Giáo trình môn mạng máy tính file word

I. Phần chung cho cả học phần
1. Mục tiêu của học phần
- Mục tiêu về kiến thức: Môn học trang bị kiến thức cơ bản của mạng thông tin,
giúp sinh viên có những hiểu biết cơ bản và cách nhìn nhận tổng quan về các vấn đề
liên quan đến các hệ thống mạng máy tính. Các giao thức cơ bản trong mạng máy tính,
các vấn đề liên quan đến thiết kế, quy hoạch hệ thống mạng và sử dụng công cụ để
phân tích một số nguyên nhân lỗi mạng.
- Mục tiêu về kỹ năng: Môn học trang bị cho sinh viên kỹ năng về cấu hình các
giao thức, thiết kế quy hoạch hệ thống mạng và sử dụng công cụ để phân tích một số
nguyên nhân lỗi mạng
- Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm. Kết thúc môn học, sinh viên cần phải tôn trọng các quy định của giao thức
mạng, quy trình thiết kế quy hoạch hệ thống mạng.
2. Chuẩn bị
- Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách giao bài tập, giáo trình,….
- Sinh viên: Đề cương mông học, chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương
tiện, dụng cụ học tập,…
II. Phần chi tiết theo từng chương
2.1. Chương 1: Giới thiệu về mạng máy tính
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Cấu trúc tổng quát của một mạng máy tính
- Hai chế độ truyền tải dữ liệu cơ bản là chuyển mạch và chuyển gói
- Những lợi ích mà mạng máy tính mang lại
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Phân biệt được hai loại mạng chuyển mạch và chuyển gói
- Định nghĩa được mạng máy tính là gì và trình bày được cấu trúc tổng quát của
một mạng máy tính
1
- Nêu lên được những lợi ích mà mạng máy tính mang lại

+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm.
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 1.1. Một s ố khái niệm cơ bản
- Lượng thời gian: 15 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Khái niệm mạng máy tính, đường truyền
- Những ưu điểm khi kết nối các máy tính thành một mạng máy tính
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 1.2. Phân loại mạng máy tính
- Lượng thời gian: 30 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Khái niệm topo mạng
- Các topo được dùng phổ biến hiện nay:
a. Bus

Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ thì máy chủ
(host) cũng như tất cảcác máy tính khác (workstation) hoặc các nút
2
(node) đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính
để chuyển tải tín hiệu.
b. Ring
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được
thiết kế làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một
chiều nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ
được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ
cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận. Mạng dạng vòng có thuận lợi là có
thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu
trên. Nhược điểm là đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một
nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng.
c. Star
Kết nối tất cả các cáp tới một điểm trung tâm. Nếu sử dụng star mở
rộng kết nối các star lại với nhau thông qua HUB hoặc SWITCH.
Dạng này có thể mở rộng phạm vi và mức độ bao phủ của mạng.
d. Mesh
Mỗi host trong mạng có đường nối riêng tới tất cả các host còn lại.
Tăng khả năng tránh bị gián đoạn dịch vụ khi một máy bị hỏng.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): Các mô hình lai ghép giữa các mô hình trên
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu): Sinh viên có thểm tìm hiểu thêm về các
mô hình khác.
- Tên mục: 1.3. Mô hình tham chiếu OSI và mô hình TCP/IP
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:

Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
3
- Khái niệm mô hình tham chiếu và mô hình giao thức
- Mô hình TCP/IP:
Tầng ứng dụng (Application): Tầng ứng dụng của mô hình
TCP/IP kiểm soát các giao thức ở tầng cao, biểu diễn thông tin,
mã hóa, điều khiển hội thoại.
Tầng vận chuyển (Transport): Hỗ trợ truyền thông giữa nhiều
thiết bị khác nhau qua nhiều loại mạng khác.
Tầng Internet (Internet): Mục đích của tầng này là tìm đường đi
tốt nhất tới đích cho gói tin trong quá trình truyền trên mạng.
Tầng truy cập mạng (Network Access): Điều khiển các thiết bị
phần cứng và các môi trường truyền dẫn tạo ra một mạng kết nối
vật lý.
- Mô hình OSI:
Tầng một Vật lý - Physical: Cung cấp phương tiện truyền tin, thủ
tục khởi tạo, duy trì và hủy bỏ các liên kết vật lý cho phép truyền
các dòng dữ liệu ở dạng bit.
Tầng Liên kết dữ liệu – Data Link: Thiết lập, duy trì, hủy bỏ các
liên kết dữ liệu, kiểm soát luồng dữ liệu, phát hiện và khắc phục
lỗi truyền tin.
Tầng Mạng - Network: Chọn đường truyền tin trong mạng (định
tuyến), thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu, khắc phục sai sót, cắt
hợp dữ liệu.
Tầng Giao vận - Transport: Kiểm soát giữa các nút của luồng dữ
liệu, khắc phục sai sót, có thể thực hiện ghép kênh và cắt hợp dữ
liệu.
Tầng Phiên - Session: Thiết lập duy trì đồng bộ hóa và hủy bỏ

