tổng quan mạng máy tính mô hình truyền thông

1
Mạng máy tính
Mạng máy tính
Tổng quan mạng máy tính & Mô hình truyền thông
Tổng quan mạng máy tính & Mô hình truyền thông
Giáo viên. Nguyễn Hiếu Minh
Khoa Công nghệ thông tin, HVKTQS
Hà nội - 2006

2
Chương 1 Giới thiệu
Chương 1 Giới thiệu
•
Mạng (network):
•
Nghiên cứu công nghệ và kiến trúc của các mạng truyền
thông được sử dụng để kết nối các thiết bị truyền thông.
Lĩnh vực này thường được chia thành các chủ đề: Mạng
cục bộ (LANs) và Mạng diện rộng (WANs).
•
Nghiên cứu các mô hình phân tầng 3 lớp và OSI.
•
Nghiên cứu các giao thức truyền thông bao gồm việc
nghiên cứu các kiến trúc giao thức cũng như phân tích
từng giao thức ở các lớp khác nhau của giao thức.

3
…
…
Chương 1 Giới thiệu

Chương 1 Giới thiệu
•
Sự liên kết các lĩnh vực Khoa học máy tính và Truyền thông với nhau từ
những năm 1970 và 1980 đã làm thay đổi sâu sắc các công nghệ, sản phẩm
và các công ty đã tạo nên nền công nghiệp truyền thông máy tính ngày nay.
•
Cuộc cách mạng truyền thông máy tính đã làm nảy sinh một vài yếu tố nổi
bật:
•
Vấn đề tổ chức khai thác và sử dụng các hệ thống máy tính.
•
Mô hình tập trung dựa trên các máy tính lớn với phương thức khai thác theo “lô” đã
được thay thế bởi một mô hình tổ chức sử dụng mới, trong đó các máy tính đơn lẻ
được kết nối lại để cùng thực hiện công việc.
•
Môi trường làm việc nhiều người sử dụng phân tán, cho phép nâng cao hiệu quả sử
dụng tài nguyên.
Các mạng máy tính (computer networks)

4
1. Lịch sử phát triển
1. Lịch sử phát triển

T nh ng n m 60 ã xu t hi n các ừ ữ ă đ ấ ệ m ng x lýạ ử trong ó các đ
tr m cu i ạ ố (termial) th ng c n i v o máy x lý trung ụ độ đượ ố à ử
tâm.
•
Máy xử lý trung tâm làm tất cả mọi việc: quản ý các thủ tục truyền d/l,
quản lý sự đồng bộ, ….
•

Để giảm nhẹ nhiệm vụ: thêm các bộ tiền xử lý (Frontal).
•
Sử dụng các t/bị tập trung (concentrator) và dồn kênh (multiplexor).

T u nh ng n m 70, các máy tính c n i tr c ti p ừ đầ ữ ă đượ ố ự ế để
t o th nh m t m ng máy tính: phân t i v t ng tin c y. ạ à ộ ạ ả à ă độ ậ

Trong nh ng n m 70, xu t hi n khái ni m m ng máy tính.ữ ă ấ ệ ệ ạ
•
Các nút mạng được nối với nhau bởi đường truyền.
•
Các máy tính của người dùng (host) hoặc các trạm cuối (terminal)
được nối trực tiếp với các nút mạng.

5
2. Những khái niệm cơ bản của MMT
2. Những khái niệm cơ bản của MMT

nh ngh a:Đị ĩ
–
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được
nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo một
kiến trúc nào đó

Có hai khái ni m c n l m rõ, ó lệ ầ à đ à
–
Đường truyền vật lý
–
Kiến trúc của một mạng máy tính

6
Mục đích của mạng máy tính
Mục đích của mạng máy tính

Chia s t i nguyênẻ à
–
FTP, NFS, SMB

Truy n thôngề
–
E-Mail, instant messaging, games

Th c hi n các ch ng trình t xaự ệ ươ ừ
–
rlogin, telnet

T ng tin c yă độ ậ

7
2.1. Đường truyền vật lý
2.1. Đường truyền vật lý

ng truy n v t lý dùng truy n các tín hi u gi a các Đườ ề ậ để ề ệ ữ
máy tính.

