- i -
TRNG I HC BÁCH KHOA À NNG
KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN
Â
G
G
I
I
Á
Á
O
O
T
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
H
M
M
Ô
Ô
N
N
H
H
C
C
M
M
N
N
G
G
M
M
Á
Á
Y
Y
T
T
Í
Í
N
N
H
H
Ths. NGUYN TN KHÔI
(Lu hành ni b)
à Nng – 2004
- ii -
C LC
Chng 1 U 1
1.1 Gii thiu 1
1.2 Phân loi mng 2
1.2.1 Da theo khong cách a lý 2
1.2.2 Da theo cu trúc mng 2
1.2.3 Theo phng pháp chuyn mch 3
1.3 Kin trúc phân tng và chun hoá mng 5
1.3.1 Các t chc chun hoá mng 5
1.3.2 Kin trúc phân tng 6
1.4 Mô hình OSI 7
1.4.1 Kin trúc ca mô hình OSI 7
1.4.2 S ghép ni gia các mc 8
1.4.3 Chc nng ca mi tng 9
1.4.4 Các giao thc chun ca OSI 11
1.5 u hành mng 12
1.6 ng Internet 13
1.6.1 Lch s ra i và phát trin 13
1.6.2 Cu trúc ca mng Internet 14
1.6.3 Các kin trúc khác 15
Chng 2 NG VT LÝ 16
2.1 Môi trng truyn tin 16
2.1.1 Phng tin truyn 16
2.1.2 Các thông s c bn ca môi trng truyn tin 19
2.2 Chun giao din 19
2.2.1 Modem 19
2.2.2 DTE và DCE 21
2.2.3 Chun RS-232C 21
Chng 3 NG LIÊN KT D LIU 22
3.1 Chc nng 22
3.2 Các vn ca tng liên kt d liu 22
3.2.1 Cung cp dch v cho tng mng 22
3.2.2 Khung tin - Nhn bit gói tin 23
3.2.3 Kim tra li 23
- iii -
3.2.4 u khin lung d liu 23
3.2.5 Qun lý liên kt 24
3.2.6 Nén d liu khi truyn 24
3.3 Phát hin và hiu chnh li 24
3.3.1 Phng pháp bit chn l (Parity) 25
3.3.2 Tính theo a thc chun 25
3.3.3 Mã sa sai 26
3.4 Th tc liên kt d liu c bn 27
3.4.1 Giao thc n công vi kênh có li 28
3.5 u khin dòng truyn 28
3.5.1 C ch ca s 29
3.5.2 Trao i bn tin vi ca s 1 bit 30
3.5.3 Vn chuyn liên tc 31
3.6 Các giao thc ca tng Liên kt d liu 33
3.6.1 Giao thc BSC 33
3.6.2 Giao thc HDLC 34
Chng 4 NG CC B 37
4.1 Các cu hình ca mng LAN 37
4.1.1 Mng dng hình sao (Star Topology) 37
4.1.2 Mng hình tuyn (Bus Topology) 38
4.1.3 Mng dng vòng (Ring Topology) 38
4.1.4 Mng dng kt hp 39
4.2 Các giao thc u khin truy nhp ng truyn 39
4.2.1 Phng pháp CSMA 40
4.2.2 Phng pháp CSMA/CD 41
4.2.3 u khin truy nhp bus vi th bài 41
4.2.4 u khin truy nhp vòng vi th bài 43
4.3 Chun hóa mng cc b 44
4.3.1 Chun Ethernet 46
Chng 5 NG MNG 47
5.1 Các vn ca tng mng 47
5.1.1 nh a ch cho tng mng 47
5.1.2 Dch v cung cp cho tng giao vn 48
5.1.3 T chc các kênh truyn tin trong tng mng 49
5.1.4 Tìm ng i trong mng 50
5.1.5 Tc nghn trong mng 51
- iv -
5.2 t ni liên mng 51
5.2.1 Các thit b dùng kt ni liên mng 52
5.3 Giao thc liên mng IP 58
5.3.1 Cu trúc khung tin IP 59
5.3.2 a ch IP 64
5.4 Phân chia mng con 66
5.5 Hot ng ca giao thc IP 67
5.6 Các giao thc liên quan n IP 68
5.6.1 Giao thc phân gii a ch ARP 68
5.6.2 Giao thc RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 71
5.6.3 Giao thc ICMP 71
5.7 Phiên bn IP v6 76
5.7.1 Khung tin IPng v6 77
5.8 nh tuyn trên Internet 77
5.8.1 Bng chn ng 77
5.8.2 Xây dng bng chn ng cho các Router/Gateway 78
5.9 ng X.25 80
5.9.1 C s k thut 80
5.10 thut FRAME RELAY 82
5.10.1 Khuôn dng gói d liu Frame-Relay 82
Chng 6 NG GIAO VN 84
6.1 Các vn ca tng giao vn 84
6.1.1 Cung cp dch v cho tng phiên 84
6.1.2 Cht lng dch v QoS 86
6.1.3 Các lp giao thc ca tng giao vn 87
6.1.4 Th tc giao vn trên X. 25 90
Chng 7 GIAO THC TCP/IP 91
7.1 Mô h ình TCP/IP 91
7.2 Giao thc TCP 93
7.2.1 Khuôn dng gói tin TCP 94
7.2.2 Quá trình ni-tách 96
7.2.3 Quá trình trao i d liu 97
7.2.4 Th t thc hin ng dng TCP/IP 97
7.3 Giao thc UDP 10 0
7.4 ng và Sock et 101
- v -
7.4.1 S hiu cng 101
7.4.2 Socket 101
7.5 Mô hình giao tip Client/Server 103
7.5.1 Quá trình trao i d liu dùng Stream Socket 103
7.5.2 Quá trình trao i d liu dùng Datagram Socket 104
7.5.3 Ví d chng trình client/server 105
Chng 8 NG PHIÊN 108
8.1 ch v OSI cho tng Phiên 108
8.1.1 Cung cp cho ngi s dng dch v tng phiên (SS-user) 108
8.1.2 u khin trao i d liu 109
8.1.3 u hành phiên làm vic 110
8.1.4 Liên kt phiên 111
8.2 Giao thc chun tng phiên 111
8.2.1 Các loi SPDU, các tham s và chc nng 112
Chng 9 NG TRÌNH DIN 114
9.1 Vai trò và chc nng 114
9.1.1 Phiên dch d liu 116
9.2 ch v OSI cho tng trình din 116
9.3 Giao thc chun tng trình din 117