các phiên truyền thông. Liên kết phiên phải được thiết lập thông
qua đối thoại và trao đổi các thông số điều khiển.
4
Tầng Trình diễn - Presentation: Biểu diễn thông tin theo cú pháp
của người sử dụng. Loại mã sử dụng và vấn đề nén dữ liệu.
Tầng Ứng dụng - Application: Là giao diện giữa người sử dụng
và môi trường hệ thống mở. Xử lý ngữ nghĩa của thông tin và
giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng dùng để
giao tiếp với mạng.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): So sánh 2 mô hình TCP/IP và mô hình OSI
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
Trong đó cần thể hiện về Hoạt động của giảng viên (Thể hiện các
phương án hoạt động của giảng viên) và Hoạt động của sinh viên (Thể
hiện các phương án hoạt động của sinh viên) cho mỗi nội dung trên.
d) Củng cố, tổng kết: Chương 1 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Một số khái niệm cơ bản về mạng máy tính
- Các loại topo mạng phổ biến
- Mô hình TCP/IP và mô hình OSI
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Tìm hiểu thêm các loại topo mạng khác
- So sánh mô hình TCP/IP và mô hình OSI
- Đọc trước tài liệu phần Chương 2
2.2. Chương 2: Các tầng hướng ứng dụng
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Các giao thức hoạt động trong tầng mạng
- Các ứng dụng mạng phổ biến hiện nay

+ Mục tiêu về kỹ năng: Hiểu về các giao thức hoạt động trong tầng mạng
5
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm.
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 2.1. Tầng phiên và tầng trình diễn
- Lượng thời gian: 45 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Tầng phiên
Tầng phiên khởi tạo và duy trì các đối thoại giữa ứng dụng nguồn
và đích. Tầng phiên quản lý vấn đề trao đổi thông tin để bắt đầu
các đối thoại, giữ cho chúng hoạt động và khởi tạo các phiên bị
gián đoạn hay không được sử dụng trong thời gian dài. Trong hầu
hết các ứng dụng, như là web browsers hay các e-mail client, có
sự kết hợp chặt chẽ của các tầng 5, 6 và 7 của mô hình OSI.
- Tầng trình diễn
Tầng trình diễn có 3 chức năng chính:
+ Mã hóa và biến đổi dữ liệu của tầng ứng dụng để đảm bảo
rằng dữ liệu ở thiết bị nguồn có thể được hiểu bởi ứng dụng
phù hợp trên các thiết bị đích.
+ Nén dữ liệu theo cùng một cách để các thiết bị đích có thể
giải nén.

6
+ Mã hóa dữ liệu truyền và giải mã dữ liệu khi dữ liệu được
nhận ở thiết bị đích.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): tìm hiểu về các loại mã hóa nén dữ liệu và tiến hành
cài đặt demo các thuật toán đó
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu): đề xuất thuật toán mã hóa nén dữ liệu
mới.
- Tên mục: 2.2. Tầng ứng dụng
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Các khái niệm cơ bản: giao thức, các dịch vụ trên tầng ứng
dụng, phần mềm ứng dụng
- Phân loại giao thức thuộc tầng ứng dụng
+ Một số giao thức tầng ứng dụng sử dụng dịch vụ của TCP.
+ Một số giao thức tầng ứng dụng sử dụng dịch vụ của UDP.
+ Một số giao thức sử dụng cả hai dịch vụ của TCP và UDP.
- Một s ố loại giao thức ứng dụng
+ Giao thức và dịch v ụ SMTP
+ Giao thức và dịch v ụ FTP
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): cấu hình các giao thức được học trong phần này
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 1 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:

7
- Tầng phiên và tầng trình diễn
- Tầng ứng dụng: giao thức sử dụng dịch vụ của TCP và UDP, một số loại
giao thức ứng dụng (SMTP, FTP)
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Đọc trước tài liệu phần Chương 3
2.3. Chương 3: Tầng chuyển vận
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Vai trò của tầng vận chuyển và các chức năng mà tầng vận chuyển cung cấp cho
tầng ứng dụng
- Ý nghĩa và cơ chế thiết lập nối kết và giải phóng nối kết cho các nối kết điểm –
điểm
- Chi tiết về hai giao thức TCP và UDP thuộc tầng vận chuyển
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Biện luận được sự cần thiết của tầng vận chuyển trong một liên mạng
- Giải thích được cơ chế thiết lập và xóa nối kết các cuộc giao tiếp điểm-điểm của
tầng vận chuyển
- Trình bày được nguyên tắc hoạt động của hai giao thức TCP và UDP của mạng
Internet
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm.
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 3.1. Các khái niệm cơ bản

- Lượng thời gian: 20 phút
8
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Các nhiệm vụ của Tầng chuyển vận
+ Duy trì các kết nối riêng biệt giữa các ứng dụng trên host
nguồn và host đích
+ Thực hiện cơ chế phân mảnh dữ liệu ở nguồn và có cơ chế
quản lý các mảnh dữ liệu này.
+ Ghép các mảnh dữ liệu tại đích để tạo thành luồng dữ liệu
của mỗi ứng dụng trước khi đẩy lên tầng ứng dụng.
+ Tại host đích, các mảnh dữ liệu sẽ được tái hợp lại thành
một dòng dữ liệu hoàn chỉnh để đẩy lên tầng ứng dụng
+ Có khả năng nhận diện các ứng dụng khác nhau nghĩa là có
thể khởi tạo, duy trì, bảo dưỡng, kết thúc khác nhau trên cùng
một thiết bị.
- Các giao thức thuộc Tần chuyển vận
+ Phân loại
+ Đặc tính các nhóm giao thức thuộc tầng chuyển vận
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.2. Giao thức TCP và UDP
- Lượng thời gian: 90 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:

Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
9
- Cấu trúc gói của giao thức TCP: gồm hai phần: Header và dữ
liệu
- Cấu trúc gói của giao thức UDP: Mỗi gói thông tin UDP gọi là
một Datagram được phân làm 2 phần header và data trong đó
header chứa thông tin về địa chỉ cổng nguồn, địa chỉ cổng đích,
độ dài của gói và checksum.
- Khái niệm cổng (port)
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): cấu hình các giao thức được học trong phần này
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.3. Giới thiệu phần mềm phân tích mạng Wireshark
- Lượng thời gian: 13 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
WireShark vượt trội về khả năng hỗ trợ các giao thức (khoảng
850 loại), từ những loại phổ biến như TCP, IP đến những loại đặc
biệt như là AppleTalk và Bit Torrent. Và cũng bởi Wireshark
được phát triển trên mô hình mã nguồn mở, những giao thức mới
sẽ được thêm vào. Và có thể nói rằng không có giao thức nào mà
Wireshark không thể hỗ trợ.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): cài đặt và sử dụng phần mềm WireShark.

+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 3.4. Giới thiệu phần mềm thiết k ế và cấu hình mạng Cisco
Packet Tracer
10
- Lượng thời gian: 12 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
Packet Tracer là một phần mềm giả lập mạng dùng trong học tập
sử dụng các thiết bị mạng (router/switch) của Cisco. Nó được
hãng Cisco cung cấp miễn phí cho các trường lớp, sinh viên đang
giảng dạy/ theo học chương trình mạng của Cisco. Sản phẩm
cung cấp một công cụ để nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của
mạng và các kỹ năng làm việc với hệ thống Cisco.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): cài đặt và sử dụng phần mềm Packet Tracer
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 3 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Các khái niệm cơ bản
- Các giao thức TCP và UDP
- Phần mềm WireShark và Packet Tracer
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Cài đặt và sử dụng hai phần mềm WireShark và PacketTracer
- Đọc trước tài liệu phần Chương 4