Môi tr ng truy n (ườ ề media): các nhi m vệ ụ truy n thông c ề đượ
th c hi n qua ó. Môi tr ng truy n có th l các lo i dây ự ệ đ ườ ề ể à ạ
d n (dây cáp), sóng ( i v i các m ng không dây). ẫ đố ớ ạ

Hi n nay c 2 lo i ng truy n h u tuy n (cable) v vô ệ ả ạ đườ ề ữ ế à

tuy n u c s d ng cho n i k t m ng máy tính.ế đề đượ ử ụ ố ế ạ

ng truy n h u tuy n:Đườ ề ữ ế

Cáp đồng trục (coaxial cable)

Cáp đôi xoắn (twisted – pair cable)

Cáp quang

ng truy n vô tuy n:Đườ ề ế

Sóng cực ngắn

Tia hồng ngoại


8
2.2. Kiến trúc mạng
2.2. Kiến trúc mạng

Ki n trúc m ng máy tính (network ế ạ
architecture) th hi n ể ệ cách n i các máy ố
tính v i nhau ra saoớ v à t p h p các qui ậ ợ
t c, qui c m t t c các th c th tham gia ắ ướ à ấ ả ự ể
truy n thông trên m ng ph i tuân theoề ạ ả để
m b o cho m ng ho t ng t t. đả ả ạ ạ độ ố

Cách n i máy tính c g i l ố đượ ọ à hình tr ngạ
(topology) c a m ng.ủ ạ


T p h p các qui t c, qui c c g i l ậ ợ ắ ướ đượ ọ à
giao th cứ (protocol) c a m ng. ủ ạ

9
2.2.1. Topo mạng
2.2.1. Topo mạng

Ki u i m i m: ể đ ể – đ ể
các ng truy n n i đườ ề ố
t ng c p v i nhau v ừ ặ ớ à
m i nút u có trách ỗ đề
nhi m l u tr t m th i ệ ư ữ ạ ờ
sau ó chuy n ti p d đ ể ế ữ
li u t i ích. M ng ệ ớ đ ạ
l u v chuy n ti p “ ư à ể ế ”
(store and forward).

Ki u i m a i m: ể đ ể – đ đ ể
t t c các nút phân ấ ả
chia chung m t ng ộ đườ
truy n v t lý. ề ậ

10
2.2.2. Giao thức và Kiến trúc giao thức
Protocols

Vi c truy n tín hi u trên m ng c n ph i có các qui t c, qui c v ệ ề ệ ạ ầ ả ắ ướ ề
nhi u m t, t khuôn d ng (cú pháp, ng ngh a) c a d/l cho t i các th ề ặ ừ ạ ữ ĩ ủ ớ ủ
t c g i, nh n, ki m soát, ụ ử ậ ể …


Yêu c u v x lý v trao i c ng cao thì giao th c c ng phúc t p. ầ ề ử à đổ à ứ à ạ

c s d ng cho vi c truy n thông gi a các th c th các h th ng Đượ ử ụ ệ ề ữ ự ể ở ệ ố
khác nhau.

Các th c th truy n thông v i nhau ph i speak the same languageự ể ề ớ ả “ ”

Các th c th (Entities):ự ể
User applications, e-mail facilities, terminals

Systems
Computer, Terminal, Remote sensor

11
Các thành phần chủ yếu của giao thức:
Các thành phần chủ yếu của giao thức:

Cú pháp - Syntax
–
Data formats
–
Signal levels

Ng ngh a - Semanticsữ ĩ
–
Control information
–
Error handling


nh th i - TimingĐị ờ
–
Speed matching
–
Sequencing

12
Protocol Architecture
Protocol Architecture

Nhi m v truy n thông c chia nh ệ ụ ề đượ ỏ
th nh các moduleà

Thí d , vi c truy n file có th s d ng 3 ụ ệ ề ể ử ụ
module:
–
File transfer application
–
Communication service module
–
Network access module

13
2.2.3. Dịch vụ mạng
2.2.3. Dịch vụ mạng



có th hi u k h n v kh n ng c a m ng máy Để ể ể ỹ ơ ề ả ă ủ ạ
tính chúng ta cùng xem xét các d ch v m ng, ó l ị ụ ạ đ à

cách m m ng máy tính cung c p cho phép máy à ạ ấ
tính chia s các t i nguyên c a mình cho các máy ẻ à ủ
tính khác. Các d ch v m ng ph bi n nh t l :ị ụ ạ ổ ế ấ à

D ch v t p tin.ị ụ ậ

D ch v in.ị ụ

D ch v thông i p.ị ụ đ ệ

D ch v th m c.ị ụ ư ụ

D ch v ng d ng.ị ụ ứ ụ

D ch v c s d li u.ị ụ ơ ở ữ ệ

14

Các d ch v t p tinị ụ ậ [file services] cho phép
các máy tính trên m ng chia s các t p tin. ạ ẻ ậ

