Bài giảng mạng máy tính chương 1 tổng quan về mạng máy tính (năm 2020

Mạng máy tính

Bộ mơn Kỹ thuật máy tính và Mạng
Khoa Công nghệ Thông tin
Đại học Sư phạm Hà Nội

Tổng quan về Mạng máy tính 1-1

Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính

 Khái niệm Internet
 Khái niệm giao thức
 Network edge
 Network core
 Access net, physical media
 Cấu trúc Internet/ISP
 Tầng giao thức, mô hình dịch vụ
 Mô hình mạng

Tổng quan về Mạng máy tính 1-2

Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính

1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge: Rìa mạng
1.3 Network core: Nhân mạng
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển

mạch gói

1.7 Các tầng giao thức, các mơ hình dịch vụ
1.8 Lịch sử

Tổng quan về Mạng máy tính 1-3

Hình dung về Internet router workstation
server mobile
 Kết nối hàng tỷ thiết bị tính
tốn: host = hệ thống cuối local ISP

 Host chạy các ứng dụng regional ISP
mạng

 Liên kết truyền thông

 Cáp quang, cáp đờng, sóng
vô tuyến, vệ tinh

 Tốc độ truyền (transmission
rate) = bandwidth

 Router: chuyển tiếp các
gói tin (đoạn dữ liệu)

company
network

Tổng quan về Mạng máy tính 1-4

Hình dung về Internet router workstation

server mobile
 Giao thức
Điều khiển việc truyền, nhận local ISP
các bản tin
regional ISP
 Ví dụ: TCP, IP, HTTP, FTP,
PPP company
network
 Internet:
Mạng của các mạng Tổng quan về Mạng máy tính 1-5

 Phân cấp lỏng lẻo
 Public Internet và private intranet

 Các chuẩn trong Internet

 RFC: Request for comments
 IETF: Internet Engineering Task

Force

Sự tiêu chuẩn hóa Internet

 International Telecommunications Union (ITU)

 Các chuẩn truyền (ví dụ: modem - V.90)
 Các dịch vụ điện thoại, fax truyền thống

 Internet Engineering Task Force (IETF)

 Core: Internet Protocol, transport (TCP)
 Ứng dụng: email, HTTP, FTP, SSH, NFS, VoIP

 W3C

 HTML, XML, schema, SOAP, semantic web, …

 OASIS

 XML schema cho các ứng dụng cụ thể

 Nhiều các tổ chức khác

Tổng quan về Mạng máy tính 1-6

Góc nhìn dịch vụ

 Hạ tầng truyền thơng

Cho phép các ứng dụng phân
tán:
 Web, email, games, thương

mại điện tử, chia sẻ file

 Các dịch vụ truyền thông

Cung cấp cho các ứng dụng:
 Truyền không tin cậy không

hướng kết nối
 Truyền tin cậy hướng kết nối

Tổng quan về Mạng máy tính 1-7

Khái niệm giao thức

Giao thức của con Các giao thức mạng
người: (network protocol):

 “what’s the time?”  Tất cả các hoạt động
trong Internet dựa trên
 “I have a question” các giao thức

… Các bản tin nào đó Các giao thức định nghĩa
gửi đi định dạng, thứ tự của các
bản tin gửi và nhận giữa
… Hành động nào đó khi các thực thể mạng và các
các bản tin nhận hoạt động truyền nhận bản
tin

Tổng quan về Mạng máy tính 1-8

Khái niệm giao thức

Giao thức của con người và giao thức của mạng máy tính:

Hi TCP connection
req
Hi TCP connection

response
Got the
time? Get

2:00 <file>

Thời gian

Các giao thức khác của con người?