9.3.1 Các chun khác cho tng trình din 118
Chng 10 NG NG DING 119
10.1 An toàn thông tin trên mng 119
10.1.1 Các chin lc an toàn h thng 119
10.1.2 An toàn thông tin bng mã hóa 120
10.2 CáC phng pháp mã hóa d liu 122
10.2.1 Phng pháp hoán v 122
10.2.2 Phng pháp thay th 123
10.2.3 Phng pháp mã hóa chun DES 124
10.2.4 Phng pháp mã hoá khoá công khai 128
10.3 ch bo v bng firewall 132
10.3.1 Các loi firewall và c ch hot ng 134
10.4 thng tên min DNS (Domain Name System ) 137
10.4.1 Không gian tên min DNS 138
10.4.2 Máy ch qun lý tên 140
10.4.3 Chng trình phân gii tên 140
- vi -
10.5 qun tr mng 140
10.5.1 H b qun tr 141
10.5.2 C s d liu cha thông tin qun tr mng 141
10.6 ch v thn t 142
10.6.1 Giao thc SMTP 143
10.6.2 MIME 147
10.6.3 Giao thc POP 151
10.7 ch v truy cp t xa - TELNET 154
10.7.2 Dch v truyn tp tin FTP 156
10.7.3 UserNEWS 162
10.7.4 WORLD-WIDE-WEB 163
- 1 -
Chng 1 U
1.1 Gii thiu
ng máy tính là tp hp nhiu máy tính n t và các thit bu cui c
t ni vi nhau bng các thit b liên lc nhm trao i thông tin, cùng chia s
pcng, phn mm và d liu vi nhau
ng máy tính bao gm phn cng, các giao thc và các phn mm mng.
Khi nghiên cu v mng máy tính, các vn quan trng c xem xét là giao
thc mng, cu hình kt ni ca mng, và các dch v trên mng.
ng máy tính có nhng công dng nh sau :
1. Tp trung tài nguyên ti mt s máy và chia s cho nhiu máy khác
- Nhiu ngi có th dùng chung mt phn mm tin ích.
- D liu c qun lý tp trung nên an toàn hn, trao i gia nhng ngi s
ng thun li hn, nhanh chóng hn.
- Mng máy tính cho phép ngi lp trình mt trung tâm máy tính này có th
dng các chng trình tin ích ca mt trung tâm máy tính khác ang ri,
làm tng hiu qu kinh t ca h thng.
2. Khc phc s tr ngi v khong cách a lý.
3. Tng cht lng và hiu qu khai thác thông tin.
4. Cho phép thc hin nhng ng dng tin hc phân tán
5. an toàn tin cy ca h thng tng lên nh kh nng thay th khi có s c
i máy có s c : An toàn cho d liu và phn mm vì phn mm mng s
khoá các tp tin khi có nhng ngi không quyn hn truy xut các tp tin
và th mc ó.
6. Phát trin các công ngh trên mng: Ngi s dng có th trao i thông tin
i nhau d dàng và s dng h mng nh là mt công c ph bin tin
c, thông báo v mt chính sách mi, v ni dung bui hp, v các thông tin
kinh t khác nh giá c th trng, tin rao vt (mun bán hoc mun mua
t cái gì ó), hoc sp xp thi khoá biu ca mình chen ln vi thi khoá
biu ca nhng ngi khác , . . .
- 2 -
1.2 Phân loi mng
1.2.1 Da theo khong cách a lý
ng máy tính có th phân b trên mt khu vc nht nh hoc có th trong
t quc gia hay toàn cu. Da vào phm vi phân b, ngi ta có th phân ra các
loi mng nh sau:
a. LAN (Local Area Network - Mng cc b) : LAN thng c s dng
trong ni b mt c quan/t chc , kt ni các máy tính trong mt khu vc
bán kính khong 100m-10km. Kt ni c thc hin thông qua các môi
trng truyn thông tc cao, ví d cáp ng trc hay cáp quang.
b. MAN (Metropolitan Area Network - Mng ô th) : Kt ni các máy tính
trong phm vi mt thành ph. Kt ni này c thc hin thông qua các
môi trng truyn thông tc cao (50-100 Mbit/s).
c. WAN (Wide Area Network) - Mng din rng, kt ni máy tính trong ni
các quc gia hay gia các quc gia trong cùng mt châu lc. Thông
thng kt ni này c thc hin thông qua mng vin thông. Các WAN
có thc kt ni vi nhau thành GAN hay t nó ã là GAN.
d. GAN (Global Area Network) : Mng toàn cu, kt ni máy tính t các châu
c khác nhau. Thông thng kt ni này c thc hin thông qua mng
vin thông và v tinh.
Trong các khái nim nói trên, WAN và LAN là hai khái nim hay c s
ng nht.
1.2.2 Da theo cu trúc mng
1.2.2.1 Kiu m - m (point - to - point)
H×nh sao Chu tr×nh H×nh c©y D¹ng ®Çy ®ñ
Hình 1-1. Cu trúc mng kiu m-m.
ng truyn ni tng cp nút mng vi nhau. Thông tin i t nút ngun qua
nút trung gian ri gi tip nu ng truyn không b bn. Do ó còn có tên là
ng lu tr và chuyn tip (store and forward).
- 3 -
1.2.2.2 Kiu khuych tán
n tin c gi i t mt nút nào ó sc tip nhn bi các nút còn li
(còn gi là broadcasting hay point to multipoint). Trong bn tin phi có vùng a ch
cho phép mi nút kim tra xem có phi tin ca mình không và x lý nu úng bn
tin c gi n.
