình dưới dây mơ tả một kiến trúc phân tầng tổng quát.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 9Đoan

Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

Tầng i

Tầng N

Tầng i

Giao thức tầng N

Giao thức tầng i

Tầng N

Tầng i

Giao thức tầng 1
Tầng 1

Tầng 1
Đường truyền vật lý

Hình 1.1: Minh hoạ kiến trúc phân tầng tổng quát
Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong một mạng đều có cấu trúc tầng
(Số lượng tầng,chức năng của mỗi tầng là như nhau). Trong thực tế, dữ liệu không được truyền
trực tiếp từ tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống khác (trừ đối với tầng thấp
nhất trực tiếp sử dụng đường truyền vật lý để truyền các sâu bit 0,1 từ hệ thống này sang hệ
thống khác).

2.1.4.2. Mơ hình OSI (Open systems Interconnection).
Khi thiết kế các nhà thiết kế tự do chọn các kiểu kiến trúc riêng cho mình . Từ đó dẫn đến tình
trạng khơng tương thích giữa các mạng từ đó làm cản trở cho người sử dụng các mạng khác
nhau. Nhu cầu trao đổi thơng tin càng lớn thì sự trở ngại đó càng khơng thể chấp nhận được đối
với người sử dụng. Sự thúc bách của khách hàng đã khiến cho các nhà sản xuất và các nhà
nghiên cứu, thông qua các cơ quan chuẩn hoá quốc gia và quỗc tế tiếp tục tìm kiếm sự hội tụ cho
các sản phẩm mạng trên thị trường. Để có được điều đó, trước hết phải có được một khung chuẩn
về kiến mạng làm căn cứ thiết kế chế tạo các sản phẩm về mạng.
Vì vậy tổ chức tiêu chuẩn hố quốc tế (Internationnal Organization For Sandardization – ISO) đã
thành lập vào năm 1977 một tiểu ban nhằm phát triển một khung chuẩn như thế. Kết quả là vào

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 10
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

năm 1984, ISO đã xây dựng xong mơ hình tham chiếu cho việc nối kết các hệ thống mở phuc vụ
cho các ứng dụng phân tán. Kết quả mơ hình OSI gồm 7 tầng với các tên gọi và chức năng.

Hệ thống A

Hệ thống B

Application

Application

Presentation

Presentation

Session

Session

Transport

Transport

Network

Network

Datalink

Datalink

Physical

Physical
Đường truyền vật lý
Hình 1.2: Mơ hình OSI 7 tầng

Mơ hình phân lớp theo chức năng. Nó khơng quy định cụ thể về giao thức hay tình trạng mạng
(Topo) mạng. OSI có khuyến cáo một số tiêu chuẩn cho mỗi tầng nhưng các khuyến cáo đó

khơng được đưa thành chuẩn như một bộ phận của mơ hình tham chiếu.
2.1.4.3. Chức năng của các tầng trong mơ hình 7 lớp OSI
Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính với nhau,OSI Model được
ISO đưa ra năm 1984 với mục đích đặt làm một chuẩn cho tất cả các nhà sản xuất thiết bị kết nối
mạng phải đáp ứng . Tất cả các thiết bị kết nối mạng (system) của tất cả các nhà sản xuất khác
nhau.Nếu có phần mềm và những phần cứng thực hiện được các nhiệm vụ hay chức năng mà
OSI model quy định thì mới có thể kết nối với nhau trong mạng máy tính. Mơ hình này dựa trên
tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm một số các chức năng cơ bản nào đó.
Để hai máy tính có thể trao đổi thơng tin được với nhau cần có rất nhiều vấn đề liên quan. Ví
dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tín hiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ
liệu, điều khiển lỗi đường truyền vv... Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng
riêng biệt nhau, việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn. Mơ hình OSI