Các d ch v t p tin bao g m:ị ụ ậ ồ

Chuy n giao t p tin.ể ậ

L u tr t p tin.ư ữ ậ

Di trú d li u.ữ ệ

L u d phòng t p tin.ư ự ậ


ng b hoá ti n trình c p nh t d li u.Đồ ộ ế ậ ậ ữ ệ

15

D ch v inị ụ

Ti n trình in m ng l y u t th hai thúc y ta c i ế ạ à ế ố ứ đẩ à
t các m ng máy tính. Các u i m c a ti n đặ ạ ư đ ể ủ ế
trình in trên m ng có th mô t nh sau:ạ ể ả ư

Nhi u ng i có th chia nhau dùng chung máy in- ề ườ ể
m t kh n ng c bi t h u ích i v i các thi t b ộ ả ă đặ ệ ữ đố ớ ế ị
t ti n, nh các máy v v máy in m u.đắ ề ư ẽ à à

Các máy in có th t b t k âu, ch không ch ể đặ ấ ỳ đ ứ ỉ
t c nh PC c a ng i dùng.đặ ạ ủ ườ

Ti n trình in m ng d a trên h ng i th ng hi u ế ạ ự à đợ ườ ệ
qu h n so v i in tr c ti p b i tr m l m vi c có ả ơ ớ ự ế ở ạ à ệ
th b t u l m vi c tr l i ngay khi kh i in c ể ắ đầ à ệ ở ạ ố đượ
x p h ng trên m ng.ế à ạ

Các d ch v in hi n i có th cho phép ng i dùng ị ụ ệ đạ ể ườ
g i các phiên truy n fax n m t máy ch fax thông ử ề đế ộ ủ
qua m ng.ạ

16

Các d ch v thông i p bao g m :ị ụ đ ệ ồ


Th i n t .ư đ ệ ử

Th tho i v th i n t tích h p.ư ạ à ư đ ệ ử ợ

Các ng d ng h ng i t ng.ứ ụ ướ đố ượ

Các ng d ng nhóm l m vi c.ứ ụ à ệ

17

D ch v th m cị ụ ư ụ

D ch v th m c tích h p m i thông tin v ị ụ ư ụ ợ ọ ề
các i t ng trên m ng th nh m t c u trúc đố ượ ạ à ộ ấ
th m c chung. Các i t ng m ng có th ư ụ đố ượ ạ ể
tham kh o th m c nh danh v trao i ả ư ụ đểđị à đổ
các thông i p v i các i t ng khác trên đệ ớ đố ượ
m ng. B n thân các i t ng không c n ạ ả đố ượ ầ
bi t a ch , v trí, ho c d ng th c thông ế đị ỉ ị ặ ạ ứ
i p c n thi t truy n thông, d ch v th đệ ầ ế để ề ị ụ ư
m c s cung c p to n b thông tin n y.ụ ẽ ấ à ộ à

18

Các d ch v th m c có th n gi n ị ụ ư ụ ể đơ ả
hoá áng k các kh i l ng công vi c đ ể ố ượ ệ
trên m ng. Gi s m t m ng có hai máy ạ ả ử ộ ạ
ch t p tin v m t máy ch th i n t . ủ ậ à ộ ủ ư đ ệ ử
N u không có d ch v th m c, i u ế ị ụ ư ụ đ ề

h nh viên m ng ph i qu n lý các t i à ạ ả ả à
kho n ng i dùng trên các máy ch ó ả ườ ủ đ
m t cách c l p. V i các d ch v th ộ độ ậ ớ ị ụ ư
m c, h có th qu n lý c ba máy ch ụ ọ ể ả ả ủ
ch b ng m t c u trúc th m cỉ ằ ộ ấ ư ụ

19

Các d ch v ng d ng ị ụ ứ ụ

Các d ch v ng d ng [application services] cho ị ụ ứ ụ
phép các ng d ng huy ng n ng l c tính toán v ứ ụ độ ă ự à
các kh n ng chuyên môn c a các máy tính khác ả ă ủ
trên m ng. Ví d , các ng d ng kinh doanh th ng ạ ụ ứ ụ ườ
ph i th c hi n các phép tính th ng kê ph c h p ả ự ệ ố ứ ợ
v t quá ho t vi c a h u h t các PC b n. bình ượ ạ ủ ầ ế để à
th ng ph i dùng máy tính l n hay máy tính mini ườ ả ớ
Unix ch y ph n m m th ng kê n y, Nh s để ạ ầ ề ố à ờ ử
d ng d ch v ng d ng trên m ng ta có th k t ụ ị ụ ứ ụ ạ ể để ế
chùm các máy tính PC th nh m t máy tính l n à ộ ớ
(Máy tính song song) có hi u n ng t ng ng ệ ă ươ đươ
ho c cao h n các máy tính l n (Main-frame) m ặ ơ ớ đả
b o gi i quy t các b i toán l n trên n n m ng máy ả ả ế à ớ ề ạ
tính PC.