Bus V tinh hoc radio Back bone (xng sng)
Hình 1-2. S kt ni theo kiu khuych tán.
Trong cu trúc dng Bus và Vòng cn c ch "trng tài" gii quyt các
xung t (collision) xy ra khi nhiu nút mun truyn tin ng thi. Trong cu trúc
tinh hoc radio, mi nút cn có ng-ten thu và phát.
1.2.3 Theo phng pháp chuyn mch
- Mng chuyn mch kênh (Line switching network), ví d nh mng n
thoi.
- Mng chuyn mch thông báo (Message switching network)
- Mng chuyn mch gói (Packet switching network)
1.2.3.1 Chuyn mch kênh
Chuyn mch kênh (line switching) c dùng trong mng n thoi. Mt
kênh cnh c thit lp gia cp thc th cn liên lc vi nhau. Mng này có
hiu sut không cao vì có lúc kênh b không.
Hình 1-3. Mng chuyn mch kênh.
S
1
S
2
S
5
S
4
S
3
S
6
Data
Data
Data
- 4 -
1.2.3.2 Mng chuyn mch bn tin
Hình 1-4. Phng pháp chuyn mch thông báo.
Các nút ca mng cn c vào a chích ca “bn tin” chn nút k tip.
Nh vy các nút cn lu tr và c tin nhn c, qun lý vic truyn tin. Trong
trng hp bn tin quá dài và nu sai phi truyn li thì hiu sut không cao.
Phng pháp này ging nh cách gi th thông thng.
• u m so vi phng pháp chuyn mch kênh:
- Hiu sut s dng ng truyn cao vì không b chim dng c quyn mà
c phân chia gia nhiu thc th.
- Mi nút mng (hay nút chuyn mch thông bao) có th lu tr message cho
i khi kênh truyn ri mi gi bn tin i. Do ó gim c tình trng tc
nghn (congestion) trên mng.
- u khin vic truyn tin bng cách sp xp u tiên cho các bn tin.
- Có th tng hiu sut s dng gii thông ca mch bng cách gán a ch
qung bá (broadcast) gi bn tin ng thi n nhiu ích.
• Nhc m:
- Do không hn ch kích thc ca bn tin nên có th dn n phí tn lu tr
m thi cao và nh hng n thi gian hi áp và cht lng truyn i.
ng chuyn mch thông báo thích hp vi các dch v thông tin kiu th
n t (Email) hn là i vi các ng dng có tính thi gian thc vì tn ti tr
nht nh do lu tr và x lý thông tin u khin ti mi nút.
1.2.3.3 Mng chuyn mch gói
Hình 1-5. Mng chuyn mch gói.
S
1
S
2
S
5
S
4
S
3
S
6
Mess 1
Mess
Mess
Mess 2
S
1
S
2
S
5
S
4
S
3
S
6
Message
Message
- 5 -
n tin c chia thành nhiu gói tin (packet) dài 512 bytes, phn u là
a chích, mã tp hp các gói. Các gói ca các bn tin khác nhau có thc
truyn c lp trên cùng mt ng truyn. Vn phc tp ây là to li bn tin
ban u, c bit khi c truyn trên các con ng khác nhau.
Chuyn mch gói mm do, hiu sut cao. Xu hng phát trin hin nay là s
ng hai k thut chuyn mch kênh và chuyn mch gói trong cùng mt mng
thng nht gi là mng ISDN (Integrated Services Digital Network - Mng thông
tin sa dch v).
1.3 Kin trúc phân tng và chun hoá mng
Tình trng không tng thích gia các mng c bit là các mng trên th
trng gây tr ngi cho nhng ngi s dng khác nhau. Do ó cn phi xây dng
mô hình chun làm c s cho các nhà nghiên cu thit k mng to ra các sn
phm mi v mng, d ph cp, sn xut, s dng. Các chun có vai trò quan trng
trong công tác thit k và xây dng các h thng k thut và công ngh.
Chun hóa mng máy tính là nêu ra các tiêu chun c bn thng nht v cu
trúc mng giúp cho các mng khác nhau có th trao i thông tin c vi nhau.
mng hot ng t kh nng ti a, các tiêu chun c chn phi cho
phép m rng mng có th phc v nhng ng dng không d kin trc trong
ng lai ti lúc lp t h thng và u ó cng cho phép mng làm vic vi
nhng thit bc sn xut t nhiu hãng khác nhau.
1.3.1 Các t chc chun hoá mng
Hai t chc chính thc hin chun hóa mng là ISO và CCTTT.
1. ISO (International Standards Organization) - T chc chun hóa quc t. ISO
hot ng di s bo tr ca LHQ. Thành viên ca ISO là các c quan tiêu
chun hóa ca các quc gia và các Ban chuyên môn. Ban TC97 c chia ra
thành các tiu ban và các nhóm công tác.
2. IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) - Vin nghiên cu các
n v k thut n và n t ca M. IEEE chu trách nhim v tng Data
Link và Physical. Phân ban các chun này là phân ban 802 (thành lp tháng
Hai nm 1980).
3. CCITT (Commité Consultatif Internatinal pour Télégraphe et Téléphone) - T
chc t vn quc t vn báo và n thoi hot ng di s bo tr ca
LHQ, chuyên nghiên cu nhm công b các khuyn ngh thng nht v mng
- 6 -
máy tính. Bao gm các khuyn ngh liên quan n vic truyn d liu trên
ng, mng ISDN.
4. ANSI (American National Standards Institute) :Vin nghiên cu các chun
quc gia ca M.
5. ECMA (European Computer Manufactures Association) : Hip hi máy tính
châu âu
6. ATM Forum (Asynchronous Transfers Mode) - Thc hin các gii pháp cho
ng ISDN.
7. IETF (Internet Enggineering Task Force) : Sn xut các chun liên quan n
Internet (SNMP, TCP/IP )
1.3.2 Kin trúc phân tng
gim phc tp thit k, kin trúc mng c t chc thành mt cu trúc
a tng, mi tng c xây trên tng trc nó, tng di s cung cp dch v cho
ng cao hn. Tng N trên mt máy thc hin vic giao tip vi tng N trên mt
máy khác. Các qui tc, lut lc s dng cho vic giao tip này c gi là các
giao thc ca tng N.
