Giáo trình mạng máy tính và kỹ thuật phần cứng

Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

GIÁO TRÌNH

MẠNG MÁY TÍNH
&
KỸ THUẬT PHẦN CỨNG

fanguoshou

1


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

PHẦN I
MẠNG MÁY TÍNH
BÀI 1:

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

I. Các khái niệm cơ bản về Mạng Máy Tính.
1. Định nghĩa mạng máy tính.
Mạng máy tính là tập hợp các máy tính được
kết nối với nhau bởi môi trường truyền theo một
cấu trúc nhất định. Qua đó các máy tính có thể
trao đổi thông tin, dữ liệu và chia sẻ tài nguyên
giữa các thiết bị trong mạng.
* Môi trường truyền: Bao gồm các thiết bị
truyền dẫn hữu tuyến và vô tuyến kết nối cho
phép chuyển tải tín hiệu điện tử giữa các máy

tính trong mạng. (Mỗi loại hình thiết bị thể hiện
một quy tắt truyền thông khác nhau)
* Cấu trúc mạng: Phản ánh cách bố trí, phương thức kết nối vật lý giữa các thiết bị
trong mạng.
2. Mạng cục bộ hay còn gọi là mạng LAN (Local Area Network).
- Có giới hạn về địa lý (trong một toàn nhà, công sở, trường học…)
- Tốc độ truyền dữ liệu khá cao (phụ thuộc vào môi trường truyền…).
- Do một tổ chức quản lý (Ban giám đốc, phòng CNTT, quản trị mạng…)
- Thường áp dụng kỹ thuật kết nối 1 điểm - nhiều điểm (Multipoint) cho mạng
TokenRing, Ethernet, Net Star….
3. Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network)
- Có không gian rộng lớn hơn mạng LAN, giới hạn trong một quận, huyện, Thành
phố, trường học …(hay còn gọi là Mạng Compus)
- Có thể kết nối nhiều mạng LAN với nhau, do 1 hoặc nhiều tổ chức quản lý.
- Thường dùng cáp đồng trục, cáp quang, sóng ngắn, sử dụng kỹ thuật kết nối 1
điểm – 1 điểm.
- Mạng Intranet sử dụng các cổng giao tiếp nội bộ Portal (hình thức Website).
4. Mạng diện rộng WAN (Wide Area Networks)
- Không giới hạn địa lý.
- Kết nối nhiều mạng LAN với nhau, do nhiều tổ chức quản lý.
- Tốc độ đường truyền thấp (Phục thuộc vào thiết bị giao tiếp).
fanguoshou

2


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

- Sử dụng các kỹ thuật kết nối một điểm - một điểm (Point to Point) Channels,
VPN

- Thường dùng các đường kết nối như: đường điện thoại, cáp quang, truyền thông
bằng vệ tinh.
5. Mạng Internet.
Là hệ thống thông tin toàn cầu, được kết nối mạng nhiều mạng LAN, WAN với nhau,
cho phép chia sẽ thông tin trên toàn Thế giới.
* Băng thông : là tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền, được tính bằng Bit/s (bps).
Hay còn gọi là thông lượng hoặc lưu lượng thông tin trên từng thiết bị.
6. Mạng ngang hàng (Mô hình Workgroup)
- Là hình thức một hình thức kết nối của mạng LAN.
- Không tồn tại máy chủ, không có sự phân cấp giữa các máy trong mạng.
- Các máy tính trong mạng đều có quyền ngang hàng nhau.
- Mạng không yêu cầu tính bảo mật cao
- Mạng nhỏ <50 PC, bố trí trong không gian hẹp.
- Hệ thống mạng theo kiểu này rất hạn chế sự mở rộng.
7. Mạng tập trung (Mô hình domain)
- Là mạng được thiết kế dựa trên máy chủ, theo cơ chế Client/Server
- Cung cấp khả năng truy cập đồng thời
- Đảm bảo tính an toàn dữ liệu và khả năng bảo mật rất cao.
- Dể quản lý và điều khiển mạng
- Khả năng mở rộng mạng rất cao.
8. Mạng không dây
Các máy tính trong một mạng LAN hoặc WAN được kết nối với nhau thông qua
môi trường sóng, radio, vệ tinh… theo các qui tắt truyền thông vô tuyến để chi sẻ
thông tin và tài nguyên mạng.

