mạng lan và một số phương thức truy cập mạng

Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Lời nói đầu
Mạng máy tính. Võng, nú không còn là thuật ngữ thuần tuý khoa học mà
trở thành đối tượng nghiên cứu và ứng dụng của nhiều người trên nhiều phạm
vi hoạt động khác nhau. Thật vậy, mạng máy tính không thể thiếu được trong
mỗi doanh nghiệp mỗi công ty, trong một đô thị, một quốc gia hay toàn thế
giới… Mạng dành cho tất cả mọi người. Từ người lớn đến trẻ nhỏ, ai cũng có
nhu cầu truyền hay nhận thông tin, dữ liệu và còn rất nhiều những dịch vụ
phong phú khác nữa - những điều mà trước đây khi nói ra nó được coi là
những điều không tưởng. Như vậy mạng máy tính đã phát triển rất mạnh mẽ
và không ngừng thay đổi. Trong những năm gần đây nhiều dự án phát triển
Công nghệ Thông tin ở nước ta đã được thực hiện để không ngừng hiện đại
hoá về mọi mặt. Nhận thức được tầm quan trọng của mạng như vậy nên em
được sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Thanh Bình nghiên cứu đề tài “Mạng
LAN và một số phương thức truy cập mạng” với mục đích là đánh giá được
từng phương thức truy cập mạng. Trên cơ sở đó ta có thể lùa chọn được
những phương thức truy cập mạng phù hợp nhất. Đồ án của em gồm 2
chương như sau:
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.
Chương II : Mạng LAN và một số phương thức truy cập mạng.
Mặc dù được sự giúp đỡ rất nhiều từ thầy Nguyễn Thanh Bình nhưng bản
thân còn hạn chế nhiều về mặt kiến thức, tài liệu tham khảo cũng như thời
gian, đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý và
chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo
trong khoa Điện tử - Viễn thông bộ môn Điện tử - Tin học. Đặc biệt là tới
thầy giáo hướng dẫn của em là: Nguyễn Thanh Bình, người đã hết lòng
hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin

học
Chương I
Tổng quan về mạng máy tính.
Mạng là hai hay nhiều máy tính được nối với nhau bởi các đường truyền
vật lý theo một kiến trúc nào đó.
“Đường truyền vật lý”: Dùng để chuyển các tín hiệu điện tử giữa các máy
tính.
“Kiến trúc mạng”: Thể hiện cách nối các máy tính ra sao(gọi là topo
mạng) 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 (gọi là
giao thức của mạng).
1. PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH.
1.1. Phân loại theo phạm vi.
Có 3 loại mạng sau:
1.1.1. Mạng cục bộ (Local Area Networks - viết tắt là LAN).
LAN là một nhóm máy tính và các thiết bị truyền thông mạng được
liên kết trong mét khu vực địa lý hạn chế (bán kính nhỏ hơn 1 Km) như trong
một toà nhà cao ốc, khu trường học…LAN có khuynh hướng chỉ sử dụng một
kiểu truyền tải là hệ đấu cỏp. Cỏc LAN cú cỏc đặc tính sau:
- Chuyển giao dữ liệu với tốc độ nhanh.
- Tồn tại trong mét khu vực địa lý giới hạn.
- Công nghệ tương đối rẻ tiền.
1.1.2. Mạng đô thị (Metropolitan Area Networks _ viết tắt là MAN).
Giới hạn của MAN là khu vực cấp thành phố, thị xã hoặc một trung
tâm kinh tế – xã hội (có bán kính nhỏ hơn 50 Km). MAN cú cỏc đặc tính sau:
- Chuyển giao dữ liệu với tốc độ nhanh.
- Tồn tại trong mét khu vực địa lý giới hạn.
- Có thể kết hợp với nhiều LAN.
- Công nghệ tương đối đắt tiền.
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin

học
1.1.3. Mạng diện rộng (Wide Area Networks - viết tắt là WAN).
Phạm vi của mạng có thể trải rộng trên toàn quốc hay vượt qua biên
giới quốc gia thậm chí cả lục địa. WAN cú cỏc đặc tính sau:
- Chuyển giao dữ liệu với tốc độ nhanh.
- Tồn tại trong mét khu vực không hạn chế.
- Dễ bị trục trặc bởi các quãng cách truyền dữ liệu xa.
- Có thể kết hợp nhiều MAN hoặc LAN.
- Công nghệ đắt tiền.
1.1.4. Mạng toàn cầu (Global Area Networks - Viết tắt là GAN).
Phạm vi mạng trải rộng khắp các lục địa trái đất.
1.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch.
Có 3 loại mạng sau:
1.2.1. Mạng chuyển mạch kênh (Circuit – Switched Networks).
Khi có hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa
chóng sẽ thiết lập một kênh cố định để truyền dữ liệu và được duy trì cho đến
khi mét trong hai bên mất liên lạc.
Ưu điểm:
- Thông tin được truyền trực tiếp theo một đường dây cố định
nên sự lỗi bít truyền là Ýt.
- Thời gian truyền tải ngắn vì không có trễ tại cỏc nút. Cũn trễ
đường dây là rất nhỏ có thể bỏ qua.
Nhược điểm:
- Phải tốn thời gian thiết lập kênh và thu hồi giải phóng kênh.
- Hiệu suất thấp do kênh bị bỏ không khi cả hai bên đều hết thông
tin cần truyền nhưng một trong hai bên chưa ngắt. Trong khi các
thực thể khác không được sử dụng kênh truyền đó.
1.2.2. Mạng thông báo (message).
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học