Các thc th (entity) nm trên các tng tng ng trên nhng máy khác nhau
i là các tin trình ng mc. Các tin trình ng mc giao tip vi nhau bng
cách s dng các giao thc trong tng ca nó.
Gia 2 tng k nhau tn ti mt giao din (interface) xác nh các hàm nguyên
thy và các dch v tng di cung cp cho tng trên.
p hp các tng và các giao thc c gi là kin trúc mng (Network
Architecture).
u trúc phân tng ca mng máy tính có ý ngha c bit nh sau :
- Thun tin trong công tác thit k, xây dng và cài t các mng máy tính,
trong ó mi h thng thành phn c xem nh là mt cu trúc a tng.
- Mi tng c xây dng da trên c s tng k lin trc ó. Nh vy tng
i s cung cp dch v cho tng trên.
- S lng, tên gi và chc nng ca mi tng sc ngi thit k mng máy
tính c th quy nh.
- Tp hp các giao thc, các vn k thut và công ngh cho mi tng có th
c kho sát, nghiên cu trin khai c lp vi nhau.
- 7 -
• Giao thc : Mi khi trao i thông tin nhn thoi, telex, vit . . . ngi ta
phi tuân theo mt s quy lut. Các quy lut này c nhóm li và gi là
giao thc (protocol).
Giao thc có các chc nng chính nh sau :
1. nh ngha cu trúc khung mt cách chính xác cho tng byte, các ký t và
n tin.
2. Phát hin và x lý các li, thông thng là gi li bn tin gc sau khi phát
hin ln trc b li
3. Qun lý th t các lnh m các bn tin, nhn dng, tránh mt hoc thu
tha bn tin.
4. m bo không nhm ln gia bn tin và lnh
5. Ch ra các thuc tính ng dây khi lp các ng ni a m hoc bán
song công (cho bit ai i thoi vi ai).
6. Gii quyt vn xung t thâm nhp (yêu cu ng thi), gi khi cha có
liu, mt liên lc, khi ng.
1.4 Mô hình OSI
1.4.1 Kin trúc ca mô hình OSI
a trên kin trúc phân tng, ISO ã a ra mô hình 7 tng (layer) cho mng,
i là mô hình kt ni h thng m hoc mô hình OSI (Open Systems
Interconnection model), vào nm 1984.
hiu
ng
thng A thng B Tên n v d liu
7 Application
G.thc tng 7
ng dng APDU, Messag ,Packet
6
Presentation
Trình din PPDU, Packet
5 Session Phiên SPDU, Packet
4 Transport Giao vn TPDU,Segment,
Packet
3 Network ng Datagram, Packet
2 Data link
G. thc tng 2
Liên kt d liu Frame, Packet
1 Physical
G. thc tng 1
t lý Bit, Packet
Hình 1-6. Mô hình OSI 7 tng.
Nhóm các tng thp (physical, data link, network, transport) liên quan n các
phng tin cho phép truyn d liu qua mng. Các tng thp m nhim vic
truyn d liu, thc hin quá trình óng gói, dn ng, kim duyt và truyn tng
nhóm d liu. Các tng này không cn quan tâm n loi d liu mà nó nhn c
hay gi cho tng ng dng, mà chn thun là gi chúng i.
Các tng
thp
Truyn tin
Các tng cao
lý tin
- 8 -
Nhóm các tng cao (session, presentation, application) liên quan ch yu n
vic áp ng các yêu cu ca ngi s dng trin khai các ng dng ca h trên
ng thông qua các phng tin truyn thông cung cp bi các nhóm tng thp.
thng kt ni m OSI là h thng cho phép truyn thông tin vi các h
thng khác, trong ó các mng khác nhau, s dng nhng giao thc khác nhau, có
th thông báo cho nhau thông qua chng trình chuyn t mt giao thc này
sang mt giao thc khác.
Mô hình OSI a ra gii pháp cho vn truyn thông gia các máy tính
không ging nhau. Hai h thng, dù khác nhau u có th truyn thông vi nhau
t cách hiu qu nu chúng m bo nhng u khin chung sau ây :
1. Các h thng u cài t cùng mt tp hp các chc nng truyn thông.
2. Các chc nng ó c t chc thành cng mt tp các tng. Các tng
ng mc phi cung cp các chc nng nh nhau, nhng phng thc
cung cp không nht thit phi ging nhau.
3. Các tng ng mc phi s dng mt giao thc chung.
m bo nhng u trên cn phi có các chun xác nh các chc nng và
ch vc cung cp bi mt tng (nhng không cn ch ra chúng phi cài t nh
th nào). Các chun cng phi xác nh các giao thc gia các tng ng mc. Mô
hình OSI chính là c s xây dng các chun ó.
1.4.2 S ghép ni gia các mc
Trong thc t d liu không truyn trc tip t tng i máy này sang tng i máy
kia (tr tng thp nht). tng thp nht có ng truyn thông vt lý ti tng thp
nht ca máy tng ng t ó d liu và thông tin u khin li c chuyn
ngc lên tng trên. Tng trên ch xác nh ng truyn thông lôgic (truyn thông
o).
- Các Header ca giao thc : Thông thng, thông tin u khin giao thc c
gói thành mt khi và c t trc d liu nó i kèm và c gi là Header
hay Protocol Header, c dùng truyn thông tin gia các tng và gia các
máy tính vi nhau. Các header ca giao thc c phát trin theo các lut
c cho trong tp tài liu ASN.1 ca IS.
- Khi máy A gi tin i, các n v d liu i t tng trên xung di. Qua mi
ng nó c b sung thông tin u khin ca tng ó.
- Khi nhn tin, thông tin i t di lên. Qua mi tng thông tin u khin c
kh b dn và cui cùng máy B nhn c bn tin ca A.