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 11
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thơng tin. Mơ hình này
gồm có 7 tầng:
a. Tầng vật lý (Physical)
- Tầng vật lý liên quan đến truyền dòng các bit giữa các máy với nhau bằng đường
truyền vật lý. Tầng này liên kết các giao diện hàm cơ, quang và điện với cáp. Ngồi ra nó cũng
chuyển tải những tín hiệu truyền dữ liệu do các tầng ở trên tạo ra.
- Việc thiết kế phải bảo đảm 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.
- Định nghĩa cách kết nối cáp với card mạng: bộ nối có bao nhiêu chân, chức năng của mỗi chân.
Tóm lại: Thiết kế tầng vật lý phải giải quyết các vấn đề ghép nối cơ, điện, tạo ra các hàm, thủ tục
để truy nhập đường truyền, đường truyền các bít.
b. Tầng liên kết dữ liệu (data link)
- Cung cấp phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy: gửi
các khối dữ liệu với cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu
cần thiết.
- Các bước tầng liên kết dữ liệu thực hiện:
+ 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.
Tóm lại: tầng liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm chuyển khung dữ liệu không lỗi từ

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 12
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

máy tính này sang máy tính khác thơng qua tầng vật lý. Tầng này cho phép tầng mạng truyền dữ

liệu gần như không phạm lỗi qua liên kết mạng.
c. Tầng mạng (Network)
- Lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý
- Kiểm soát và 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 động nghĩa 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 thái 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 hộp dữ liệu (nếu cần).
d. Tầng giao vận (Transport)
- Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút (end - to - end).
- Thực hiện kiểm soát lỗi, kiểm sốt 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 yêu 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.
e. Tầng phiên (Session)
- 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, huỷ bỏ và đồng bộ hố các phiên
truyền thơng giữa họ với nhau.
- Nhiệm vụ chính:
+ Quản lý thẻ bài đối với những nghi thức: hai bên kết nối để truyền thông tin
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 13
Đoan

Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

không đồng thời thực hiện một số thao tác. Để giải quyết vấn đề này tầng phiên
cung cấp 1 thẻ bài, thẻ bài có thể được trao đổi và chỉ bên nào giữ thẻ bài mới có
thể thực hiện một số thao tác quan trọng
+ Vấn đề đồng bộ: khi cần truyền đi những tập tin dài tầng này chèn thêm các điểm kiểm tra
(check point) vào luồng dữ liệu. Nếu phát hiện thấy lỗi thì chỉ có dữ liệu sau điểm kiểm tra cuối
cùng mới phải truyền lại.
f. Tầng trình diễn (Presentation)
- 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.
- Tầng trình diễn chịu trách nhiệm chuyển đổi giao thức, biên dịch dữ liệu, mã hoá dữ liệu, thay
đổi hay chuyển đổi ký tự và mở rộng lệnh đồ hoạ.
- Nén dữ liệu nhằm làm giảm bớt số bít cần truyền.
- Ở tầng này có bộ đổi hướng hoạt đông để đổi hướng các hoạt động nhập xuất để gửi đến các tài
nguyên trên máy phục vụ.
g. Tầng ứng dụng (Application)
- Cung cấp các phương tiện để người sử dụng có thể truy nhập được vào môi trường OSI, đồng
thời cung cấp các dịch vụ thơng 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.
- Xử lý truy nhập mạng chung, kiểm soát lỗi và phục hồi lỗi.
Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng. Nó bao gồm các

ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser (Netscape Navigator, Internet Explorer),
các Mail User Agent (Outlook Express, Netscape Messenger, ...) hay các chương trình làm
server cung cấp các dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 14
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

Information Service, Apache, ...), Các FTP Server, các Mail server (Send mail, MDeamon).
Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.
Kết luận
Mơ hình OSI là mơ hình mở vì nó hứa hẹn cho các vấn đề về truyền thơng giữa các máy tính
khơng giống nhau. Thật vậy, hai hệ thống dù khác nhau như thế nào đi chăng nữa đều có thể
truyền thơng tin cho nhau một cách hiệu quả nên chúng phải đảm bảo những điều kiện sau đây:
+ Chúng cài đặt cùng một tập các chức năng truyền thông.
+ Các chức năng đó được tổ chức lại thành cùng một tập các tầng. Các tầng đồng mức phải cung
cấp các chức năng như nhau.
+ Các tầng đồng mức phải sử dụng các giao thức chung.
+ Để đảm bảo điều kiện trên cần phải có các chuẩn. Các chuẩn phải xác định các chức năng và
dịch vụ được cung cấp bởi một tầng và giao thức giữa các tầng đồng mức.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 15

Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

II.2.

