CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG

1
CƠ SỞ KỸ THUẬT
MẠNG TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Bài giảng môn học
Giảng viên: Nguyễn Thanh Trà
Bộ môn: Mạng Viễn thông- Khoa VT1
Học kỳ/Năm biên soạn: 1/2014
2
N
Ộ
I DUNG
CÁC LỚP CAO
LỚP GIAO VẬN
LỚP MẠNG
LỚP VẬT LÝ VÀ LIÊN KẾT DỮ LIỆU
GIỚI THIỆU CHUNG
KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MẠNG
3
BÀI GIẢNG MÔN: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
 Cách thức tiếp cận vấn đề
 Các khái niệm và lý thuyết cơ bản
 Các tổ chức tiêu chuẩn
 Các bài toán liên quan
 Xu hướng phát triển công nghệ mạng
4
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
Viễn thông (Telecommunication)

Từ điển tiêu chuẩn của IEEE: Viễn thông là truyền các tín hiệu qua cự li dài như
telegraph, radio, television.
Telecommunication = Communication (liên lạc) + Tele (từ xa)
 Nhu cầu trao đổi tâm tư, tình cảm, kinh nghiệm đấu tranh sinh tồn…
 Communication : Trao đổi tin tức giữa những các đối tượng có nhu cầu bằng
công cụ nào đó ( lửa, khói, kèn, trống, ám hiệu….telegraph, telephone…)
 Tele: Khoảng cách địa lý từ vài inches đến hàng vạn dặm
 Một số dạng năng lượng điện từ được sử dụng để biểu diễn dữ liệu và thông
qua phương tiện vật lý như cáp đồng hay cáp quang hoặc môi trường không dây
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
5
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
Chiếm phần chủ đạo trong truyền thông (cơ học, điện)
Nhiệm vụ của viễn thông là làm thế nào để truyền thông tin nhanh, chính xác, chất
lượng cao, bảo mật tốt, và dĩ nhiên là đáp ứng nhu cầu truyền thông của con người.
6
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
Mô hình mạng truyền thông cơ bản
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
7
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Links (liên kết)
Interfaces
(các giao diện)

Switches/routers
Ethernet card
Wireless card
Large router
Telephone
switch
8
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Khái niệm mạng truyền thông
 Là một cơ cấu các phần tử làm việc kết hợp cùng nhau tạo
nên một mạng lưới phục vụ việc truyền tải thông tin.
 Là tất cả những gì tính từ phía phát đến phía thu gồm cả
đường liên kết, node chuyển mạch, các thiết bị trung gian…
 Di động, cố định
 Mạng chuyển mạch kênh, Mạng chuyển mạch gói
 LAN, MAN, WAN, GAN
 Mạng điện thoại, mạng truyền số liệu, mạng máy tính…
9
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Đặc điểm Dịch vụ thoại Dịch vụ dữ liệu
Băng thông
Bùng phát băng
thông
Nhạy cảm với lỗi
Phát lại thông tin
Độ trễ

Kiểu kết nối
Cố định và thấp (dưới
64kb/s)
Không
Đàm thoại lại nếu có lỗi
Không thể thực hiện được
Thấp và ổn định
Kết nối có định hướng
thay đổi (có thể lên tới
Gb/s)
Lớn (100/1000:1)
Không cho phép lỗi
Thực hiện dễ dàng
Lớn và có thể thay đổi
Có thể là kết nối không
định hướng
Loại hình dịch vụ
10
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Mạng điện thoại cố định (đầu tiên)
POTS: plain old telephone system
PSTN: public switched telephone network
GSTN: general switched telephone network
CSN: circuit-switched network
SCN: switched circuit network (được sử dụng nhiều nhất)
Mạng thông tin di động (sau): cung cấp tính năng di động
 PLMN: Public Land Mobile Network (HPLMN, VPLMN)
 GSM: Global System for Mobile Communication (Group Special Mobile)

Các loại mạng truyền thông
11
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