II. Ứng dụng của mạng máy tính
Ngày nay việc ứng dụng CNTT và các công việc quản lý, nghiên cứu, sản xuất, kinh
doanh là rất phổ biến . Chiết máy tính trở thành công cụ thiết yếu trong việc lưu trữ và
xữ lý thông tin.
Việc kết nối các máy tính lại với nhau để tạo nên mạng lưới máy tính trên nhiều

phạm vi có vai trò hết sức quan trọng, đáp ứng cao nhu cầu xử lý và điều khiển thông
tin trên mọi lĩnh vực: Khoa học, quân sự, thương mại, giáo dục vv..
* Các ứng dụng cụ thể:

fanguoshou

3


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

- Sử dụng chung tài nguyên.
+ Chương trình (Client/Server)
+ Dữ liệu (Lưu trữ tập trung hoặc phân tán )
+ Tài nguyên (máy tính, máy in, thông tin vv..)
- Tăng độ tin cậy cho hệ thống
+ Bảo trì thiết bị, cài đặt đồng bộ ..
+ An toàn dữ liệu, đảm bảo thông tin.
- Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin.
+ triển khai thông tin đồng bộ, nhanh chóng, chính xác…
+ Một số dịch vụ mạng Internet:
+ Dịch vụi Thư điện tử (E-mail)
+ Hội thảo qua mạng (Video Conference)
+ Dạy học trực tuyến (E- Learning)
+ Các công cụ tìm kiếm thông tin (Search Tools)
+ Trò chơi trực tuyến (Game Online)
Đặc biệt là việc tổ chức kinh doanh trên mạng tạo ra các siêu thị ảo, thông tin
quảng cáo...
* Một số hạn chế của việc kết nối mạng Internet:
+ Một số website cung cấp thông tin không chính xác, nội dung không lành

mạnh...
+ Sự xâm nhập bất hợp pháp cảu Hacker (Vius) làm ảnh hưởng đến quyền lợi
cá nhân người khác, hệ thống thông tin…

fanguoshou

4


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Bài 2: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH
1. Các yếu tố cơ bản để hình thành mạng máy tính. (Mạng cục bộ)
* Yêu cầu về thiết bị
- Có ít nhất 2 máy tính trở lên, trên mỗi máy phải có card giao tiếp mạng (NIC
Network Interface Card) %Wired, Wireless%
- Thiết bị truyền thông và môi trường truyền (Cáp mạng, sóng vô tuyến, TB.TT)
- Hệ điều hành mạng (Unix, Windows, NovellNetware)
* Yêu cầu về tính thẩm mỹ, độ an toàn, tiết kiệm chi phí và hiệu quả khai thác
thông tin mạng.
2. Các loại cáp mạng (Cable network)
Là thiết bị không thể thiếu trong môi trường mạng hữu tuyến. Có rất nhiều loại
cáp mạng được sử dụng cho các hệ thống mạng LAN và MAN.
a) Cáp đồng trục (Coaxial)
Cấu trúc sợi cáp đồng trục bao gồm 4 lớp:
- Lõi đồng nguyên chất là dây dẫn trung tâm
- Lớp bọc chất cách ly bằng nhựa
- Lớp lưới kim loại có chức năng chống nhiễu
- Ngoài cùng là một lớp võ bảo vệ bằng nhựa.
Thường sử dụng làm phương tiện truyền tiếng nói, hình ảnh, video

với khoảng cách xa. Cáp đồng trục có tính bảo mật rất cao, sử
dụng đầu nối chữ T (T-Connect).
b) Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)
Là loại cáp gồm 8 sợi dây đồng bọc nhựa xoắn đôi vào
nhau thành 4 cặp và chúng được bọc chung trong một võ
nhựa bảo vệ.
- Sử dụng tốt nhất cho việc truyền dữ liệu
- Tốc độ tối đa 100Mbps với khoảng cách cho phép
là 100m
* Có 2 loại cáp xoắn đôi:
+ Cáp xoắn đôi bọc kim loại STP (Shield Twisted Pair)
+ Cáp xoắn đôi không bọc kim loại UTP (Unshield Twisted Pair)
fanguoshou