Với kích thước không hạn chế, mỗi thông báo đều chứa vùng thông tin
điều khiển trong đó chỉ rõ đích của thông báo. Căn cứ vào thông tin này mà
mỗi nót trung gian có thể chuyển thông báo tới nót kế tiếp theo đường dẫn tới
đích. Nh vậy mỗi nót cần lưu trữ tạm thời để “đọc” thông tin điều khiển trên
thông báo để rồi sau đó chuyển tiếp thông báo đi.
Ưu điểm:
- Hiệu suất sử dụng đường truyền cao.
- Giảm tình trạng tắc nghẽn mạng.
- Có thể điều khiển truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho
các thông báo.
- Vì gửi đi trong tất cả một gúi nờn không mất công sắp xếp lại dữ
liệu.
Nhược điểm:
- Do kích thước thông báo không hạn chế nên phí tổn lưu trữ tạm
thời ảnh hưởng đến thời gian đáp và chất lượng truyền đi.
- Có trễ do lưu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút nờn
thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử (E-Mail).
1.2.3. Mạng chuyển mạch gói (Packet – Switched networks).
Mỗi thông báo được chia làm nhiều phần nhỏ gọi là gói (packet) có
khuôn dạng quy định trước. Mỗi gói tin cũng có thông tin điều khiển và đớch.
Ưu điểm:
Do được giới hạn về kích thước tối đa nờn cỏc nút mạng (nót
chuyển mạch) có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ mà
không cần lưu trữ lên đĩa. Do vậy tốc độ truyền nhanh hơn
chuyển mạch thông báo.
Nhược điểm:
Mỗi gói tin của một thông báo nào đó được gửi đi qua mạng và
tới đích bằng nhiều con đường khác nhau nờn cỏc gúi tin không
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học

thể tới đớch đỳng thứ tự được. Vì vậy cần phải cài đặt các cơ chế
“đỏnh dấu” gói tin và phục hồi cỏc gúi tin thất lạc hoặc truyền
bị lỗi trờn cỏc nút mạng.
Nhận xét:
Do có ưu điểm mềm dẻo và hiệu suất cao nên hiện nay mạng chuyển
mạch gói được dùng phổ biến hơn. Việc tích hợp cả hai kỹ thuật chuyển mạch
kênh và chuyển mạch gói trong một mạng thống nhất gọi là mạng dịch vụ tích
hợp số ISDN (Intergrated Services Digital Networks).
1.3. Phân loại theo phương thức xử lý thông tin bên trong mạng.
Có hai loại phương thức xử lý thông tin bên trong mạng:
1.3.1. Phương thức xử lý tập trung.
Tất cả thông tin dữ liệu toàn mạng tập trung vào 1 hoặc vài máy chủ.
Các máy chủ thường là cỏc mỏy lớn chạy hệ điều hành đa nhiệm và cho phép
nhiều người sử dụng cùng một lúc. Các trạm làm việc chỉ có chức năng nhập
xuất dữ liệu. Máy chủ thực hiện tất cả các công tác xử lý và lưu trữ quản lý
thông tin còng nh người sử dụng.
1.3.2. Phương thức xử lý phân tán.
Các thông tin dữ liêu phân tán nó được xử lý lưu trữ tại các trạm làm
việc là độc lập và chỉ trao đổi thông tin cho nhau thông qua mạng dưới sự
quản lý của máy chủ và người điều hành mạng.
2. MÔ HÌNH OSI.
2.1. Sù ra đời của mô hình OSI.
Để giảm sự phức tạp của thiết kế và cài đặt mạng thì hầu hết các mạng
máy tính hiện có đều được phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng. Tuy
nhiên do sự đa dạng của thế giới về mặt con người, khu vực phát triển, tính
cạnh tranh và tư tưởng thiết kế phong phú nhưng lại có xu hướng toàn cầu
hoá và hoà trộn hợp nhất các hệ thống thông tin nên việc thiết kế và xây dựng
hệ thống cũng không thể tùy tiện mà cần phải có những yêu cầu và quy tắc
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học

nhất định. Vì vậy tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế (International Organization
for Standardization – viết tắt là ISO) đã đưa ra một mô hình phõn lớp mạng
chuẩn cho tất cả các hệ thống thông tin nói chung gọi là mô hình liên kết các
hệ thống mở (Open System Interconection – viết tắt là OSI).
Mô hình liên kết mạng được thiết kế theo những nguyên tắc sau:
* Mô hình có n líp nhưng chức năng của mỗi líp phải rừ ràng-khụng
chồng chéo, không lặp lại và tuân theo chuẩn Quốc tế.
* Tối thiểu hoá lượng thông tin đi qua giữa hai líp để làm tăng tính độc
lập trong việc thiết kế hệ thống nhưng không giảm hiệu năng sử dụng mạng.
* Số lượng cỏc lớp không quá nhiều để hệ thống không trở nên phức tạp
và chức năng của cỏc lớp trở thành vụn vặt và cũng không gộp lại quá Ýt để
chức năng của mỗi líp trở nên cồng kềnh.
2.2. Mô hình OSI và nguyên tắc trao đổi thông tin.
Sau khi thảo luận và đi đến thống nhất. Tổ chức ISO đã đưa ra mô hình
phõn lớp mạng gồm có 7 líp như hình vẽ sau:
User Người sử dụng.
Đường truyền vật lý
Hình 1.1: Mụ hỡnh OSI
Nguyên tắc trao đổi thông tin ở trên là: Đối với bờn phỏt thông tin
chuyển từ lớp trờn xuống líp dưới và tại bên thu thì diễn ra theo chiều ngược
lại.
7 Appliation
6 Presentation
5 Session
4 Transport
3 Network
2 Data Link
1 Physical
Ứng dông 7
Trình bày 6

Phiên 5
Truyền tải 4
Mạng 3
Liên kết dữ liệu 2
Vật lý 1
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Mụ hỡnh OSI tập trung vào 3 khái niệm: Giao thức, giao diện và dịch
vụ.
* Giao thức.
Như đã nói ở phần định nghĩa giao thức là 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 .