2.4. Chương 4: Tầng mạng
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
- Vai trò của router trong việc xây dựng các liên mạng có phạm vi rộng và không
đồng nhất về chuẩn của các mạng cục bộ thành phần
- Các dịch vụ mà tầng mạng phải cung cấp cho tầng vận chuyển
11
- Cơ chế hoạt động của router
- Các vấn đề liên quan đến giải thuật chọn đường cho các router
- Giới thiệu về bộ giao thức liên mạng IP
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Mô tả được sơ đồ tổng quát của một liên mạng ở tầng 3 và vai trò của router
trong liên mạng này
- Trình bày được các dịch vụ mà tầng mạng phải cung cấp cho tầng vận chuyển
- Giải thích cơ chế truyền tải thông tin theo kỹ thuật truyền tải lưu và chuyển tiếp
của các router
- Giải thích được ý nghĩa của bảng chọn đường trong router
- Phân biệt được các loại giải thuật chọn đường khác nhau
- Cài đặt được các giải thuật chọn đường Dijkstra, Ford-Fulkerson, Distance
Vector, Link state
- Nêu lên được các phương pháp để chống tắc nghẽn trên mạng diện rộng
- Biết cách thiết lập sơ đồ đánh địa chỉ IP cho mạng
- Thực hiện được việc phân mạng con theo những yêu cầu khác nhau theo cả hai
phương pháp : Phân lớp hoàn toàn và Vạch đường liên miền không phân lớp
- Xây dựng được bảng chọn đường thủ công cho các router trong mạng IP
- Nêu lên được ý nghĩa của các giao thức ARP, RARP và ICMP trong bộ giao
thức IP
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm.

b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 4.1. Chức năng và nhiệm vụ của tầng mạng
- Lượng thời gian: 60 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
12
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Đánh địa chỉ
+ Để xác định được các thiết bị đầu cuối trong truyền thông,
tầng Mạng cần cung cấp cơ chế đánh địa chỉ cho các thiết bị.
+ Mỗi mảnh dữ liệu muốn đến được chính xác thiết bị đầu
cuối thì địa chỉ của thiết bị đầu cuối phải là duy nhất
+ Trong mạng, khi một thiết bị đầu cuối được gán một địa
chỉ thì thiết bị đầu cuối đó được gọi là host.
- Đóng gói dữ liệu
+ Để mảnh dữ liệu có thể truyền chính xác tới một thiết bị
đầu cuối thì ngoài việc gán địa chỉ cho thiết bị đầu cuối đó,
gói tin cũng cần chứa địa chỉ này.
+ Khi tầng Mạng nhận được các PDU của tầng trên
(Transport - chuyển vận) nó thực hiện quá trình đóng gói dữ
liệu.
+ Quá trình đóng gói dữ liệu là quá trình thêm vào các PDU
tầng trên phần header.
- Định tuyến
- Mở gói dữ liệu

+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 4.2. Kết nối các mạng ở tầng mạng và giao thức IP
- Lượng thời gian: 210 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
13
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Các giao thức
Các giao thức ở tầng mạng cho phép mang dữ liệu người
dùng từ host này tới host khác trên mạng, như:
- IPv4 (Internet Protocol phiên bản 4)
- IPv6 (Internet Protocol phiên bản 6)
- IPX (Novell Internetwork Packet Exchange)
- AppleTalk
- CLNS/DECNet (Connectionless Network Service)
- Địa chỉ IPv4
+ Cấu trúc địa chỉ IPv4: Địa chỉ IPv4 có kích thước 32bit
được chia làm 4 nhóm. Mỗi nhóm khi được biểu diễn sẽ được
phân tách nhau bởi 1 dấu chấm. Mỗi nhóm gồm 8 bits=1octet.
Đối với máy tính địa chỉ IPv4 được biểu diễn dưới dạng nhị
phân trong khi đối với chúng ta lại quen với dạng thập phân.
Do vậy khi biểu diện địa chỉ IPv4 sẽ được viết dưới dạng thập
phân gồm hai phần định danh mạng và định danh máy. Định
danh mạng mô tả mạng mà một host nào đó thuộc vào. Định
danh máy mô tả địa chỉ IP gán cho 1 host cụ thể.

Phần mạng: Trong địa chỉ IPv4, một số bit ở đầu được
dùng để biểu diễn địa chỉ mạng. Ở tầng 3, mạng được định
nghĩa là một nhóm các host có cùng mẫu bit ở phần network
của địa chỉ.
Phần host: Số bit dùng ở phần host xác định số lượng host
có thể có trong mạng.
+ Subnet mark: Subnet mask có kích thước 32 bit, chia làm 4
phần mỗi phần cách nhau bằng một dấu chấm (.). Subnet
14
mask dùng để xác định phần nào của địa chỉ IP thuộc về phần
định danh mạng và phần nào thuộc về phần định danh máy.
Có thể thấy một subnet mask có đặc điểm có các bit 1 liên
tiếp từ trái qua phải rồi mới đến các bit 0 liên tiếp.
Prefix là số bit trong địa chỉ dùng để biểu diễn phần mạng,
như vậy có thể hiểu prefix là cách biểu diễn khác của subnet
mask.
+ Các nguyên tắc kết hợp giữa IPv4 và subnet mask
- Xác định phần mạng và phần host: Subnet mask có
chiều dài 32bit được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm
gồm 8 bit và được biểu diễn cách nhau bởi một dấu
chấm Subnet mask được xây dựng bằng cách gán giá
trị 1 cho tất cả các bit tương ứng của phần mạng. Các
bit tương ứng của phần host nhận giá trị 0.
- Xác định địa chỉ Mạng, địa chỉ Host và địa chỉ
Broadcast
+ Địa chỉ mạng: đây là địa chỉ đại diện cho một
mạng nào đó. Tất cả các host trong 1 mạng sẽ
có phần định danh mạng giống nhau.
+ Địa chỉ quảng bá: đây là một địa chỉ đặc biệt
được sử dụng để gửi dữ liệu tới tất cả các host