5


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

c) Cáp quang (Fiber Optic)
Cáp sợi quang bao gồm:
- Một dây dẫn trung tâm bằng thuỷ tinh có kích thước rất nhỏ (8-10 micromet)
-

Lớp võ bọc phản xạ tín hiệu,

- Sợi dây chịu lực bằng plastic.
- Ngoài cùng là một lớp võ bọc nhựa bảo vệ sợi cáp quang.
Sợi cáp quang thích ứng với mọi dạng tín hiệu (âm thanh, hình ảnh, video), đặt biệt là
dữ liệu, với tốc độ 1Gbps với khoảng cách xa.

Truyền dẫn bằng tín hiệu quang, khi giao tiếp với các thiết bị và các loại cáp đồng phải
dùng thiết bị trung gian Converter.
3. Bộ tập trung (Hub, Switch)
Là thiết bị trung tâm hoạt động đơn giản nhất được sử dụng để
nối các máy trạm với nhau bằng cáp xoắn đôi UTP với đầu nối
RJ45, hoặc cáp đồng trục với đầu nối (T-Connect).
Có chức năng chuyển tiếp và phân tán tín hiệu, cho phép liên kết nhiều Hub
bằng cổng Uplink để mở rộng mạng.
Bao gồm : Bộ chuyển mạch đơn (HUB) và bộ chuyển mạch tích hợp (SWITCH)
4. Kiến trúc mạng cục bộ (Topology mạng)
Thể hiện kiểu kết nối, mô hình và vị trí các thiết bị trong mạng.
* Phương thức kết nối một điểm - một điểm (Point to point )
Với phương thức kết nối một điểm - một điểm các các máy tính được kết nối theo
từng cặp mật theo các đường truyền riêng biệt để chia sẻ tài nguyên, dữ liệu trên
các thiết bị nối mạng.
* Phương thức kết nối một điểm - nhiều điểm (Multipoint)
Với phương thức kết nối một điểm nhiều điểm thì
tất cả các các máy trạm phân chia chung một đường truyền
vật lý, dữ liệu có thể được truyền cùng lúc đến nhiều máy
khác khau và ngược lại nhận dữ liệu từ máy khác nhau.
5. Những cấu trúc chính của mạng cục bộ.
a). Cấu trúc mạng dạng thẳng (BUS)
Cấu hình mạng BUS là phương pháp kết nối mạng đơn giản nhất, bao gồm một trục
cáp thẳng nối tất cả các các máy tính trong mạng theo một hàng và kết thúc mỗi đầu
bằng một thiết bị đầu cuối (Terminal)
- Cấu trúc mạng dạng thẳng sử dụng cáp đồng trục theo chuẩn IEEE8023 (Tđ 10Mbps)
fanguoshou

6

Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Thường áp dụng cho các trường hợp mạng nhỏ, phạm vi hẹp.
* Ưu điểm
- Ít tốn cáp, mạng đơn giản, chi phí thấp
- Tốc độ truyền dữ liệu không cao,
- Triển khai trong phạm vi hẹp.
* Nhược điểm
- Thường dễ gây ách tắt trên mạng, khó bảo trì
khi bị sự cố trên trục chính
- Mức độ lưu thông dữ liệu thấp.
- Mở rộng kết nối đơn giản nhưng tính tương thích không cao.
b). Cấu trúc mạng dạng vòng (RING)
Các máy tính trong mạng được nối liên tiếp nhau thành một vòng khép kín. Tín hiệu
được truyền đi theo một chiều và đi qua từng máy một, các máy tính trong mạng có
quyền ngang nhau.
Tốt cho các trường hợp mạng nhỏ, số máy trạm ít.
* Ưu điểm
- Chi phí thấp, không cần thiết bị trung tâm.
- Tốt độ truyền dữ liệu không cao,
- Triển khai trong phạm vi hẹp
* Nhược điểm
- Các máy tính trong mạng luôn ảnh hưởng lẫn nhau
- Mức độ lưu thông dữ liệu thấp
- Khả năng mở rộng mạng kém.
c). Cấu trúc mạng dạng sao (STAR)
Các máy tính trong mạng được kết nối vào một thiết
bị trung tâm (HUB, SWITCH)
- Tín hiệu được truyền từ các máy trạm đến thiết