* Giao diện.
Giữa mỗi cặp líp liền kề có một giao diện. Giao diện này xác định
các thao tác và các dịch vụ nào mà líp dưới cung cấp cho lớp trờn. Mục đích
của giao diện là giảm tới mức nhỏ nhất lượng thông tin phải truyền giữa cỏc
lớp và làm cho việc thay thế cài đặt của một líp bằng một cài đặt hoàn toàn
khác trở nên đơn giản hơn vì cài đặt mới chỉ cần cung cấp chính xác tập các
dịch vụ cho lớp trờn giống như cài đặt cũ.
* Dịch vụ.
Mét dịch vụ là một phương tiện (facility) mà một líp cung cấp cho
lớp trờn nú để thực hiện một khía cạnh nào đó của việc truyền thông dữ liệu.
Các có thể là định hướng kết nối hoặc không kết nối. Khi sử dụng dịch vụ
định hướng kết nối, người sử dụng dịch vụ đầu tiên thiết lập một kết nối, sử
dụng kết nối này và tiếp theo giải phóng kết nối. Trong dịch vụ không kết nối,
mỗi thông báo mạng địa chỉ nơi nhận đầy đủ và được quyền qua hệ thống độc
lập với cỏc thụng bỏo khác. Một dịch vụ được định rõ bởi một tập các hàm để
người sử dụng truy nhập dịch vụ này. Có 4 loại hàm mà ta sẽ nói ở phần sau

là: Request (yêu cầu), Indication (chỉ báo), Response (trả lời), Confirm (xác
nhận).
2.3. Chức năng cỏc lớp của mô hình OSI.
2.3.1. Physical:
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Cung cấp các phương tiện điện, cơ, chức năng, thủ tục để kích hoạt, duy
trì và đình chỉ liên kết vật lý giữa các hệ thống.
+ Thuộc tính “điện” liên quan đến sự biểu diễn cỏc bớt (cỏc mức điện thế)
và tốc độ truyền cỏc bớt.
+ Thuộc tính “cơ” liên quan đến các tính chất vật lý của giao diện với một
đường truyền (kích thước, cấu hình).
+ Thuộc tính “chức năng” chỉ ra các chức năng được thực hiện bởi các
phần tử của giao diện vật lý, giữa một hệ thống và đường truyền.
+ Thuộc tính “thủ tục” liên quan đến giao thức điều khiển việc truyền cỏc
xõu bớt qua đường truyền vật lý.
2.3.2. Data Link:
Cung cấp phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo
tin cậy là gửi các khối dữ liệu (frame) với các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát
lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết.
2.3.3. Network (Mạng):
Thực hiện các chức năng liên quan tới mạng nh lập địa chỉ các thông
điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý. Thực hiện công tác
chọn đường (hướng đi từ máy tính nguồn tới máy tính đớch). Nú quyết định
dữ liệu sẽ được truyền trên đường nào dùa vào tình hình mạng, ưu tiên dịch
vụ và các yếu tố khỏc. Nú cũng quản lý lưu lượng trên mạng, như chuyển đổi
gói, định tuyến và kiểm soát sự tắc nghẽn dữ liệu.
2.3.4. Transport (Truyền tải):
Thiết lập kênh thông tin tạo ra giữa cỏc lớp ứng dụng, tạo ra một kết
nối đầu cuối tới đầu cuối phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu.

2.3.5. Session (Phiên):
Thực hiện thiết lập hay kết thúc kết nối các chương trình ứng dụng.
2.3.6. Presentation (Trình bày)
Thể hiện khuôn dạng dữ liệu, mó hoỏ, giải mã thông tin.
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
2.3.7. Application (ứng dụng):
Có chức năng giao tiếp với người dùng - cung cấp đến người dùng các
dịch vụ mà mạng thông tin có thể làm.
2.4. Mô hình trao đổi thông tin.
2.4.1. Nguyên lý hoạt động của các hàm nguyên thuỷ.
System A System B

Request confirm response Indication
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
SAP SAP
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Hình 1.2: Sơ đồ hoạt động của các hàm nguyên thuỷ
Trong đó:
Request (yêu cầu): Là hàm mà người sử dụng dịch vụ dùng một chức
năng.
Indication (chỉ thị): Là hàm mà người cung cấp dịch vụ dùng để gọi
một chức năng hay chỉ bảo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy nhập
dịch vụ (service Access Point – viết tắt la SAP).
Response (trả lời): Là hàm mà người sử dụng dich vụ dùng để hoàn tất
một chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm Indication ở SAP đó.
(N + 1)layer

(N + 1)layer

(N)layer

(N)layer

Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Confirm (xác nhận): Là hàm mà người cung cấp dịch vụ dùng để hoàn
tất một chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm Request tại SAP đó.
Trong sơ đồ trên, quy trình thực hiện như sau:
- Tầng (N+1) của A gửi xuống tầng (N) kề dưới nó một hàm Request.
- Tầng (N) của A cấu tạo một đơn vị dữ liệu để gửi yêu cầu đó sang
tầng (N) của B theo giao thức tầng (N) đã định.
- Nhận được yêu cầu, tầng (N) của B chỉ bỏo lờn tầng (N+1) bằng hàm
Indication.
- Tầng (N+1) của B trả lời bằng hàm Response gửi xuống tầng (N)
- Tầng (N) của B cấu tạo một một đơn vị dữ liệu để gửi trả lời đó trở
về tầng (N) của A theo giao thức tầng (N) đã định.
- Nhận được trả lời, tầng (N) của A xác nhận với tầng (N+1) kề trờn nú
bằng hàm Confirm.
2.4.2. Nguyên tắc trao đổi thông tin giữa cỏc lớp.