Khoa ĐT-TT

Họ giao thức TCP/IP

TCP/IP là một họ giao thức cùng làm việc với nhau để cung cấp việc truyền thông liên mạng.
Cung cấp truyền thông trong mơi trường đa chủng loại. Ngồi ra TCP/IP cịn cung cấp giao thức
mạng công ty và truy cập mạng Internet toàn cầu cũng như truy cập tài nguyên của mạng này.
TCP/IP trở thành giao thức tiêu chuẩn dùng cho khả năng liên kết hạt động trong nhiều loại
máy tính khác nhau. Khả năng liên kết hoạt động là một trong những ưu thế chính của TCP/IP .
TCP/IP cũng hỗ trợ việc định tuyến (routing) và thường giao thức liên mạng.
TCP/IP là một sự kết hợp của hai giao thức: Giao thức điều khiển truyền TCP (Transmisson
Control Protocol) và giao thức liên mạng IP (Internet Protocol). Ngồi ra nó cịn là một hệ thống
các phần mềm cung cấp các dịch vụ trên mạng như: Truy cập từ xa, truyền file từ xa, thư điện tử.
TCP/IP là một giao thức mở, rất phong phú và mềm dẻo đang tiếp tục phát triển một cách nhanh
chóng do sự thích nghi với các phần mềm và phần cứng, các môi trường ứng dụng mới.
* Cấu trúc phân lớp của họ giao thức TCP/IP.
Họ giao thức TCP/IP trong mơ hình Internet bao gồm bốn mức được mô tả dưới đây:
(4) Application Layer
Bao gồm các tiến trình trên mạng.
(3) Host to Host Transport Layer
cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu
(2) Internet Layer
Định nghĩa đơn vị truyền và có nhiệm vụ tìm đường

(1) Network Access Layer
Bao gồm các công việc cần thiết để truy nhập tới
đường
truyền vật lý
Trong quá trình lưu chuyển trong một liên mạng bao gồm nhiều mạng con khác nhau (LAN hoặc
WAN),

các

đơn

vị

dữ

liệu

được

cấu

trúc

theo

phương

thức

(Encapsulation/Decapsulation) và theo chiều ngang (qua mỗi mạng con của liên mạng).

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 16
Đoan

gói/mở


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

AP

AP

Application
Protocol
1

Apilication process

AP

Application
Protocol
2

TCP

Applicati
on

Aplication PDU

Protocol

TCPsegment/UDP

UDP

datagrama
IP Datagram

IP

Network Access

NAP

Protocol

Data Communication Network

LAN/WAN

Application PDU
TCP/UDP

IP datagram
LAN/WAN

PDU header

User Data

Header

PDU header

LAN/WAN

Information

Trauler

Hình 1.3: Quan hệ giữa các tầng giao thức và các đơn vị
dữ liệu tương ứng trong liên mạng

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 17
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

Mỗi lớp có cấu trúc dữ liệu độc lập và mỗi lớp không cần biết đến cấu trúc dữ liệu được dùng ở
trên hay dưới nó. Trong thực tế cấu trúc dữ liệu của một lớp được cấu tạo tương thích với cấu
trúc dữ liệu ở các lớp ngay bên cạnh để cho việc truyền dữ liệu được hiệu quả. Tuy nhiên trong
mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng và một thuật toán để mơ tả cấu trúc đó.
Để tìm hiểu rõ về cấu trúc phân lớp của TCP/IP chúng ta hãy so sánh vói mơ hình OIS:

OSI Model
Application

TCP/IP architectural Model
Telnet

FTP

SMTP

DNS

SNMP

Presentation
Session

Transsmission
Control

RIP

User
Datagram

ICMP

Transport
Network
Data Link
Physical

Internet Potoco(IP)

ARP
Ethernet

Tokenbu
s

IEEE802.3 IEEE802.4

Token Ring

IEEE802.5

FDDI

ANSI

FTP - File Transfer Protocol.
SMTP - Simple Mail Transfer Protocol .
DNS - Domain Name system.
SNMP – Simple Network Management Protocol.