- 9 -
1.4.3 Chc nng ca mi tng
1. Tng Vt lý
Cung cp phng tin truyn tin, th tc khi ng, duy trì hu b các liên kt
t lý. Gi nhim v chuyn ti các bit thông tin trên kênh truyn thông. Tng Vt
lý làm vic vi các giao din c, n và giao din th tc (chc nng) trên môi
trng vt lý, không quan tâm n ni dung biu din ca các bit.
Thc cht tng này thc hin ni lin các phn t ca mng thành mt h
thng bng các phng pháp vt lý, mc này s có các th tc m bo cho các
yêu cu v chuyn mch hot ng nhm to ra các ng truyn thc cho các
chui bit thông tin.
2. Tng liên kt d liu
Thit lp, duy trì, hu b các liên kt d liu kim soát lung d liu, phát
hin và khc phc sai sót truyn tin
Tin hành chuyn i thông tin di dng chui các bit mc mng thành
ng n gi là khung tin (frame). Sau ó m bo truyn liên tip các khung tin
i tng vt lý, ng thi x lý các thông báo t trm thu gi tr li. Bit thông tin
trong khung tin u mang nhng ý ngha riêng, bao gm các trng a ch, trng
kim tra, d liu và kim tra li dùng cho các mc ích riêng.
Nhim v chính ca mc 2 này là khi to, t chc các khung tin và x lý các
thông tin liên quan ti khung tin.
3. Tng mng
ng mng c xây dng da trên kiu ni kt m - m do tng LKDL
cung cp, bo m trao i thông tin gia các mng con trong mt mng ln, mc
này còn c gi là mc thông tin gia các mng con vi nhau.
Có nhim v gán a ch cho các bn tin và chuyn i a ch logic hay các
tên thành các a ch vt lý.
Thc hin chn ng truyn tin, cung cp dch vnh tuyn (chn ng)
cho các gói d liu trên mng. Tng này ch ra d liu t ngun ti ích si theo
tuyn nào trên c s các u kin ca mng, u tiên dch v và các nhân t
khác.
Kim soát lung d liu, khc phc sai sót, ct/hp d liu, giúp loi tr s tc
nghn cng nhu khin lung thông tin.
4. ng Giao vn
- 10 -
ng giao vn giúp m bo tin cy khi chuyn giao d liu và tính toàn
n d liu t ni gi n ni nhn. u này c thc hin da trên c ch kim
tra li do các tng bên di cung cp. Tng giao vn còn chu trách nhim to ra
nhiu kt ni cc b trên cùng mt kt ni mng gi là ghép kênh (multiplexing),
phân chia thi gian x lý (time sharing), ct hp d liu.
Nhim v ca mc này là x lý các thông tin chuyn tip các chc nng t
ng phiên n tng mng và ngc li. Thc cht mc truyn này là m bo
thông tin gia các máy ch vi nhau. Mc này nhn các thông tin t tng phiên,
phân chia thành các n v d liu nh hn và chuyn chúng ti mc mng.
5. ng phiên
Thit lp, duy trì, ng b hoá và hu b các phiên truyn thông. Liên kt
phiên phi c thit lp thông qua i thoi và trao i các thông su khin.
Dùng tng giao vn cung cp các dch v nâng cao cho phiên làm vic nh:
kim soát các cuc hi thoi, qun lý th bài (token), qun lý hot ng (activity
management).
Nhn dng tên và th tc cn thit cng nh là các công vic bo mt, hai
ng dng có th giao tip vi nhau trên mng. Nh tng phiên, nhng ngi s
ng lp c các ng ni vi nhau, khi cuc hi thoi c thành lp thì mc
này có th qun lý cuc hi thoi ó theo yêu cu ca ngi s dng. Mt kt ni
gia hai máy cho phép ngi s dng c ng ký vào mt h thng phân chia
thi gian t xa hoc chuyn tp tin gia 2 máy.
6. ng trình din
Qun lý cách thc biu din thông tin theo cú pháp d liu ca ngi s dng,
loi mã s dng (ASCII, BCDIC, ) và thc hin các vn nén d liu.
Nhim v ca mc này là la chn cách tip nhn d liu, bin i các ký t,
ch s ca mã ASCII hay các mã khác và các ký tu khin thành mt kiu mã
nh phân thng nht các loi máy khác nhau u có th thâm nhp vào h thng
ng.
7. ng ng dng
ng này là giao din gia ngi s dng và môi trng h thng m.
ng này có nhim v phc v trc tip cho ngi s dng, cung cp tt c
các yêu cu phi ghép cn thit cho ngi s dng, yêu cu phc v chung nh
chuyn các File, s dng các Terminal ca h thng, Mc s dng bo m t
ng hoá quá trình thông tin, giúp cho ngi s dng khai thác mng tt nht.
- 11 -
1.4.4 Các giao thc chun ca OSI
1.4.4.1 Các hàm nguyên thy
i thc th truyn thông vi các thc th tng trên và di nó qua mt
giao din (interface). Giao din này gm mt hoc nhiu m truy cp dch v
(SAP - Service Access Point). Thc th tng N-1 cung cp dch v cho thc th
ng N thông qua vic gi các hàm dch v nguyên thy (primitive).
Hàm nguyên thu ch rõ chc nng cn thc hin và c dùng chuyn d
liu và thông tin u khin. Bn hàm nguyên thu c s dng nh ngha
ng tác gia các tng k nhau nh sau :
request êu cu
indication Ch báo
response Tr li
confirm Xác nhn
request c gi bi ngi s dng dch v tng N+1 trong h thng A
i th tc ca giao thc tng N. êu cu này c cu to di dng mt hoc
nhiu n v d liu giao thc (PDU - Protocol Data Unit) gi ti B.
Khi nhn c PDU, mt th tc ca giao thc tng N ca B s thông báo
yêu cu ó lên tng N+1 bng hàm nguyên thy indication. Sau ó responsec
i t N + 1 ca B xung N gi th tc giao thc tng N tr li ti A.
Khi nhn c tr li này mt th tc giao thc tng N s gi hàm confirm lên
N+1 hoàn tt chu trình yêu cu thit lp liên kt ca ngi s dng tng N+1
a A.