20

Các d ch v c s d li uị ụ ơ ở ữ ệ

Các d ch v c s d li u [database ị ụ ơ ở ữ ệ

services] l ví d ph bi n nh t v các máy à ụ ổ ế ấ ề
ch ng d ng. Do các máy ch c s cho ủ ứ ụ ủ ơ ở
phép thi t k các ng d ng theo các th nh ế ế ứ ụ à
ph n h khách v h ch tách bi t, nên ầ ệ à ệ ủ ệ
chúng th ng c g i l c s d li u ườ đượ ọ à ơ ở ữ ệ
khách/ch [client/server databases]. V i c ủ ớ ơ
s d li u khách/ch , ta có th thi t k các ở ữ ệ ủ ể ế ế
ng d ng khách v ng d ng ph c v v n ứ ụ àứ ụ ụ ụđể ậ
d ng các kh n ng chuyên môn c a các h ụ ả ă ủ ệ
c s d li u v h khách ơ ở ự ệ à ệ

21
3. Phân loại mạng máy tính
3. Phân loại mạng máy tính



Phân lo i m ng máy tính theo ph m vi a lý ạ ạ “ ạ đị ”
th nh các lo i m ng nh sau: à ạ ạ ư

LAN (Local area network), hay còn g i l "m ng ọ à ạ
c c b ", l m ng máy tính trong m t to nh , m t ụ ộ à ạ ộ à à ộ
khu v c (tr ng h c hay c quan ch ng h n) có c ự ườ ọ ơ ẳ ạ ỡ
ch ng v i km. Chúng n i các ừ à ố máy chủ v các à
máy tr mạ trong m ng c a mình chia s t i ạ ủ để ẻ à
nguyên v trao i thông tin. à đổ

WAN (Wide area network), còn g i l "m ng di n ọ à ạ ệ
r ng", dùng trong vùng a lý l n th ng cho m t t ộ đị ớ ườ ộ ổ
ch c hay qu c gia, ph m vi v i tr m cho n v i ứ ố ạ à ă đế à

ng n km. Chúng bao g m t p h p các m ng c c b .à ồ ậ ọ ạ ụ ộ

GAN (Global area network) m ng to n c u , – “ ạ à ầ ”
ph m vi c a m ng tr i r ng trên to n trái t. ạ ủ ạ ả ộ à đấ

22
Mạng LAN
Mạng LAN

23
Mạng WAN
Mạng WAN
LAN A LAN B
LAN C LAN E
LAN D
Backbone A

24
Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch
Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch

M ng chuy n m ch kênh:ạ ể ạ

Khi 2 th c th c n trao ự ể ầ
i thì gi a chúng c n đổ ữ ầ
thi t l p 1 kênh ế ậ “ ”
(circuit) c nh.ốđị

Các d li u ch c ữ ệ ỉ đượ
truy n theo 1 con ng ề đươ

c nh.ốđị

Hi u su t s d ng ng ệ ấ ử ụ đườ
truy n không cao.ề

Ví d : m ng i n tho i.ụ ạ đ ệ ạ

25
Mạng chuyển mạch thông báo
Mạng chuyển mạch thông báo

Thông báo (message): n đơ
v thông tin c a ng i s ị ủ ườ ử
d ng có khuôn d ng qui ụ ạ
nh tr c.đị ướ

M i thông báo u có ch a ỗ đề ứ
vùng thông tin i u khi n đ ề ể
trong ó ch rõ ích c a đ ỉ đ ủ
thông báo.

M i nút c n ph i l u tr ỗ ầ ả ư ữ
t m th i c thông tin ạ ờ để đọ
v chuy n ti p.à ể ế

Thích h p cho các m ng ợ ạ
thông tin ki u th i n t , ể ư đ ệ ử
không phù h p cho x lý ợ ử
th i gian th c. ờ ự