trong mạng mà có phần định danh mạng giống
nhau. Đối với địa chỉ Broadcast có 2 loại:
Local broadcast là địa chỉ khi các bit trong
phần định danh mạng và định danh máy đều là
15
1. Directed broadcast là địa chỉ khi các bit
trong phần định danh máy là 1
+ Địa chỉ host: Đây là địa chỉ được gán cho các
thiết bị đầu cuối trong mạng.
Các địa chỉ nằm trong dải giữa địa chỉ mạng
và địa chỉ quảng bá được gán cho các thiết bị
trên mạng.
- Chia mạng con:
Chia mạng (subnetting) cho phép tạo ra
nhiều mạng logic từ một khối địa chỉ duy nhất.
+ Xây dựng mạng con bằng cách đưa thêm 1
hoặc vài bit của phần host vào phần mạng.
+ Cần mở rộng mặt nạ để mượn thêm các bit từ
phần host đưa vào phần mạng.
+ Càng mượn thêm nhiều bit số lượng mạng
con xây dựng được càng lớn.
+ Mỗi bit mượn thêm sẽ làm tăng gấp đôi số
mạng con.
- Một số vấn đề về địa chỉ IPv4
+ Khái niệm IP phân lớp, IP không phân lớp
+ Các lớp địa chỉ IPv4
+ Địa chỉ IP public và địa chỉ IP private
+ Kỹ thuật NAT
+ Kỹ thuật gán địa chỉ IP trong mạng
+ Gán IP tĩnh

+ Thiết lập IP động và giao thức DHCP
+ Giao thức ARP
16
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học): Cấu hình mô phỏng IPv4, thực hiện kỹ thuật NAT
trong mạng internet.
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu): Tìm hiểu về IPv6 và so sánh với IPv4
- Tên mục: 4.3 Định tuyến và hoạt động của router
- Lượng thời gian: 45 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
+ Quá trình chuyển tiếp gói tin
- Quá trình chuyển tiếp gói tin của router hay còn gọi là
quá trình định tuyến là quá trình xử lý gói tin ở dạng
packet và được thực hiện trên từng hop. Mỗi gói tin được
xử lý độc lập trên mỗi router dọc theo con đường từ
nguồn tới đích. Router sẽ thực hiện một trong 3 hành
động đối với gói tin. Đó là:
- Chuyển tiếp gói tin tới next-hop
- Chuyển tiếp gói tin đến đích
- Hoặc huy bỏ gói tin.
+ Tiến trình học đường đi của Router
- Các giao thức định tuyến được sử dụng giữa các
router nhằm xác định đường đi cho các gói tin, cũng như
duy trì các bảng định tuyến được tạo ra. Giao thức định
tuyến cung cấp cơ chế chia sẻ thông tin định tuyến giữa

các router, các router thông tin với nhau để cập nhật và
duy trì bảng định tuyến. Sau khi bảng định tuyến được
xây dựng router có thể forward gói tin.
17
– Một số giao thức định tuyến được sử dụng phổ biến
trên mạng như: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP . . .
– Đối với giao thức định tuyến có thể chia ra làm 2
loại: static route xây dựng bảng định tuyến bằng tay;
Dynamic route xây dựng bảng định tuyến động, các
router sẽ trao đổi thông tin định tuyến với nhau để xây
dựng lên bảng định tuyến.
– Với cơ chế static route, các nút tới mạng đích với
next-hop phù hợp sẽ được thiết lập bằng tay trên router.
– Giao thức định tuyến động là 1 tập các luật cho phép
các router có thể dựa vào đó để chia sẻ thông tin định
tuyến. Có nhiều giao thức định tuyến động đang tồn tại
trên mạng như: RIP, EIGRP, OSPF…
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học):
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
d) Củng cố, tổng kết: Chương 3 bao gồm các nội dung cơ bản như sau:
- Chức năng và nhiệm vụ của tần mạng
- Kết nối các mạng ở tầng mạng và giao thức IP
- Định tuyến và hoạt động của router
e) Giao bài tập
- Nghiên cứu lại nội dung đã học
- Làm các bài tập về chia mạng con
- Cấu hình các giao thức đã học trong chương này
- Đọc trước tài liệu phần Chương 5