Các chu trình ca ngi s dng khác nhau c phân bit nh khái nim
m thâm nhp dch v (SAP - Service Access Point) ranh gii ca 2 tng N + 1
và N.
1.4.4.2 Các phng thc truyn thông
i mi tng trong mô hình OSI có 2 phng thc hot ng chính c s
ng : phng thc có liên kt (connection oriented) và phng thc không liên kt
(connectionless).
i các phng thc truyn không liên kt thì ch có mt giai n truyn d
liu. Các gói tin d liu (còn c gi là datagram) c truyn c lp vi nhau
theo mt con ng xác nh dn bng a chích c t trong mi datagram.
Có 3 giai n phân bit :
- 12 -
- Thit lp liên kt : hai thc th cùng tng hai u ca liên kt s thng
ng vi nhau v tp các tham s s dng trong giai n truyn d liu.
- Truyn d liu : các c ch kim soát sai sót, lung d liu, ghép kênh, ct
p d liu c thc hin tng cng tin cy và hiu sut ca vic
truyn d liu.
- t thúc truyn : gii phóng các tài nguyên h thng ã c cp phát cho liên
t dùng vào mc ích khác.
ng ng vi 3 giai n trao i trên, có 3 loi th tc c bn c s dng
: CONNECT, DATA, DISCONNECT.
Ví di vi giao thc tng N ta có các th tc :
N_CONNECT Thit lp liên kt
N_DATA Truyn d liu
N_DISCONNECT Hu b liên kt
Ngoài ra có mt s các th tc phc s dng tu theo chc nng ca mi tng.
Ví d: Th tc N_RESTART Dùng khi ng li h thng tng 3
Th tc T_EXPEDITED_DATA Dùng cho vic truyn d liu nhanh tng 4
Th tc S_TOKEN_GIVE Dùng chuyn u khin tng 5
i th tc trên s dùng các hàm nguyên thu (request, indication, response,
confirm) to thành các hàm c bn ca mô hình OSI.
1.5 Hu hành mng
Vic la chn hu hành mng (NOS - Network Operating System) làm
n tng cho mng tu thuc vào kích c ca mng hin ti và s phát trin trong
ng lai, ngoài ra còn tu thuc vào nhng u m và nhc m ca tng h
u hành.
t s hu hành mng ph bin hin nay:
• u hành mng UNIX: ây là h u hành do các nhà khoa hc xây
ng và c dùng rt ph bin trong gii khoa hc, giáo dc. Hu hành
ng UNIX là hu hành a nhim, a ngi s dng, phc v cho truyn
thông tt. Nhc m ca nó là hin nay có nhiu Version khác nhau, không
thng nht gây khó khn cho ngi s dng và là hu hành này phc tp.
• u hành mng Windows 2000: ây là hu hành ca hãng Microsoft,
ng là hu hành a nhim, a ngi s dng. c xây dng da trên
công ngh ca hu hành Windows NT. c m ca nó là tng i d
dng, h tr mnh cho các phn mm WINDOWS. Windows 2000 có th
- 13 -
liên kt tt vi máy ch Novell Netware, Unix. Tuy nhiên, chy có hiu
qu, Windows 2000 Server òi hi cu hình máy tng i mnh.
• u hành mng NetWare ca Novell: ây là hu hành ph bin trên
th gii trong thi gian cui, nó có th dùng cho các mng nh (khong t 5-
25 máy tính) và cng có th dùng cho các mng ln gm hàng trm máy
tính. Netware là mt hu hành LAN dùng cho các máy tính theo chun
a IBM hay các máy tính Apple Macintosh, chy trên hu hành MS-
DOS hoc OS/2.
1.6 Mng Internet
1.6.1 Lch s ra i và phát trin
Vào nhng nm 60, B Quc phòng M cho trin khai khn trng mt
ng li thông tin vi yêu cu: Nu nh mt trm trung chuyn nào ó trong
ng b phá hu, toàn b h thng thông tin vn phi làm vic bình thng C
quan Nghiên cu D án Cao cp (ARPA - Advanced Research Projects Agency)
thuc B Quc phòng Mc giao trách nhim thc hin vic nghiên cu k thut
liên mng (internet) nhm áp ng yêu cu trên. ây là mng chuyn mch gói
(packet switching) u tiên trên th gii, ly tên là ARPAnet. Ban u, ARPAnet
ch gm mt vài mng nh c chn la ca các trung tâm nghiên cu và phát
trin khoa hc. Giao thc truyn thông lúc by gi là kiu m - m, rt chm và
thng xuyên gây tc nghn trên mng. gii quyt vn này, vào nm 1974
Vinton G. Cerf và Robert O. Kahn a ra ý tng thit k mt b giao thc mng
i thun tin hn, ó chính là tin thân ca giao thc TCP/IP.
Tháng 09/1983, di s tài tr ca B Quc phòng M, Berkeley Software
Distribution a ra bn Berkeley UNIX 4.2BSD có kt hp giao thc TCP/IP, bin
TCP/IP thành phng tin kt ni các h thng UNIX. Trên c s ó, mng
ARPANT nhanh chóng lan rng và chuyn t mng thc nghim sang hot ng
chính thc: nhiu trng i hc, vin nghiên cu ghi tên gia nhp trao i thông
tin. n nm 1984, mng ARPANT c chia thành hai nhóm mng nh hn là
MILNET, dành cho quc phòng, và nhóm mng th hai vn gi là ARPANET,
dành cho nghiên cu và phát trin. Hai nhóm này vn có mi liên h trao i d liu
i nhau qua giao thc TCP/IP và c gi chung là Enternet.
ng Internet ã và ang tr thành phng tin trao i thông tin toàn cu, là
phng thc thông tin nhanh vi lu lng truyn ti d liu rt ln. Thông qua
Internet mà các nhà nghiên cu khoa hc k thut, các c quan giáo dc ào to,
các nhà doanh nghip có th trao i thông tin vi nhau, hoc truy cp thông tin
- 14 -
a nhau v các công trình, các lnh vc nghiên cu mi nht; v các phng pháp,
hình thc giáo dc và ào to, v các thông tin kinh t, th trng giá c mt cách
nhanh chóng, thun tin và d dàng.