BTS
BTS
BSC

Gateway
MSC
PSTN/ISDN

Internet
MS
S
HLR

VLR

BTS
BSC
MSC
PDSN
Các loại mạng truyền thông
12
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Mạng máy tính: Là tập hợp các máy tính độc lập được kết
nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân
theo các qui ước truyền thông nào đó.
Hai kiểu kiến trúc mạng : khách/chủ, ngang hàng
Các loại mạng truyền thông
13
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Đường truyền: Hữu tuyến hoặc vô tuyến
 Kỹ thuật chuyển mạch: chuyển mạch kênh, bản tin, gói
 Kiến trúc mạng: điểm – điểm, điểm – đa điểm, đa điểm-
đa điểm. Cấu hình mạng – cách kết nối các máy tính với
nhau về mặt hình học (network topology), giao thức mạng –
tập hợp các qui ước truyền thông (network protocol)
 Hệ điều hành mạng: quản lý tài nguyên, quản lý người
dùng và các công việc trên hệ thống, cung cấp các tiện ích
cho việc khai thác (windowNT, unix, novell…)
Các loại mạng truyền thông
Đặc trưng kỹ thuật
14
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Các loại mạng truyền thông (khoảng cách)
 Mạng cục bộ LAN: Nhóm các máy tính và thiết bị mạng kết nối với
nhau trong một phạm vi địa lý giới hạn. Cung cấp cho người dùng
nhiều lợi ích.
 Mạng đô thị MAN: Nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết
nối với nhau trong giới hạn phạm vi cấp thành phố. Kết nối các

mạng cục bộ có các kiểu phần cứng và phương tiện truyền dẫn
khác nhau
 Mạng diện rộng WAN: Phạm vi trải rộng khắp quốc gia thậm chí
toàn thế giới. Kết nối các LAN và MAN. Công nghệ hoạt động ở 2
tầng thấp của OSI.
 Mạng toàn cầu GAN: Kết nối các máy tính và thiết bị mạng có
phạm vi trải rộng khắp các lục địa của trái đất.
15
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Tất cả các trạm được kết nối đến một thiết bị
trung tâm
 Nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm
đích
 Điều khiển toàn bộ hoạt động của mạng
 Độ dài đường truyền hạn chế
Mạng hình sao

Chia sẻ chung một bus thông tin xác định 2
đầu.
 Cùng truy nhập chung đường truyền. Cần giao
thức điều khiển cấp phát quyền truy nhập
Tất cả các trạm được nối với một trục chính
qua T-connector hoặc thiết bị thu phát
(Transceiver).
 Tốc độ và số lượng trạm bị hạn chế
Mạng xa lộ
Các loại mạng truyền thông (kiến trúc)

16
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Các trạm được nối vào một đường truyền
vòng tròn khép kín.
 Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một
chiều duy nhất.
 Cần giao thức điều khiển cấp phát quyền truy
nhập.
 Độ dài đường truyền hạn chế (100m)
Mạng vòng ring
Các loại mạng truyền thông (kiến trúc)
Mạng hình lưới
Mạng hình cây
Mạng hình sao
mở rộng
17
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
LAN
LAN
APPL
APPL
TCP
TCP
IP
IP
Tokenring

Tokenring
APPL
APPL
TCP
TCP
IP
IP
Ethernet
Ethernet
IP
Token ring
Token ring
X.25
ATM
X.25
F.R
ATM
IP
X.25
ATM
X.25
F.R
ATM
rnet
Ethe-
rnet
M¹ng ®ường trôc
diÖn réng
§êng thuª riªng
§Þnh tuyÕn §Þnh tuyÕn

Ngêi sö dông
Ngêi sö dông
Bé ®Þnh tuyÕn vµ/hoÆc chuyÓn
m¹ch
Kết nối liên mạng (hỗn hợp)
18
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CâBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
Khái niệm giao thức
 Giao thức là tập các thủ tục, qui định việc truyền thông tin
qua mạng giữa 2 thực thể.

Tiêu chuẩn là những luật được đề ra trên cơ sở đã được
đồng ý. Tiêu chuẩn được phát triển thông qua việc hợp tác
giữa các ủy ban tạo ra tiêu chuẩn, các diễn đàn và các đại
diện điều chỉnh của chính quyền
 Tập hợp các tầng và các giao thức của mỗi tầng gọi là
chồng giao thức
 Giao diện dịch vụ giữa các tầng: tầng trên – người dùng
dịch vụ, tầng dưới – nhà cung cấp dịch vụ
19
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
Khái niệm giao thức
 Giao thức là tập các thủ tục, qui định việc truyền thông tin
qua mạng giữa 2 thực thể.


