Bài giảng: Mạng Máy Tính pps

MẠNG MÁY TÍNH
Bộ Môn Vật lý Tin học-Viện Vật lý Kỹ thuật
Đại học Bách Khoa Hà Nội
8/15/1004
2
MẠNG MÁY TÍNH
8/15/1004
3
Network
128.135.0.0
Network
128.135.0.0
Router
Network
128.140.0.0
Network
128.140.0.0
Interface address
128.135.10.2
Interface address
128.140.5.35
128.135.40.1
128.135.10.20
128.135.10.21
128.140.5.40
128.140.5.36
MẠNG MÁY TÍNH
8/15/1004
4
Tài Liệu Tham Khảo Chính
Nội Dung

Mạng Máy Tính
Thuật ngữ và khái niệm
Phương tiện truyền tải và tiêu chuẩn mạng
phương pháp truy cập, kiến trúc và các thiết bị nối mạng
Giới thiệu về Switch
Giới thiệu về Router
Chuyển Mạch LAN Các Vấn đề về truyền thông trên mạng LAN
Mạng Lan ảo VLAN
Hệ điều hành mạng Linux
(thuc hanh)
8/15/1004
5
Tài liệu tham khảo
1. Mạng máy tính và các hệ thống mở - Nguyễn Thúc Hải
2. Cốt tủy về mạng (Phạm Cao Hoàn Phạm Đình Phước, Nguyễn Văn
Khôi)
3. Giáo trình hệ thống mạng máy tính CCNA (3 tập) - Cisco Systems
(Khương Anh chủ biên)
4. Cisco certified Network Associate CCNA
5. Cisco certified Network professinal CCNP
6. Quản trị hệ thống Linux (Nguyễn thanh thuỷ)
8/15/1004
6
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Mạng máy tính là một hệ thống gồm
hai hay nhiều máy tính được kết nối
với nhau bởi một đường truyền vật lý
theo một quy ước nào đó để chia sẻ
tài nguyên và các dịch vụ.

1.1 Định nghĩa mạng máy tính
8/15/1004
7
Tài nguyên dùng chung có thể là file dữ liệu (file văn
bản, file ảnh, file chương trình…), và các thiết bị (ổ đĩa,
máy in, fax, modem) hoặc một dịch vụ như cơ sở dữ
liệu hay một hệ thống cho thư điện tử.
Các hệ độc lập phải được kết nối thông qua một
đường truyền (gọi là môi trường truyền dẫn) sử dụng
để truyền tài nguyên hoặc các dịch vụ giữa các máy
tính với nhau. Tất cả các hệ thống trên đường truyền
phải tuân theo một loạt nguyên tắc thông tin chung, để
dữ liệu có thể đến đúng nơi đã định trước cho nó hoặc
để các hệ thống thu, phát có thể hiểu được nhau. Các
quy tắc quy ước đó được gọi là các giao thức (protocol)
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
8/15/1004
8
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
8/15/1004
9
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Đường truyền vật lý: là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có
dây hay không dây dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các
máy tính. Các tín hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới
dạng các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín hiệu được truyền
giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo tần

số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác
nhau để truyền các tín hiệu.
1.2 Các yếu tố của mạng máy tính
Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là dải thông. Dải
thông của một đường truyền chính là dải tần số mà nó có thể đáp
ứng được. Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi
là thông lượng của đường truyền - thường được tính bằng số
lượng bit được truyền đi trong một giây (Bps). Thông lượng còn
được đo bằng đơn vị khác là Baud (lấy từ tên nhà bác học - Emile
Baudot). Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.
8/15/1004
10
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Việc truyền tín hiệu trên mạng cần phải có những quy tắc, quy ước
về nhiều mặt, từ khuôn dạng (cú pháp, ngữ nghĩa) của dữ liệu cho tới
các thủ tục gửi, nhận dữ liệu, kiểm soát hiệu quả và chất lượng truyền
tin cũng như xử lý các lỗi, sự cố. Yêu cầu về xử lý và trao đổi thông tin
của người sử dụng càng cao thì các quy tắc càng nhiều và càng phức
tạp hơn. Tập hợp các quy tắc, quy ước đó gọi là giao thức của mạng.
Giao thức mạng
Giao thức (Protocol) là tập các tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa
hai hệ thống máy tính hoặc hai máy tính với nhau. Các giao thức còn
được gọi là nghi thức hoặc định ước của mạng.
Một số giao thức được sử dụng rộng rãi trong các mạng LAN thường
sử dụng các phương pháp truy cập như: Contention, tokenpassing,
polling
8/15/1004
11
Bài 1

Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Hệ điều hành mạng
Hệ điều hành mạng là một phần mềm hệ thống có các chức
năng sau:

Quản lý tài nguyên của hệ thống, các tài nguyên này gồm:
•
Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ) hay nói một cách
đơn giản là quản lý tệp. Các công việc về lưu trữ tệp, tìm kiếm,
xoá, copy, nhóm, đặt các thuộc tính đều thuộc nhóm công việc
này.
•
Tài nguyên thiết bị. Điều phối việc sử dụng CPU, các thiết bị
ngoại vi để tối ưu hoá việc sử dụng.

Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống: Hệ điều hành
đảm bảo giao tiếp giữa người sử dụng, chương trình ứng dụng với
thiết bị của hệ thống.

Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví
dụ FORMAT đĩa, sao chép tệp và thư mục, in ấn chung )
8/15/1004
12
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm

Mạng bình đẳng

Mạng máy khách / chủ
1.3 Mô hình mạng

Mạng bình đẳng (Peer-to-peer)
Mạng bình đẳng là mạng mà trong đó các máy có vai trò ngang
nhau trong quá trình khai thác tài nguyên.
Mạng bình đẳng phù hợp với một nhóm máy tính có cùng chức
năng xử lý như nhau. Trong loại mạng này mỗi máy tính đều có thể
là máy khách (client) hoặc máy chủ (server), không có sự phân biệt
vai trò, không có máy nào được sử dụng để chuyên cung cấp một
dịch vụ (chẳng hạn lưu trữ tập tin).
Mạng bình đẳng thường sử dụng các hệ điều hành như: Windows
for Workgroups, Windows 98 và Windows NT Workstation…
8/15/1004
13
No Central Management
Peer to Peer
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
8/15/1004
14
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Mạng khách / chủ (Client / Server)
Mạng khách / chủ là hệ thống mạng có chứa ít nhất một máy chủ
(server) trên đó cài đặt các phần mềm điều hành hệ thống của
mạng.
Máy chủ có vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống mạng. Máy chủ
thường xuyên phải tiếp nhận, phân tích các yêu cầu khác nhau của
máy khách về tài nguyên và đáp ứng các yêu cầu này. Vì vậy máy chủ
thường có bộ xử lý mạnh, bộ nhớ và không gian đĩa cứng lớn, phải có
độ tin cậy và tính ổn định cao.
Mạng khách/chủ thường sử dụng các hệ điều hành như: Windows

NT/2000/2003 Server, Unix, Linux…
Ví dụ điển hình của mô hình mạng khách / chủ là khi bạn sử dụng
Internet, khi đó bạn sẽ được kết nối với máy chủ và sử dụng tài
nguyên của máy chủ đó.
8/15/1004
15
Server-Based Network
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
8/15/1004
16
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Yếu tố Mạng bình đẳng Mạng khách / chủ
Kích thước 10 máy tính trở xuống. Giới hạn phụ thuộc bởi server
và các thiết bị nối mạng.
Bảo mật Bảo mật được thiết lập bởi
người sử dụng trên mỗi
máy tính.
Hệ thống bảo mật dữ liệu và
người dùng được thiết lập cho
toàn mạng và quản lý bởi
server.
Quản trị Mỗi người sử dụng chịu
trách nhiệm quản lí tài
khoản của mình và không
cần tới người quản trị mạng
chung.
Quản lí mạng tập chung, đòi
hỏi có ít nhất 1 người quản trị

mạng.
8/15/1004
17
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý
1.4 Phân loại mạng máy tính
Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ,
kết nối các máy tính trong một khu vực nhỏ. Kết nối được thực
hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao như
cáp đồng trục, cáp xoắn hay cáp quang. LAN thường được sử
dụng trong nội bộ một cơ quan, tổ chức để chia sẻ các tài
nguyên trên mạng như máy in màu, ổ đĩa CD-ROM, các phần
mềm ứng dụng và các cơ sở dữ liệu cần thiết khác. Trước khi
phát triển công nghệ LAN, các máy tính là độc lập với nhau, bị
hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi kết
nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội. Để tận
dụng hết những ưu điểm của mạng LAN người ta đã kết nối
các LAN riêng biệt vào mạng diện rộng (WAN).
Local Area Network (LAN)
8
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
8/15/1004
19
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng,
kết nối máy tính trong một khu vực địa lý rộng lớn như một thành
phố hoặc rải rác khắp cả nước. Các WAN có thể được tạo thành từ

việc kết nối các LAN lại với nhau thông qua các hệ thống viễn thông
như điện thoại, vệ tinh
8/15/1004
20
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm

Địa phương hoạt động: Liên quan đến khu vực địa lý
thì mạng cục bộ sẽ là mạng liên kết các máy tính nằm
ở trong một khu vực nhỏ. Khu vực có thể bao gồm một
tòa nhà hay là một khu nhà Điều đó hạn chế bởi
khoảng cách đường dây cáp được dùng để liên kết
các máy tính của mạng cục bộ (Hạn chế đó còn là hạn
chế của khả năng kỹ thuật của đường truyền dữ liệu).
Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năng liên
kết các máy tính trong một vùng rộng lớn như là một
thành phố, một miền, một đất nước, mạng diện rộng
được xây dựng để nối hai hoặc nhiều khu vực địa lý
riêng biệt.
8/15/1004
21
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm

Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền: Do các
đường cáp của mạng cục bộ đươc xây dựng trong một khu vực
nhỏ cho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của thiên nhiên
(như là sấm chớp, mưa gió ). Điều đó cho phép mạng cục bộ có
thể truyền dữ liệu với tốc độ cao mà chỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ.
Ngược lại với mạng diện rộng do phải truyền ở những khoảng

cách khá xa với những đường truyền dẫn dài có khi lên tới hàng
ngàn km. Do vậy mạng diện rộng không thể truyền với tốc độ quá
cao vì khi đó tỉ lệ lỗi sẽ trở nên khó chấp nhận được. Mạng cục
bộ thường có tốc độ truyền dữ liệu từ 4 đến 16 Mbps và đạt tới
100 Mbps nếu dùng cáp quang. Còn phần lớn các mạng diện
rộng cung cấp đường truyền có tốc độ thấp hơn nhiều như T1 với
1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps.
T1 cung cấp sự kết nối và truyền tải đến từng điểm trên toàn bộ 24 kênh,
T3 tương tự T1 nhưng là 672 kênh
8/15/1004
22
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm

Chủ quản và điều hành của mạng: Do sự phức tạp trong việc
xây dựng, quản lý, duy trì các đường truyền dẫn nên khi xây
dựng mạng diện rộng người ta thường sử dụng các đường
truyền được thuê từ các công ty viễn thông hay các nhà cung
cấp dịch vụ truyền số liệu. Tùy theo cấu trúc của mạng những
đường truyền đó thuộc cơ quan quản lý khác nhau như các nhà
cung cấp đường truyền nội hạt, liên tỉnh, liên quốc gia. Các
đường truyền đó phải tuân thủ các quy định của chính phủ các
khu vực có đường dây đi qua như: tốc độ, việc mã hóa. Còn đối
với mạng cục bộ thì công việc đơn giản hơn nhiều, khi một cơ
quan cài đặt mạng cục bộ thì toàn bộ mạng sẽ thuộc quyền
quản lý của cơ quan đó.
8/15/1004
23
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm


Đường đi của thông tin trên mạng: Trong mạng cục bộ thông
tin được đi theo con đường xác định bởi cấu trúc của mạng. Khi
người ta xác định cấu trúc của mạng thì thông tin sẽ luôn luôn
đi theo cấu trúc đã xác định đó. Còn với mạng diện rộng dữ liệu
cấu trúc có thể phức tạp hơn nhiều do việc sử dụng các dịch vụ
truyền dữ liệu. Trong quá trình hoạt động các điểm nút có thể
thay đổi đường đi của các thông tin khi phát hiện ra có trục trặc
trên đường truyền hay khi phát hiện có quá nhiều thông tin cần
truyền giữa hai điểm nút nào đó. Trên mạng diện rộng thông tin
có thể có các con đường đi khác nhau, điều đó cho phép có thể
sử dụng tối đa các năng lực của đường truyền hay nâng cao
điều kiện an toàn trong truyền dữ liệu.

Dạng thông tin chuyển giao : Phần lớn các mạng diện rộng
hiện nay được phát triển cho việc truyền đồng thời trên đường
truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếng nói, dữ
liệu Trong khi đó các mạng cục bộ chủ yếu phát triển trong
việc truyền dữ liệu thông thường. Điều này có thể giải thích vì
sao việc truyền các dạng thông tin như video, tiếng nói trong
một khu vực nhỏ ít được quan tâm hơn như khi truyền qua
những khoảng cách lớn.
8/15/1004
24
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Mạng chuyển mạch kênh (circuit switched network):
Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch
S2
S3 S5

S6
S1
S4
A
B
1
3
Message 2
Khi có hai thực thể cần truyền thông với nhau thì giữa chúng sẽ
thiết lập một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tới khi hai bên
ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ truyền đi theo con đường cố định đó.
8/15/1004
25
Bài 1
Bài 1: Thuật ngữ và khái niệm
Nhược điểm:

Phải tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh truyền cố định giữa hai
thực thể.

Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao vì sẽ có lúc kênh
truyền bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền trong
khi các thực thể khác không được sử dụng kênh truyền này.

Các mạng chuyển mạch kênh luôn cần đảm bảo độ rộng băng
tần. Vì vậy kiểu mạng này thường có giá thành cao.