2.5. Chương 5: Tầng liên kết dữ liệu
a) Xác định mục tiêu
+ Mục tiêu về kiến thức:
18
- Giúp sinh viên nắm được các kiến thức về tầng dữ liệu như: Nhiệm vụ của tầng
liên kết dữ liệu, các chiến lược điều khiển truy nhập môi trường truyền, địa chỉ
MAC, cơ chế frame, miền xung đột, miền quảng bá.
- Nắm được công nghệ Ethernet
- Cơ chế hoạt động của hub, repeater, brigde, switch
- Một số kỹ thuật chuyển mạch
+ Mục tiêu về kỹ năng:
- Nắm được kiến thức về các chiến lược điều khiển truy nhập môi trường truyền
- Hiểu được nguyên lý làm việc, cách sử dụng cũng như mức độ phổ biến của
hub, switch, brigde, repeater
- Xây dựng được topo mạng theo công nghệ Ethernet
+ Mục tiêu về thái độ: Sinh viên phải tham gia các buổi học đầy đủ, đọc tài liệu
tham khảo trước khi tham dự buổi học, tham gia vào các nhóm thảo luận và làm bài tập
nhóm.
b) Chuẩn bị
+ Giảng viên: Phương tiện dạy học, sách bài tập, giáo trình,……
+ Sinh viên: Chuẩn bị tài liệu, bài tập, thảo luận, phương tiện, dụng cụ học tập,
c) Nội dung giảng dạy chi tiết (Tiến trình dạy học)
- Tên mục: 5.1. Tổng quan về tầng liên kết dữ liệu
- Lượng thời gian: 60 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
- Các nhiệm vụ của tầng liên kết dữ liệu

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp phương tiện cho quá
trình trao đổi dữ liệu thông qua phương tiện truyền dẫn.
Tầng liên kết dữ liệu thực hiện hai dịch vụ cơ bản đó là:
+ Cho phép các lớp trên truy cập đường truyền sử dụng kỹ
thuật framming;
19
+ Điều khiển cách dữ liệu được đặt vào đường truyền và cách
nhận dữ liệu từ đường truyền sử dụng một số kỹ thuật như
điều khiển truy cập đường truyền và cơ chế phát hiện lỗi.
Tầng liên kết dữ liệu chia thông tin cần gửi thành các frame,
gửi các frame đi một cách tuần tự, và xử lý các frame bên
nhận do bên nhận gửi về.
Tầng liên kết dữ liệu có nhiệm vụ cách ly quá trình thông tin
ở các lớp trên khỏi đường truyền vật lý.
- Các chiến lược điều khiển truy cập môi trường truyền
+ Cách thức đặt các frame dữ liệu vào đường truyền được gọi
là điều khiển truy cập đường truyền. Phương thức điều
khiển truy cập đường truyền được sử dụng tùy thuộc vào
cách chia sẻ đường truyền, cũng như topology mạng.
+ Sự cần thiết của cơ chế điều khiển truy cập đường truyền:
Nếu trong mạng không có cơ chế điều khiển truy cập thì các
host sử dung trung đường truyền sẽ dễ xảy ra xung đột. Khi
đó các frame xung đột sẽ phải được truyền lại. Nếu có cơ chế
điều khiển quá trình truy cập vào đường truyền thì khả
năng xảy ra xung đột sẽ được giảm thiểu.
+ Có 2 chiến lược được dùng để kiểm soát truy cập đường
truyền: “Bị kiểm soát”, Dựa trên tranh chấp
- Địa chỉ MAC và cơ chế Frame
+ Khái niệm: MAC (địa chỉ vật lý) là một địa chỉ duy nhất,
không trùng lặp được gán cho mỗi thiết bị mạng trong quá