Líp n+1
+
Líp n


Líp n-1

IDUn+1
SDUn PCIn

PDUn ICIn
IDUn
SDUn-1
PDUn ICIn+1
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Hình 1.3: Mô hình trao đổi thông tin trên dưới.
Thông tin trao đổi giữa cỏc lớp là các khối dữ liệu theo nguyên tắc từ
trên xuống dưới.
SDU (service Data Unit): Đơn vị dữ liệu dịch vụ: Là đơn vị dữ liệu
cần được xử lý mà n nhận được từ líp n+1 bên trên nó.
PCI (Protocol Data Unit): Đơn vị dữ liệu thủ tục - Đõy chớnh là khối
thông tin dữ liệu mà líp n đã thêm vào khi xử lý khối thông tin dữ liệu nó
nhận được từ líp bên trên (SDUn).
PDU = PCI + SDU (Protocol Data Unit): Đây là khối dữ liệu hoàn
chỉnh tại líp n sau khi đã xử lý xong. Nó sẽ được chuyển xuống cho líp bên
dưới và trở thành SDU của líp dưới. Nh vậy PDUn = SDUn-1.
PDUn sẽ được chuyển cho líp n ngang với nú trờn thực thể ở xa.
ICI (information Coltrol Interface). Thông tin điều khiển giao diện -
Điều khiển việc chuyển các PDU từ líp bên trên xuống líp bên dưới.
IDU (Interface Data Unit): Đơn vị dữ liệu giao diện – là toàn bộ
lượng thông tin qua giao diện giữa hai líp. Nh vậy IDUn = PDUn + ICIn.
Quá trình truyền thông tin từ líp 7 đến líp 1 được mô tả như sau:
User



. . . . . . . . . . . . . . . . .

User Data

PCI7 SDU7
PCI6 SDU6
PCI5 SDU5
PCI4 SDU4
PCI3 SDU3
H TH T
T
Dßng bÝt trªn ® êng truyÒn vËt lý.
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Hình 1.4: Quá trình truyền thông tin giữa cỏc lớp
Khi người sử dụng muốn gửi khối dữ liệu. Họ sẽ truyền khối dữ liệu cho
líp 7, lúc này khối dữ liệu thành SDU7. Líp 7 sẽ xử lý và gắn thêm phần
thông tin điều khiển thủ tục được truyền xuống líp bên dưới. Quá trình cứ thế
tiếp tục vậy đến líp 2. Ở đây PDU3 khi chuyển xuống líp 2 được xử lý bằng
cách cắt ra thành nhiều đoạn dữ liệu nhỏ, mỗi đoạn dữ liệu được gắn thêm
phần tiếp đầu H (Header) và phần tiếp đuôi T (Trailer). Ta có thể coi PCI2
chính bằng tổng H và T ( H+T = PCI2). Tại líp này các khối dữ liệu được gọi
là các khung truyền, và nó sẽ được truyền trên đường truyền vật lý.
2.5. Các chuẩn của hệ thống mở.
ISO và CCITT là hai tổ chức Quốc tế tích cực tao ra các chuẩn cho
thông tin máy tính. ISO đưa ra các chuẩn để sử dụng cho các nhà sản xuất
máy tính chủ yếu quan tâm từ tầng 4 đến tầng 7. Trong khi đó CCITT chủ yếu

quan tâm giải quyết từ tầng 1 đến tầng 3. Định nghĩa các chuẩn dùng cho kết
nối các thiết bị vào kiểu mạng chuyển mạch gói công cộng Quốc gia và Quốc
tế khác nhau và đã công bố khuyến nghị về họ giao thức X25. Tuy nhiên, khi
mức độ xen phủ lẫn nhau giữa công nghiệp máy tính và công nghiệp viễn
thông tăng lên thì mức độ cộng tác và mức độ chung nhau giữa các chuẩn
được đưa ra bởi tổ chức này cũng tăng lên.
Ngoài ra, trước và song hành với các hoạt động chuẩn hoá của ISO,
Bộ quốc phòng Mỹ cũng nghiên cứu và kết nối mạng trong nhiều năm thông
qua cơ quan DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Kết quả
là sự ra đời của mạng được phát triển bởi các chớnh phủ khỏc. Liờn mạng tổ
hợp đó hiện nay được gọi đơn giản là Internet với giao thức TCP/IP.
So sánh mô hình OSI với TCP/IP và X25 như hình sau:

ISO - OSI TCP/IP CCITT
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
_ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _
____________
Hình 1.6: Mô hình OSI – TCP/IP - CCITT
Trong đó:
• Líp dưới cùng là líp truy cập mạng đại diện cho các bộ phận kết nối vật
lý, giao thức kết nối, giao thức truy cập mạng.
• Líp IP cung cấp một địa chỉ Logic cho giao diện mạng vật lý với giao
thức IP.
• Líp TCP thực hiện kết nối giữa hai máy chủ trên một mạng với giao
thức TCP.
• Líp tiến trình và ứng dụng đại diện cho giao diện người sử dụng trên
chồng giao thức TCP/IP.