1.6.2 Cu trúc ca mng Internet
ng Internet không phi mt mng n mà là bao gm nhiu mng con (sub-
network) c kt ni vi nhau thông qua các cng (gateway) nh trên hình. Thut
ng mng con ây mang ngha mt n v mng hoàn chnh trong h thng mng
n. Mng con hoàn toàn có th là mt mng WAN vi quy mô quc gia, và có kh
ng hot ng c lp vi Internet. Do giao thc TCP/IP không ph thuc lp vt
lý, các mng con có th s dng nhng công ngh ghép ni khác nhau (nh
thernet, X.25, ) mà vn giao tip c vi nhau.
groupOfName
s
groupOfName
s2
groupOfName
s
groupOfName
s2
groupOfName
s2
M¹ng 3
M¹ng 2
M¹ng 4
M¹ng 5
M¹ng 1
Gateway
Gateway
Gateway
Hình 1-7. Cu trúc ca mng Internet.
Các cng c dùng ni các mng con to thành mt mng ln.
Có 2 cách kt ni vi Internet nh sau :
• Máy con ni trong mng LAN (hay WAN) và mng này ni vi Internet
• Máy con ni n mt trm cung cp dch v Internet (Internet Service
Provider), thông qua ó kt ni vi Internet. Trong hình trên, ta có th thy
các trm ISP li kt ni vi Internet thông qua IAP (Internet Access
Provider). Mt IAP có th làm luôn chc nng ca ISP nhng ngc li thì
không.
- 15 -
Trục chính Internet
IAP
ISP
ISP
ISP
Ng-ời dùng
truy cập trực tiếp
Ng-ời dùng truy cập từ xa (qua điện
thoại, đ-ờng thuê bao riêng )
Nhà cung cấp khả năng
truy cập Internet
Máy chủ
Máy chủ
Máy chủ
Nhà cung cấp
dịch vụ Internet
Ng-ời dùng cộng tác
Hỡnh 1-8. S kt ni ca cỏc trung tõm cung cp dch v (ISP)
1.6.3 Cỏc kin trỳc khỏc
Level ISO ARPANET SNA DECNET
7 Application User End User
6 Presentation Telnet, FTP NAU Services
Application
Data Flow Control5 Session (none) (none)
Host - Host
Transmision Control
4 Transport Network Services
SRC to DESI - IMP
3 Network
Path Control
Transport
2 Datalink
IMP - IMP
Data Link Control Data Link Control
1 Physical Physical Physical Physical
ARPANET: Advanced Research Projects Agency FTP: File Transfer Protocol
SNA: System Network Architecture của IBM IMP: Interface Message Procesor
NAU: Network Addressable Unit
Nguyn Tn Khụi,
Khoa Cụng ngh Thụng tin, Trng i hc Bỏch Khoa Nng.
- 16 -
Chng 2 NG VT LÝ
Nhim v ca tng vt lý là chuyn các bit tin t máy này n máy kia. Tc
truyn tin ph thuc vào môi trng truyn tin. Tín hiu truyn có th dng tng
(analog) hoc dng s (digital). Hng phát trin hin nay :
- Truyn tin bng cáp quang, bng v tinh.
- H thng ni nhanh (Fast - Connect), h thng chuyn mch gói
- Mng thông tin sa dch v (Integrated Services Digital Network)
2.1 Môi trng truyn tin
2.1.1 Phng tin truyn
c ích lp t cáp là m bo dung lng (tc ) cn thit cho các nhu cu
truyn thông trong mng. H thng cáp cn phi n nh. t c mc tiêu này,
ngi qun tr mng phi cân i bn yu t sau:
- Tc truyn ln nht ca h thng cáp hin hành, kh nng nâng cp.
- Nhu cu v tc truyn thông trong vòng 5-10 nm ti là bao nhiêu.
- Chn trong s nhng loi cáp ang có trên th trng.
- Chi phí lp t thêm cáp d phòng.
Vic kt ni vt lý mt máy tính vào mng c thc hin bng cách cm mt
card giao tip mng NIC (Network Interface Card) vào khe cm ca máy tính và ni
i cáp mng. Sau khi kt ni vt lý ã hoàn tt, qun lý vic truyn tin gia các
trm trên mng tu thuc vào phn mm mng.
NIC s chuyn gói tín hiu vào mng LAN, gói tín hiu c truyn i nh
t dòng các bit d liu th hin bng các bin thiên tín hiu n. Khi nó chy
trong cáp dùng chung, mi trm gn vi cáp u nhn c tín hiu này, NIC mi
trm s kim tra a chích trong tín hiu u ca gói xác nh úng a ch
n, khi gói tín hiu i ti trm có a ch cn n, ích trm ó s sao gói tín hiu
i ly d liu ra khi khung tin và a vào máy tính.
Có hai k thut truyn tín hiu ã mã hóa lên mng : Truyn di tn gc
(baseband) và truyn di tn rng (broadband).
c tính ca cáp bao gm s nhy cm vi nhiu ca n, mm do, kh
ng un nn lp t, c ly truyn d liu, tc truyn (Mbit/s). Hin nay, tc
truyn d liu trên các loi cáp bin ng t 10Mbit/s n 100Mbit/s và hn na.
Có 3 nhóm cáp chính c dùng ni hu ht các mng :
- 17 -
- Cáp ng trc (Coaxial)
- Cáp xon ôi (Twisted-Pair) : gm có cáp xon ôi trn (Unshielded Twisted-
Pair) và cáp xon ôi có bc (Shielded Twisted-Pair).
- Cáp si quang (Fiber-Optic)
2.1.1.1 Card mng
Card mng còn c gi là card
giao tip mng NIC (Network Interface
Card) c lp t trong mi máy tính
trong mng cc b, Card này có nhim
chuyn d liu t máy tính vào cáp
ng và ngc li. Quá trình này chính
là s chuyn i t tín hiu s ca máy
tính thành các tín hiu n hay quang
c truyn dn trên cáp mng. ng
thi nó cng thc hin chc nng t
p d liu thành các gói và xác nh ngun và ích ca gói. Hình 2-1. Card mng (NIC)
• Các loi u ni cho card mng :
t vài loi card mng có nhiu u ni ni vi cáp mng, xác nh u
nào dùng ta có th thay i các jump hay công tc chuyn DIP ngay trên card mng
hoc s dng phn mm.