ICMP – Internet Control Massage Protocol.
ARP – Address Rerolution Protocol.
Hình 1.4. So sánh kiến trúc OSI và TCP/IP
2.2.1. Giao thức IP
IP là một giao thức kiểu không liên kết (connectionless) nghĩa là khơng cần có
giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu. Đơn vị dữ liệu dùng trong IP được
gọi là Datagram, có khn dang như sau:

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 18
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Bit 0

Khoa ĐT-TT

3 4

7 8

VER
Length

15 16

IHL

31

Type of Service

Identification

Time to live

Total

Flags
Protocol

Frament offset

Header Checksum

Source address
Destination address
Option+Padding
Dta(Max:65535 bytes)
Hình 1.5: khuôn dạng của IP datagram
+ VER(4bit): Chỉ version hiện hành của IP được cài đặt.
+ IHL(4 bit): Chỉ độ dài phần đầu (Intẻnet Header Length) của datagram, tính
theo đơn vị từ (work =32bits). Độ dài tối thiểu là 5 từ.
+ Type of Service (8 bits): Đặc tả các tham số về dịch vụ, có dạng:
0

1

2

Precedence

3

4

5

D

T

R

6

7

Reserved

Trong đó:
* Precedence (3bits): Chỉ vể quyền ưu tiên gửi datagram cụ thể là:
111 – Network Control

011 – Flast

110 – Internetwork Control

010 – Immediate

101 – CRITIC/ECP

001 – Priorty

100 – Flast Override

000 - Routine

* D (Delay) 1bit: Chỉ độ trễ yêu cầu
D =0 Độ trễ bình thường
D =1 Độ trễ thấp
* T (Throughput) 1bit: chỉ thông lượng u cầu
T =0 Thơng lượng bình thường
T =1 Thơng lượng cao
* R (Reliability) 1bit: Chỉ độ tin cậy yêu cầu
R =0 Độ tin cậy bình thường
Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 19
Đoan


Mạng LAN & Ứng dụng

Khoa ĐT-TT

R =1 Độ tin cậy cao

+ Total Length (16 bits): Chỉ độ dài 1 datagram, kể cả phần Header
+ Identification (16 bits): cùng với các tham số khác như (Source address và
Destination address) tham số này dùng để định danh duy nhất cho một datagram trong
khoảng thời gian nó vẫn có thể tren liên mạng.
+ Flasg (3bits): Liên quan đến sự phân đoạn (franment) các datagram cụ thể là;
0

1

2

0

DF

MF

Bit 0: Reserved: chưa sử dụng (luôn lấy giá trị 0)
Bit 1: DF =0 (May Fragment)
DF =1 (Don’t Fragment)
Bit 2: MF =0 (Last Fragment)
MF =1 (More Fragment)
+ Fragment offset (13 bits): chỉ vị trí của đoạn (frament) ở trong datagram.
+ Time to live (8bits): Quy định thời gian tồn tại (s) của datagram trong liên mạng
để tránh tình trạng một datagram bị luẩn quẩn trong lên mạng.
+ Protocol (8bits): Chỉ giao thức tầng kế tiếp sẽ nhần vùng dữ liệu ở trạm đích
(hiên tại là TCP và UDP được cài đặt trên IP).
+ Header Checkum (16bits): Mã kiểm soát lỗi 16bits theo phương pháp CRC, chỉ
cho vung header.
+ Source addresses (32bits): Địa chỉ trạm nguồn.

+ Destination addresses (32bits): Địa chỉ trạm đích.
+ Option (độ dài thay đổi) Khai báo các Option do người sử dụng yêu cầu.
+ Padding (độ dài thay đổi) Vùng đệm, được dùng để đảm bảo cho vùng header
luôn kết thúc ở vùng 32bits.
+ Data (độ dài thay đổi) Vùng dữ liệu có độ dài là bội số của 8bits và tối đa là
65535 bytes.

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Trịnh Văn 20
Đoan