3. MẠNG LAN
3.1. Đặc trưng mạng LAN.
Đặc trưng về địa lý: Mạng thường được cài đặt trong phạm vi tương đối
nhỏ như đã nói ở phần trước.
Đặc trưng về tốc độ truyền: Mạng cục bộ thường có tốc độ truyền cao
hơn so với mạng diện rộng WAN. Với công nghệ mạng như hiện nay, tốc độ
truyền của mạng cục bộ có thể đạt tới 100Mb/s.
Đặc trưng độ tin cậy: Tỷ suất lỗi trên mạng cục bộ thấp hơn nhiều so với
mạng diện rộng, có thể đạt từ: 10
-8
đến 10
-10
.
Đặc trưng quản lý: Mạng cục bộ thường là tổ chức riêng của một nước
nào đó do vậy việc quản lý và khai thác mạng hoàn toàn tập trung, thống nhất.
3.2. Topo mạng.
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Process/Application
Host-to-Host (TCP)
Internetwork (IP) X25.3
Network Access X25.2
X25.1
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học

Topo mạng như ta đã nói đó là cấu trúc hình học không gian. Nó bố trí
các phần tử của mạng cũng như cách nối ghộp chỳng với nhau. Thông thường
có 3 loại cấu hình của mạng cục bộ là:
• Mạng hình sao (Star).
• Mạng tuyến tính (Bus).
• Mạng vòng (Ring).
Ngoài ra cũn cú một số dạng khác biến tướng từ 3 dạng trên nh: Mạng hình
cây, mạng hình sao vòng, mạng hỗn hợp.
Dùa vào các cấu hình trên mà ta có thể xác định được các mạng máy tính
cũng như công dụng, kinh tế, độ an toàn… của các mạng.
3.2.1. Mạng hình sao (Star).
Hình 1.7: Mô hình mạng hình sao
Tuỳ theo yêu cầu truyền thông trong mạng mà các thiết bị trung tâm có thể là
một bộ chuyển mạch (Switch), bộ định tuyến (Router) hay là một thiết bị
phõn kờnh (Hub).
Trung tâm điều khiển của mạng điều phối mọi hoạt động của mạng
với các chức năng chính sau đây.
• Xác định cặp người gửi – người nhận được ghép truyền thông tin và liên
lạc với nhau.
• Xác định quyền truy cập bộ nhớ trung tâm.
• Cho phép theo dõi và xử lý các sai sót trong quá trình xử lý thông tin.
Trung t©m
DTE1
DTE2
DTE3DTE4
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
• Thông báo các trạng thái của mạng.
Ưu điểm:
• Vì mạng hình sao hoạt động theo nguyên lý song song nếu có một thiết

bị nào đó bị sai hỏng thỡ mạng vẫn hoạt động bình thường. Với cấu trúc
mạng đơn giản và thuật toán điều khiển ổn định, mạng hình sao có thể
mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ người dùng.
• Đụng độ thông tin là không thể xảy ra vì mỗi trạm làm việc đều có
đường dõy riờng của mình, dễ dàng kiểm soát lỗi và sự cố.
• Lắp đặt đơn giản, dễ dàng thêm hoặc bớt trạm làm việc.
• Do sử dụng liên kết điểm nên sử dụng được tối đa tốc độ đường truyền
vật lý.
• Mạng hình sao có thể tiếp nhận tất cả các phương pháp truy nhập đường
truyền khác nhau.
Nhược điểm:
• Khả năng mở rộng của mạng phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị trung tâm
và khi thiết bị trung tâm bị hỏng thỡ toàn bộ mạng cũng bị ngừng hoạt
động.
• Chi phí mạng hình sao là rất đắt là vì nó yêu cầu mỗi trạm cần phải nối
một cặp dây riêng rẽ tới thiết bị trung tâm.
• Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (độ
dài giới hạn trong bán kính 100m với công nghệ hiện đại).
3.2.2. Mạng tuyến tính (Bus).


BUS
Terminator
Terminator
DTE1 DTE2 DTE3
DTE5DTE4
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Hình 1.8: Mô hình mạng tuyến tính
Đường truyền được giới hạn 2 đầu bởi 1 đầu nối đặc biệt gọi là

Terminator. Với BUS 2 chiều thì mọi trạm có thể nhận trực tiếp. Còn nếu
BUS 1 chiều thỡ thỡ tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó Terminator phải dược
thiết kế sao cho tín hiệu có thể dội lại để đầu bên kia có thể thu được. Mạng
được dùng phổ biến trong các mạng máy tính cục bộ. Ví dụ các mạng Tran-
net, Ethernet… đều sử dụng cấu trúc loại này.
Ưu điểm:
• Các trạm (DTE) có thể thao tác độc lập, sai háng của một trạm không có
ảnh hưởng tới toàn mạng.
• Việc mở rộng hoặc thu hẹp có thể thực hiện một cách đơn giản.
• Dùng dây cáp Ýt, dễ lắp đặt bởi vì nó chỉ có một đường cỏp chớnh nối
từ đầu tới cuối. Tổng số cáp so với mạng hình sao thì nhỏ hơn rất nhiều.
• Việc lắp đặt mạng dễ dàng hơn.
• Lắp đặt kinh tế hơn mạng hình sao.
Nhược điểm:
• Nếu dữ liệu thông tin trong đường chính tăng lên thỡ thỡ khả năng ùn
tắc hay xảy ra. Do vậy xảy ra hiện tượng mất mát thông tin – chất lượng
truyền tin không được đảm bảo. Nếu xảy ra trục trặc trên đường Bus
chớnh thỡ việc phát hiện ra là rất khó khăn.
• Phương pháp truy cập mạng yêu cầu phức tạp hơn để tránh đụng độ dữ
liệu gây ra do nhiều trạm cựng phỏt dữ liệu đồng thời. Thông thường sử
dụng phương pháp CSMA/CD hay Token Bus để tránh xung đột.
3.2.3. Mạng vòng (Ring).
Repeater Repeater
RING
DTE1
DT
E2
DT
E4
DTE3

Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Hình 1.9: Mô hình mạng RING.
Tín hiệu được lưu chuyển trờn vũng liên tiếp theo một chiều duy nhất. Mỗi
trạm nối với vòng thông qua bộ lặp (Repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi
chuyển đến trạm kế tiếp trờn vũng. Nh vậy cần phải có giao thức điều khiển
việc cấp phát quyền truyền dữ liệu trờn vũng khi có nhu cầu.
Ưu điểm:
• Điều khiển hệ thống đơn giản và giảm được tối đa khả năng đụng độ
thông tin vì thông tin trên mạng chạy theo một chiều thống nhất.
• Tiết kiệm dây nối hơn so với mạng hình sao.
• Vỡ có bộ lặp nên tín hiệu khi qua thì sẽ được phục hồi và khuếch đại
lên. Nh vậy ta có thể tăng được khoảng cách giữa cỏc nút.
• Có thể làm tăng độ tin cậy của mạng bằng phương pháp sử dụng vòng
phụ dự phòng.
Nhược điểm:
• Nếu một nút thông tin nào đó bị hỏng nú sẽ ảnh hưởng tới cỏc nút tiếp
sau đó.
• Việc nối dây sẽ phức tạp hơn để đảm bảo cho cỏc nút thông tin hoạt
động tin cậy.
• Phương thức truy cập mạng vòng thường là vòng thẻ bài (Token Ring).
4. ĐƯỜNG TRUYỀN VẬT LÝ.
Thực tế có hai loại mạng cơ bản là Ethernet và Token Ring. Tuy nhiên
Ethernet được dùng phổ biến hơn trong các mạng nhỏ và nó được xem nh là
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
một chuẩn phần cứng của mạng. Nó định cỏp nờn dựng, cỏch nối cáp lại với
nhau, chiều dài của cáp, cách thức máy tính chuyển dữ liệu từ máy này sang
mỏy khỏc bằng cáp và nhiều thứ khỏc. Cú hai loại phương tiện truyền dẫn có
thể dùng là: Hữu tuyến và vô tuyến được liệt kê sau đây:

• Cáp đồng trục loại to.
• Cáp đồng trục loại nhỏ.
• Cáp xoắn đôi.
• Cáp sợi quang.
Và mét số phương tiện vô tuyến nh sóng radio hoặc viba.
4.1. Cáp đồng trục loại to (Thick Coaxial Cable).
Nã không được dùng trong các mạng nhỏ. Nhưng nó có thể được sử dụng
để được làm cáp đường trục (Backbone). Nó thường được sử dụng trong
mạng có cấu hình dạng Bus.
Loại cáp này thường được sử dụng trong mạng 10Base-5 tốc độ 10 Mb/s
với phương thức điều chế là: Dải cơ sở (Baseband) với độ dài tối đa một đoạn
là 500m).
Loại cáp này có màu vàng, cứ cách 2.5m thì được đánh dấu màu đen để chỉ
thiết bị mạng nối và cáp.
4.2. Cáp đồng trục loại nhỏ.
Dùng phổ biến trong các mạng nhỏ. Nó có đường kính nhỏ nên rẻ hơn cáp
loại to và có thể dễ dàng uốn nắn theo ý. Nó được dùng cho các mạng có cấu
hình dạng Bus.
Trạm làm việc được nối vào cáp thông qua một đầu nối trữ T (T-Conector)
có đầu nối BNC (BNC-conector).
Độ dài tối đa của một đoạn cáp nối giữa hai Terminator là 185m, trên một
đoạn có thể mắc 30 trạm. Muốn dùng nhiều hơn 30 trạm thì phải dùng bộ lặp.
Mét số loại cáp đồng trục:
• RG-8 và RG-11, 50 Ohm, được dùng cho mạng Thick Ethernet.
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
• RG-58. 50 Ohm, được dùng cho mạng Thin Ethernet.
• RG-59. 75 Ohm, được dùng cho truyền hình cáp.
• RG-62, 93 Ohm, được dùng cho mạng ARCnet.
Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục thường có dải thông từ 2.5 Mb/s

(ARCnet) tới 10Mb/s (Ethernet).
4.3. Cáp xoắn đôi.
Có hai loại cáp xoắn đôi là: Cáp xoắn đụi cú bọc kim STP (Shield Twisted
Pair) và cáp xoắn đụi khụng bọc kim UTP (Unshield Twisted Pair). Nhưng
cáp UTP dùng phổ biến hơn cáp STP. Cáp UTP rẻ hơn cáp đồng trục loại nhỏ
và hệ thống cáp xoắn đôi thường dùng với hệ thống điện thoại hiện đại.
Khi dựng cỏp UTP để thiết lập mạng Ethernet, thường là nối các trạm theo
hình sao.
Tính năng của cáp UTP cũng giống nh cáp STP nhưng chỉ kém khả năng
chống nhiễu và xuy hao do không có bọc kim.
Có 5 loại cáp UTP được dùng đó là:
• Cáp UTP loại 1 và 2 sử dụng thích hợp truyền thoại và truyền tốc độ
thấp (4 Mb/s).
• Cáp loại 3 thích hợp cho việc truyền dữ liệu với tốc độ 16 Mb/s, hiện là
cáp chuẩn cho hầu hết các mạng điện thoại.
• Cáp UTP loại 4 thích hợp cho viờc truyền dữ liệu với tốc độ 20 Mb/s.
• Cáp UTP loại 5 thích hợp cho việc truyền dữ liệu với tốc độ là 100
Mb/s.
Dù là cáp UTP hay STP thì yêu cầu chung phải sư dụng Hub. Độ dài tối đa từ
trạm tới hub là 100m. Trạm làm việc sử dụng cáp UTP nối vào Hub nhờ đầu
nối RJ-45.
4.4. Cáp sợi quang.
Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi
thuỷ tinh hoặc plastic có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp ỏo
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
có tác dụng phản xạ tín hiệu trở lại để giảm bớt sự mất mát tín hiệu. Bên
ngoài cùng là líp bảo vệ cáp và tín hiệu quang được truyền theo nguyên tắc
phản xạ toàn phần. Tín hiệu điện được chuyển đổi thành tín hiệu quang ở nơi
phỏt cũn ở nơi thu thì tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện.