trình sản xuất và là đặc trưng riêng của thiết bị mạng đó. Địa
chỉ MAC có độ dài 48 bit, được chia làm 12 phần, mỗi phần
được biểu diễn bằng một số ở hệ 16. Theo quy định của
IEEE, 6 giá trị đầu trong số 12 giá trị này là đặc trưng cho
20
nhà sản xuất và thường được gọi là OUI (định danh riêng của
tổ chức), 6 giá trị còn lại là số sery của thiết bị, do nhà sản
xuất gán cho thiết bị của mình. Địa chỉ MAC được ghi vào
ROM và không thể thay đổi. Tất cả các thiết bị kết nối
vào Ethernet LAN (computer, workstation, printer, switch,
router ) đều phải có địa chỉ MAC.
+ Cơ chế Frame: Mặc dù có nhiều giao thức lớp data link
khác nhau, mô tả cấu trúc khung lớp data link, tuy nhiên mỗi
frame đều có 3 thành phần cơ bản đó là: header, data, và
trailer.
- Miền xung đột và miền quảng bá
+ Khái niệm xung đột tại tầng 2: Trong mạng ethernet, xung
đột được coi như là một kết quả của việc cạnh tranh sử dụng
đường truyền trong mạng. Khi không có tín hiệu sóng mang
trên đường truyền, các máy trong mạng đều có quyền gửi dữ
liệu lên đường truyền. Nếu hai máy đều có gắng gửi dữ liệu
lên đường truyền trong cùng một thời điểm, tín hiệu trên
đường truyền của máy này sẽ đè lên tín hiệu trên đương
truyền của máy kia tạo ra một xung đột.
+ Khái niệm miền xung đột: Miền xung đột (collision
domain) là những đoạn mạng vật lý kết nối với nhau
trong đó có thể xảy ra xung đột. Miền xung đột được xác
định bởi các thiết bị dùng để liên kết các đoạn mạng. Các
thiết bị này được xếp vào các nhóm, được gọi là các thiết bị
tầng 1, tầng 2 hoặc tầng 3 (OSI).

+ Miền quảng bá: phải chứa địa chỉ IP không nằm trong vùng
địa chỉ gán cho đoạn mạng LAN đó, và router cần phải chứa
địa chỉ tương ứng trong bảng định tuyến. Miền quảng bá là
21
một nhóm các miền xung đột kết nối với nhau bởi các thiết
bị tầng 2. Như chúng ta đã biết, các gói tin quảng bá được
các thiết bị tầng 2 chuyển tiếp ra toàn mạng, tuy nhiên các
gói tin quảng bá được gửi đi quá nhiều sẽ làm giảm mạnh
hiệu năng mạng, do đó cần có cơ chế để kiểm soát chúng,
tương tự như việc kiểm soát xung đột. Để thực hiện việc
kiểm soát vùng quảng bá cần sử dụng thiết bị tầng 3 (router).
Trên thực tế, thiết bị router hoạt động ở cả ba tầng đầu của
mô hình OSI và bao gồm tất cả các chức năng của các thiết
bị thuộc các tầng này. Ngoài ra router còn có chức năng
phân chia và kiểm soát vùng quảng bá. Chức năng chuyển
tiếp ở tầng 3 hoạt động dựa trên địa chỉ IP chứ không dựa
trên địa chỉ MAC. Để một gói tin được chuyển tiếp ở tầng 3,
nó cần phải chứa địa chỉ IP không nằm trong vùng địa chỉ
gán cho đoạn mạng LAN đó, và router cần phải chứa địa chỉ
tương ứng trong bảng định tuyến.
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học)
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu)
- Tên mục: 5.2. Công nghệ Ethernet
- Lượng thời gian: 210 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:
+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy

trên lớp)
- Tổng quan về công nghệ Ethernet
Ethernet - công nghệ LAN chủ đạo hiện nay, được
bắt đầu phát triển từ những năm 1970 và đạt được thành
22
công lớn nhờ sự đơn giản và dễ dàng trong bảo trì, nhờ khả
năng kết hợp với các công nghệ mới, độ tin cậy cao, giá thành
hạ trong cài đặt/ nâng cấp, và khả năng mở rộng mạng cao.
Chuẩn Ethernet đầu tiên được Digital, Itel và Xerox
(DIX) phát triển và công bố lần đầu vào năm 1980. Năm
1985, IEEE đưa ra các chuẩn cho LAN (các chuẩn 802.x),
trong đó có chuẩn dành cho Ethernet được đánh số 802.3. Để
đảm bảo tương thích với mô hình OSI, chuẩn IEEE 802.3
được đặt tương ứng với tầng vật lý và nửa dưới của tầng liên
kết dữ liệu. Khi tốc độ sử lý của PC và kích thước file dữ
liệu ngày càng tăng thì trong các mạng 10Mbps kiểu cũ
xảy ra hiện tượng nghẽn mạng. Để giải quyết vấn đề nghẽn
mạng này, năm 1995 IEEE đưa ra chuẩn mới cho 100Mbps
Ethernet và sau đó là các chuẩn cho Gigabit Ethernet vào năm
1998 và 1999. Tất cả các chuẩn này đều tương thích với
Ethernet nguyên thủy.
Với sự ra đời của công nghệ Gigabit Ethernet với khoảng
cách truyền dữ liệu lớn, hiện nay Ethernet không còn bị
giới hạn là một công nghệ LAN thuần túy mà nó trở
thành một phần của các chuẩn MAN và WAN.
- Cấu trúc Frame của Ethernet
+ Frame của IEEE 802.3 Ethernet bao gồm 7 trường:
Preamble (7 byte), SOF Delimiter (1 byte), Destination
Address (6 byte), Source Address (6 byte), Length/Type (2
byte), Header and Data (64  1500 byte), FCS (4 byte).