Tổng quan về Mạng máy tính 1-9

Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính

1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Mạng truy cập và phương tiện vật lý
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển

mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử

Tổng quan về Mạng máy tính 1-10

Cấu trúc mạng: Nhìn cụ thể hơn

 Network edge: các

ứng dụng và các
host

 Network core:

 Các thiết bị định
tuyến

 Mạng của các mạng

 Mạng truy cập,
phương tiện vật lý:
các liên kết truyền
thông

Tổng quan về Mạng máy tính 1-11

Network edge:

 Hệ thống cuối (hosts):

 Chạy các chương trình ứng dụng
 Ví dụ: Web, email
 tại “edge of network”

 Mô hình client/server

 Client gửi yêu cầu và nhận dịch
vụ từ server

 Ví dụ: Web browser/server, email
client/server

 Mô hình peer-peer:

 Sử dụng rất ít hoặc không sử
dụng các server dành riêng

Tổng quan về Mạng máy tính 1-12

Network edge: Dịch vụ hướng kết nới

Mục đích: truyền dữ liệu Dịch vụ TCP [RFC 793]

giữa các hệ thống cuối  Tin cậy, truyền dữ liệu
dịng byte có thứ tự
 Handshaking: thiết lập
(chuẩn bị) cho việc  Mất gói: báo nhận (ACK) và
truyền dữ liệu truyền lại

 Giao thức của con người:  Điều khiển luồng:
A: Hello, B: hello
 Bên gửi không truyền vượt
 Thiết lập trạng thái trong quá khả năng bên nhận
hai host truyền thông
 Điều khiển tắc ngẽn:
 TCP - Transmission
Control Protocol  Bên gửi giảm tốc độ gửi khi
mạng tắc ngẽn
 Dịch vụ hướng kết nối của

Internet Tổng quan về Mạng máy tính 1-13

Network edge: Dịch vụ khơng hướng kết nới

Mục đích: Truyền dữ liệu Các ứng dụng sử dụng
TCP:
giữa các hệ thống cuối
 UDP - User Datagram  HTTP (Web), FTP (file
transfer), Telnet (remote
Protocol [RFC 768]: login), SMTP (email)
 Không hướng kết nối
 Truyền dữ liệu không Các ứng dụng sử dụng
UDP:
tin cậy
 Không điều khiển  Truyền dòng media, hội
nghị truyền hình, DNS,
luồng điện thoại Internet
 Không điều khiển tắc

ngẽn

Tổng quan về Mạng máy tính 1-14

Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính

1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP

1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển

mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử

Tổng quan về Mạng máy tính 1-15

Network Core

 Mạng lưới của các router
kết nối với nhau

 Câu hỏi: Dữ liệu truyền
qua mạng như thế nào?
 Chuyển mạch kênh:
đường dành riêng cho
mỗi cuộc gọi: mạng
điện thoại
 Chuyển mạch gói: dữ
liệu gửi qua mạng dưới
các đoạn riêng rẽ

Tổng quan về Mạng máy tính 1-16

Network Core: Chuyển mạch kênh

Tài nguyên end-end
dành riêng cho cuộc
gọi

 Băng thông đường
truyền, khả năng
chuyển mạch

 Tài nguyên dành riêng:
không chia sẻ khi rỗi

 Chuyển mạch kênh
đảm bảo hiệu năng

 Đòi hỏi thiết lập cuộc
gọi

Tổng quan về Mạng máy tính 1-17

Network Core: Chuyển mạch kênh

Các tài nguyên mạng  Chia các bandwidth của
(ví dụ: bandwidth) đường truyền thành các
được chia thành các phần
phần
 Chia theo tần số
 Các phần này cấp cho
các cuộc gọi  Chia theo thời gian

 Các phần tài nguyên rỗi
nếu không được sử dụng
bởi cuộc gọi mà tài
nguyên đó đã cấp phát

cho cuộc gọi này (no
sharing)

Tổng quan về Mạng máy tính 1-18

Chuyển mạch kênh: FDM và TDM

FDM Ví dụ:
4 users

Tần số

Thời gian

TDM

Tần số

Thời gian

Tổng quan về Mạng máy tính 1-19

Câu hỏi bài tập

 Tính thời gian để gửi một file 640.000 bits từ
host A tới host B qua mạng chuyển mạch
kênh?

 Các đường truyền là 1.536 Mbps
 Mỗi đường truyền sử dụng TDM 24 slot

 Thời gian thiết lập kênh giữa hai host là 500 msec

Tổng quan về Mạng máy tính 1-20