Như vậy tín hiệu truyền trờn cỏp sợi quang hoàn toàn không bị ảnh hưởng
nhiễu điện từ và các hiệu ứng khác. Đặc biệt là tín hiệu trờn cỏp sợi quang
không thể bị phát hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử như vậy an toàn
thông tin trên mạng được đảm bảo.
Cáp sợi quang cho phép truyền tín hiệu với tốc độ cao hàng Gb/s và tiến tới
Tb/s với khoảng phạm vi vài Km do độ suy hao tín hiệu sợi quang là rất nhỏ
khoảng 0.2 dB/Km.
Cáp sợi quang có thể hoạt động ở hai chế độ là:
• Đơn mode: Chỉ duy nhất một đường dẫn súng. Cú một loại cáp hay
dùng là: Cáp có đường kớnh lừi sợi 8.3um đường kính líp ngoài 125um.
• Đa mode: Có nhiều đường dẫn sóng. Cú mét số loại cáp hay dùng là:
- Cáp có đường kớnh lừi sợi 62.5um đường kính líp ngoài 125um.
- Cáp có đường kớnh lừi sợi 50um đường kính líp ngoài là 125um.
- Cáp có đường kớnh lừi sợi 100um đường kính líp ngoài là
140um.
Tóm lại trừ nhược điểm khó lắp đặt (đấu nối cáp) và giá thành hơi cao còn
nhìn chung thỡ cỏp sợi quang là lý tưởng cho mọi mạng hiện nay và cho
tương lai.
4.5. Phương tiện vô tuyến.
Có những băng tần như:
• Băng LF (tần số thấp) có dải tần từ 30KHz đến 300KHz.
• Băng MF (tần số trung bình) có dải tần từ 300KHz đến 3MHz.
• Băng HF (tần số cao) có dải tần từ : 3MHz đến 30MHz.
• Băng VHF (Tần số rất cao) có dải tần từ: 30MHz đến 300MHz.
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
• Băng UHF (tần số siêu cao) có dải tần từ: 300MHz tới 3GHz.
Có 3 phương pháp truyền theo tần số vô tuyến:
• Công suất thấp, tần số đơn: Tốc độ thực tế từ 1Mb/s đến 10Mb/s. Độ
suy hao lớn do công suất thấp, chống nhiễu kém.

• Công suất cao tần số đơn: Tốc độ từ 1Mb/s đến 10Mb/s. Độ suy hao có
giảm so với phương pháp trên nhưng khả năng chống nhiễu vẫn kém.
• Trải phổ: Tất cả hệ thống 900MHz đều có phạm vi tốc độ từ 2Mb/s tới
6Mb/s. Các hệ thống mới làm việc với các tần số GHz có thể đạt tốc độ
cao hơn. Do hoạt động ở công suất thấp nên độ suy hao cũng lớn.
Phương pháp truyền bằng sóng Viba: Có hai loại:
• Viba mặt đất: Hoạt động ở băng tần 4 đến 6GHz và 21 đến 23 GHz.
• Viba vệ tinh: Hoạt động ở băng tần 11 đến 14 GHz.
Phương pháp truyền bằng tia hồng ngoại có băng tần 100GHz đến 1000THz
Tốc độ của truyền sóng Viba và tia hồng ngoại là: 1-10Mb/s.
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
Có hai loại phương thức truyền là Baseband và Broadband. Trong đó:
• Baseband: Hầu hết mạng cục bộ thuờng sử dụng phương pháp này. Tín
hiệu có thể được truyền đi dưới hai dạng là tương tự hoặc số không cần
điều chế. Hai loại cáp thường được sử dụng là cáp “mỏng” (Thin cable)
có đường kớnh cỏp là 0.25inch và cáp “dày” (Thick cable) với đường
kính là 0.5inch. Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ 10Mb/s
nhưng cáp mỏng có độ suy hao lớn hơn cáp dày. Baseband là phương
tiện truyền hai chiều.
• Broadband: Chia dải thông (tần số) đường truyền thành nhiều dải tần
con, mỗi dải tần con Êy cung cấp một kênh truyền dữ liệu tách biệt nhờ
sử dụng một cặp modem đặt biệt. Đõy chớnh là kỹ thuật ghộp kờnh
phân chia theo tần số FDM (Frequency Division Multiplexing).
Broadband là phương tiện truyền một chiều và vậy cần có hai đường
dẫn dữ liệu.
5. THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MẠNG MÁY TÍNH.
5.1. Card giao tiếp mạng.
Card mạng là một thiết bị phối ghép giữa máy tính và cáp mạng. Nó đảm
nhận trách nhiệm truyền dữ liệu từ Bus dữ liệu của DTE này tới một DTE