+ Phương pháp điều khiển truy cập môi trường truyền
CSMA/CD: Khi một máy trạm nào đó muốn truyền dữ liệu,
nó phải chuyển sang chế độ “lắng nghe trước khi truyền”. Ở
23
chế độ này máy trạm sẽ lắng nghe xem mạng có bận
hay không. Nếu mạng đang bận, máy trạm sẽ tiếp tục chờ
trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại tiếp tục
lắng nghe. Nếu mạng rỗi, máy trạm sẽ đóng gói frame và bắt
đầu truyền. Trong quá trình truyền, máy trạm vẫn tiếp tục lắng
nghe xem có xung đột xảy ra trong mạng hay không. Xung
đột có thể xảy ra nếu một máy khác tại thời điểm đó cũng
truyền dữ liệu. Khi xung đột xảy ra, biên độ của tín hiệu
tăng lên đột ngột. Nếu không có xung đột, máy trạm sẽ tiếp
tục truyền cho đến khi hoàn tất. Trong trường hợp phát hiện
xung đột, máy trạm sẽ gửi đi toàn mạng một tín hiệu báo tắc
đường (jam signal) và tiếp tục truyền một thời gian ngắn nữa.
Tín hiệu báo tắc đường và việc cố truyền một thời gian ngắn
giúp báo cho tất cả các thiết bị khác về xung đột đang xảy
ra. Khi tất cả các thiết bị khác đã phát hiện ra xung đột, thuật
toán vãn hồi (backoff algorithm) sẽ được sử dụng.
+ Tầng vật lý của Ethernet và Các phiên bản của Ethernet
+ N2: Nội dung sinh viên nên biết (Nội dung này giảng viên hướng dẫn
sinh viên tự học):
+ N3: Nội dung sinh viên có thể biết (Nội dung này giảng viên giao cho
sinh viên đọc tham khảo tài liệu):
Tên mục: 5.3 Kết nối mạng ở tầng liên kết dữ liệu
- Lượng thời gian: 45 phút
- Địa điểm thực hiện: Tại giảng đường
- Chi tiết nội dung chính và hình thức tổ chức dạy học:
Các nội dung cần được trình bày chi tiết, cụ thể, bao gồm:

+ N1: Nội dung sinh viên phải biết (Nội dung này giảng viên phải dạy
trên lớp)
+ Phân loại các thiết bị
24
Repeater và Hub là hai thiết bị làm việc ở tầng vật lý,
nhiệm vụ của nó dùng để khuyếch đại tín hiệu vì vậy chúng
làm tăng chiều dài của mạng. Tín hiệu được khuyếch đại tại
chúng sẽ có một độ trễ thời gian nhất định, đó cũng là một
trong những nguyên nhân làm tăng các miền xung đột. Vì
vậy, khi sử dụng Repeater hay Hub cần chú ý điều này.
+ Cơ chế hoạt động của Repeater và Hub
- Repeater: Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội
dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được dùng để nối hai
mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet
hay hai mạng Token ring) và không thể nối hai mạng có giao
thức truyền thông khác nhau. Thêm nữa Repeater không
làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử
dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng
của mạng. Khi lựa chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa
chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với tốc độ của
mạng.
- Hub: Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của
LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các
trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua Hub. Hub
thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm
của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao.
Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng
để gắn máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một
bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm của
mạng.

+ Cơ chế hoạt động của Bridge và Switch
- Cơ chế hoạt động của Bridge: Khi nhận được 1 frame, nó
dò địa chỉ MAC với bảng để quyết định lọc, truyền hay sao
25