- Mng thin Ethernet s dng các u ni cáp ng trc BNC (British Naval
Connector)
- Mng thicknet dùng gic ni AUI 15 chân cm vào u DB15 ca card
ng.
- Mng Ethernet twisted-pair (10 Base T) s dng u ni RJ45.
2.1.1.2 Cáp ng trc
Cáp ng trc c ch to gm mt dây ng gia cht cách n, chung
quanh cht cách n c quán bng dây bn kim loi dùng làm dây t. Gia dây
ng dn n và dây t có mt lp cách ly, ngoài cùng là mt v bc bo v.
Cáp ng trc có hai loi : loi nh (Thin) và loi to (Thick). Dây cáp ng
trc loi nhc thit k truyn tin cho bng tn c bn (Base Band) hoc bng
n rng (broadband). Dây cáp loi to dùng cho ng xa, dây cáp nh dùng cho
ng gn, tc truyn tin qua cáp ng trc có tht ti 35 Mbit/s.
- 18 -
2.1.1.3 Cáp dây xon (Twisted Pair)
Cáp xon gm hai si dây ng c xon cách n vi nhau. Nhiu ôi dây
cáp xon gp vi nhau và c bc chung bi v cáp hình thành cáp nhiu si. Cáp
này có c tính d b nh hng ca nhiu n nên ch truyn d liu c ly
khong 100m (khong 328 feet). Cáp xon ôi có hai loi: cáp xon ôi không bc
(UTP) và cáp xon ôi có bc (STP).
Cáp xon thng c dùng trong h thng n thoi truyn tín hiu tng
(analog) cng nh tín hiu s (digital). Trong khong cách vài km thì không cn
khuych i và có tc mc megabit/giây.
2.1.1.4 Cáp quang (Fiber Optics)
Khi các tín hiu sc u ch thành các tín hiu xung ánh sánh thì c
truyn ti qua cáp quang. Cáp si quang bao gm mt si thu tinh cc mnh gi là
lõi (core), c bao bc bi mt lp thu tinh ng tâm gi là lp v bc hay còn
i là lp ph (cladding). ôi khi các si c làm bng cht do. Cht do d lp
t hn nhng không th mang xung ánh sáng i xa nh thu tinh.
i si thu tinh ch truyn tín hiu theo mt hng nht nh, do ó cáp có 2
i nm trong v bc riêng bit : mt si truyn và mt si nhn. Cáp si quang có
th truyn tín hiu i xa hn vi tc cc nhanh (theo lý thuyt cáp quang có th
truyn tín hiu vi tc ti a 200.000Mbit/s).
Cáp quang có di thông ln hn cáp ng, u m mnh ca cáp quang là
khong cách truyn dn ln, giá r, dung lng truyn cao.
2.1.1.5 V tinh thông tin
tinh truyn thông (communication satellites) nhn thông tin mt t,
khuych i tín hiu thu c và phát li xung mt t tn s khác tránh giao
thoa (interference) vi tín hiu thu c. Các v tinh có vai trò nh nhng trm lp
tin gia các trm mt t vi nhau. Mt v tinh u ph sóng rt rng và có th có
nhiu trm mt t, thng hot ng tn s 12 - 14Ghz. Truyn tin qua v tinh
có dãi truyn rt rng, do ó nhng khong cách xa (hàng trm km) c bo m
cht lng tin. Ngoài ra giá ca truyn v tinh ang gim nhanh.
ban k thut n t (IEEE) ngh dùng các tên sau ây ch 3 loi dây
cáp dùng vi mng Ethernet chun 802.3 :
1. Dây cáp ng trc si to (thick coax) gi là 10BASE5, có tc 10 Mbps,
n s c s, ≤ 500m.
- 19 -
2. Dây cáp ng trc si nh (thin coax) gi là 10BASE2, có tc 10 Mbps,
n s c s, ≤ 200m.
3. Dây cáp ôi xon không v bc (twisted pair) gi là 10BASET, có tc 10
Mbps, tn s c s, s dng cáp si xon.
4. Dây cáp quang (Fiber Optic Inter-Repeater Link) gi là FOIRL .
2.1.2 Các thông s c bn ca môi trng truyn tin
2.1.2.1 suy gim
Tín hiu trên ng dây b suy gim trong quá trình truyn tin. khc phc
ta dùng các b khuych i (amplifiers). suy gim c tính bng n v
decibel. Nu n th ban u là V
1
và sau ó gim xung V
2
thì s decibel ca d
suy gim c nh ngha nh sau:
V
V
log20(decibel)S
2
1
10
=
2.1.2.2 nhiu
n t trng trong môi trng truyn tin gây nhiu cho các tín hiu mang
thông tin. khc phc ta dùng các b lc nhiu (filters). c trng nhiu
trên ng dây, ta dùng t s tn s tín hiu/tp âm (Signal/Noise - S/N) :
):;:(log10)(
10
NoiseNSignalS
N
S
decibelSN =
2.1.2.3 Tc truyn
Trong ó B là rng di tn tính bng Hz. C là tc tính bng bit/giây (b/s). Nu
ng n thoi có di tn 3000Hz, t s S/N = 20dB thì tc truyn cc i là :
Các tín hiu trên kênh truyn có th là tín hiu tng t hoc tín hiu s và
ng ng s to thành kênh tng t hoc kênh s.
2.2 Chun giao din
2.2.1 Modem
Modem là bu ch và gii u ch bin i các tín hiu s thành các tín
hiu tng t và ngc li trên mng n thoi.
10020log10
10
=→==
N
S
N
S
N
S
sbit
N
S
BC /1log
2
+=
sb
N
S
BC /19963)1001(log30001log
22
=+×=
+=