khác trong mạng.
Card mạng có thể được thiết kế ngay trong bảng mạch chính (main board)
của máy tính hoặc ở dạng các tấm giao tiếp mạng gọi là Card giao tiếp mạng
NIC (Network Interface Card) hoặc các bộ thích nghi đường truyền.
Mét NIC có thể được cài đặt vào một khe cắm (slot) của máy tính. Trong
NIC có một bộ thu phát với một số kiểu đầu nối. Bộ thu phát chuyển đổi tín
hiệu bên trong máy tính thành tín hiệu mà mạng đòi hỏi.
Chó ý rằng Card mạng phải có đầu nối hợp với cáp. Nếu dựng cỏp đồng
trục loại nhỏ thì phải chắc chắn card giao tiếp mạng phải có đầu nối BNC.
Nếu dựng cỏp xoắn đụi thỡ card phải có đầu nối RJ-45. Nên chọn card có 2
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
đầu nối BNC và RJ-4, bằng cách này có thể chuuển từ cáp đồng trục sang cáp
xoắn đôi hoặc ngược lại mà không phải thay card mới. Ngày nay một số Card
mạng mới hơn cho phép cấu hình cài đặt khác nhau bằng phần mềm.
5.2. Thiết bị tập trung dây (Hub).
Khi ta dựng cỏp UTP thì chắc chắn rằng sẽ phải dựng thờm thiết bị Hub.
Với cáp UTP sẽ dễ dàng hơn cho việc sửa chữa, di chuyển máy, thêm bớt
máy tính. Hub là bộ tập trung dõy dựng để đấu nối mạng. Có 4 loại Hub sau
đây:
• Hub thụ động:
Không chứa các linh kiện điện tử và cũng không xử lý tín hiệu dữ liệu.
Nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một đoạn cáp mạng.
• Hub chủ động.
Cú cỏc linh kiện điện tử có thể khuếch đại và xử lý tín hiệu điện tử
truyền giữa các thiết bị của mạng.
• Hub thông minh.
Nã cũng là Hub chủ động nhưng cú thờm chức năng quản trị Hub. Nó
hỗ trợ các giao thức quản trị mạng, cho phép Hub gửi các gói tin về trạm
điều khiển mạng trung tâm. Cho phép trạm trung tâm quản ly Hub.

• Hub chuyển mạch.
Là loại Hub mới nhất cho phép chọn đường rất nhanh cho các tín hiệu
giữa các cổng trên Hub. Thay vì chuyển tiếp một gói tin tới tất cả các cổng
của Hub, mét Hub chuyển mạch chỉ chuyển tiếp gói tin tới cổng nối với
trạm đích của gói tin. Nhiều Hub chuyển mạch có khả năng chuyển mạch
cỏc gúi tin theo con đường nhanh nhất.
6. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHO CÁC MẠNG LỚN.
6.1. Bô lặp (Repeater).
Bộ lặp là một thiết bị nối hai đoạn cáp lại với nhau khi cần mở rộng
mạng. Nó được dùng khi độ dài tổng cộng của cáp mạng vượt quá độ dài
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
cực đại cho phép. Bộ lặp chỉ được dùng với các mạng Ethernet nối với cáp
đồng trục. Chú ý không được cú quỏ 4 bộ lặp nối giữa hai đoạn cáp.
6.2. Cầu nối (Bridge).
Cầu nối là một thiết bị làm việc ở líp liên kết dữ liệu của mô hình OSI.
Nó là một thiết bị dùng để nối hai mạng sao cho chúng hoạt động nh mét
mạng. Cầu nối có thể chuyển đi các tín hiệu cú đớch ở phần mạng phía bên
kia. Vì mỗi DTE đều có một địa chỉ duy nhất và địa chỉ đích được đặt trong
tiêu đề của mỗi gói tin.
Cầu nối có thể dùng để nối hai mạng khác nhau, vớ dụ nh nối hai mạng
Ethernet và Token Ring, nhưng chúng được hay dùng hơn trong việc chia
một mạng lớn thành hai mạng nhỏ để nâng cao hiệu năng sử dụng mạng.
6.3. Bộ định tuyến (Router).
Routerrouter router
router
Hình 1.10: Bé định tuyến trong liên mạng
Là một thiết bị thông minh hơn cầu nối vỡ nú cũn có thể thực hiện giải
thuật chọn đường đi tối ưu (theo một chỉ tiêu nào đó). Các cầu nối chứa địa
chỉ của tất cả các máy tính ở hai bên cầu và có thể gửi các thông điệp theo

đúng địa chỉ. Một bộ định tuyến không những biết địa chỉ của các máy tính
M¹ng
1
M¹ng
2
M¹ng
3
Khoa Điện tử –Viễn thông Bộ môn: Điện tử – Tin
học
mà còn biết các cầu nối và các bộ định tuyến khác ở trên mạng và có thể
quyết định lộ trỡnh có hiệu quả nhất cho mỗi thông điệp.
Các bộ định tuyến cũng được dùng để nối các mạng cách xa nhau về
mặt địa lý qua các bộ điều chế Modem mà cầu nối không thể thực hiện
được. Bộ định tuyến hoạt động ở líp mạng và cho phép nối các kiểu mạng
khác nhau thành liên mạng.
6.4. Cổng nối (Gateway).
Là một tổ hợp của phần cứng và phần mềm làm nhiệm vụ kết nối các
mạng diện rộng lại với nhau. Nó nối các mạng số liệu Quốc gia này với
một mạng số liệu Quốc gia khác hoặc mạng Quốc tế. Trong cổng nối hệ
thống phần mềm được xây dựng thành các module để có thể thực hiện chức
năng bảo mật, quản lý dịch vụ và tính cước.
6.5. Modem.
Chức năng chủ yếu của nó là: Điều chế đối với tín hiệu phát và giải điều
chế đối với tín hiệu thu.
Hình 1.11: Ví dụ về đấu nối Modem qua mạng thoại.
DTE1 DTE2 DTE3
DTE5DTE4
MODEM
PSTN
MODEM

DTE