Tiêu chuẩn là những luật được đề ra trên cơ sở đã được
đồng ý. Tiêu chuẩn được phát triển thông qua việc hợp tác
giữa các ủy ban tạo ra tiêu chuẩn, các diễn đàn và các đại
diện điều chỉnh của chính quyền
 Tập hợp các tầng và các giao thức của mỗi tầng gọi là
chồng giao thức
 Giao diện giữa các tầng
20
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt, vận hành, bảo
dưỡng
 Thiết kế dễ dàng hơn (các hệ thống phức tạp được chia
thành nhiều hệ thống nhỏ - dễ quản lý)
 Hiệu quả hơn cho việc phát triển, mở rộng
 Định nghĩa trách nhiệm của mỗi tầng giúp cho việc chuẩn
hóa các chức năng mới
Ý nghĩa của việc phân lớp
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
21
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Số lượng các tầng (nhiều, ít)
 Tạo ranh giới giữa các tầng sao cho sự tương tác và mô
tả dịch vụ là tối thiểu.
 Chia tầng: tách biệt chức năng và công nghệ.
 Cùng một tầng có chức năng giống nhau (thiết kế lại ít ảnh

hưởng đến tầng khác).
 Tạo ranh giới giữa các tầng để chuẩn hóa các giao diện.
Mỗi tầng chỉ có giao diện với tầng kề trên và kề dưới.
 Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết.
Tiêu chí phân lớp
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
22
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Kết nối có định hướng – giống như dịch vụ điện thoại
Qua 3 pha: thiết lập kết nối , sử dụng kết nối và giải phóng kết nối.
Các gói tin nhận được có thứ tự như phía gửi.
Các kiểu dịch vụ: dịch vụ kết nối có định hướng và không định hướng
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
 Kết nối không định hướng – giống như hệ thống bưu chính
Mỗi bản tin đều được gắn địa chỉ đích và được định tuyến đến đích
một cách độc lập.
Các gói tin nhận được có thể không theo thứ tự như phía phát.
Các kiểu dịch vụ: dịch vụ tin cậy và không tin cậy
 Dịch vụ tin cậy: Mọi gói tin gửi đi phía thu đều nhận được.
 Dịch vụ không tin cậy: Gói tin gửi đi có thể không nhận được ở phía thu
23
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Có 4 lựa chọn: kết nối có định hướng tin cậy, kết nối không định
hướng tin cậy, kết nối có định hướng không tin cậy, kết nối
không đinh hướng không tin cậy.
 Ví dụ : Gửi đi 1,2,3,4,5. Thu về 1,2,3,4,5; 1,3,2,5,4; 1,2,4; 3,1,4.

 Tại sao tất cả không phải là kết nối có định hướng tin cậy?
- Quá đắt khi hỗ trợ kết nối có định hướng ở tất cả các lớp.
- Có nhiều ứng dụng không cần thiết:
• Thoại: kết nối có định hướng không tin cậy
• Junk mail: kết nối không định hướng, không tin cậy
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
Các kiểu dịch vụ
24
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông
Bốn thành phần của một giao thức
Định nghĩa khuôn dạng, thứ tự các bản tin cũng như các hành động
khi truyền và nhận bản tin.
- Cú pháp: Khuôn dạng, thế nào là một bản tin có giá trị.
GET /~xyuan/index.html HTTP/1.1\nHOST: diablo.cs.fsu.edu\n\n”
- Ngữ nghĩa: Nó có nghĩa là gì?
Lấy file /~xyuan/index.html sử dụng giao thức http 1.1
- Hành động:
Đọc file /~xyuan/index.html từ đĩa, gửi nó qua socket sử dụng giao
thức http 1.1 và đóng socket lại.
- Định thời: Liên quan đến thứ tự bản tin
Bản tin trả lời theo sau bản tin yêu cầu.
25
Giảng viên: Th.S Nguyễn Thanh Trà – Khoa Viễn thông 1 – Học viện CNBCVT
BÀI GIẢNG MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN THÔNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
 Mỗi lớp cung cấp dịch vụ cho lớp cao hơn
 Thực thể phần mềm (một tiến trình) hay

thực thể phần cứng (chip)
 Điểm truy nhập dịch vụ SAP được định
danh bởi địa chỉ
 Một thực thể lớp N+1 trao đổi thông tin với
thực thể lớp N bằng một IDU (Interface Data
Unit) thông qua SAP
 SDU là dữ liệu trao đổi giữa 2 thực thể.
Thông tin điều khiển giao diện hỗ trợ cho lớp
thấp hơn (có bao nhiêu bit trong SDU)
Nguyên tắc trao đổi thông tin giữa các lớp
Nguyên lý hoạt động chung của mạng truyền thông