bị trung tâm rồi chuyển đến các máy trạm khác
trong mạng, theo phương thức 1 điểm - nhiều
điểm, bằng cáp xoắn đôi UTP.
- Sử dụng phổ biến nhất cho các mạng có quy
mô lớn như mạng điện thoai, mạng công cộng.
* Ưu điểm
- Lắp đặt thiết bị đơn giản, đễ sử dụng
- Không gây tắt nghẽn trên đường truyền, khi bị sựu cố không ảnh hưởng đến
các máy trạm khác
- Tốc độ đường truyền cao, 100 Mbps (phụ thuộc vào cáp xoắn đôi UTP5)
- Khả năng mở rộng mạng không hạn chế.
fanguoshou

7


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

- Cho phép tối ưu hoá các thiết bị trung tâm để tăng hiệu xuất mạng
* Nhược điểm
- Tốn nhiều cáp mạng, tốn chi phí cho thiết bị trung tâm
- Giới hạn độ dài cáp nối từ thiết bị trung tâm đến máy trạm là 100 m.

fanguoshou

8


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

BÀI 3

GIAO THỨC TCP/IP

I. Định nghĩa giao thức. (Protocol)
Giao thức là những nguyên tắc giao tiếp cơ bản nhất được định nghĩa cho các
mô hình truyền thông để thể hiện quá trình chuyển tải thông tin trên mạng.
* Hoạt động của giao thức:
Toàn bộ các hoạt động truyền dữ liệu trên mạng đều dựa trên các thủ tục giao tiếp giữa
các liên kết mạng, chúng phụ thuộc hoàn toàn vào phương thức kết nối, môi trường
truyền tín hiệu và hệ điều hành mạng đã được cài đặt. Mỗi giao thức sẽ thực hiện một
tác vụ truyền thông theo một trình tự nhất định, chúng có những ưu, nhược riêng biệt
nhau. Mỗi giao thức sẽ tương ứng với một số hiệu cổng (Port) đã định trước hay chưa
đăng ký có giá trị từ: 1 đến 65535.
II. Bộ giao thức TCP/IP
Bộ giao thức TCP/IP được nghiên cứu vào năm 1969, bởi bộ quốc phòng Mỹ,
thiết kế theo đúng chuẩn công nghiệp nhằm phục vụ truyền thông trong môi trường đa
chủng loại.
- TCP/IP là bộ giao thức liên mạng được sử dụng để liên kết đồng nhất các thiết bị
trong cùng mạng (mạng LAN) và giữa các mạng với nhau (mạng Internet).
- TCP/IP cung cấp 02 khả năng chính là: kết nối liên mạng và cho phép điều khiển
truyền dữ liệu.
* Các giao thức hỗ trợ trực tiếp cho bộ giao thức TCP/IP:
− Giao thức chuyển thư đơn giản (SMTP -Simple Mail Transfer Protocol : 25)
− Giao thức chuyển tải tập tin (FTP - File Transfer Protocol : 20, 21)
− Giao thức chuyển tập tin siêu văn bản (HTTP – HyperText Transfer Protocol : 80)
− Giao thức kiểm soát và thông báo lỗi (ICMP – Internet Control Message Protocol )
− Giao thức quản lý mạng đơn giản (SNMP - Simple Network Management Protocol)
1. Địa chỉ IP (IP Address) IPV4
Địa chỉ IP là một định danh duy nhất của các máy tính trong mạng.

- Địa chỉ IP có chiều dài 32 bít được chia thành 4 byte, mỗi byte sẽ tương ứng với
một giá thập phân từ 0 đến 255.
- Địa chỉ IP gồm 2 phần chính: Địa chỉ mạng (NetID) và địa chỉ máy (HostID).
- Địa chỉ IP được chia thành 5 lớp A, B, C, D trong đó lớp D dành cho kỹ thuật
Multicast, lớp E là lớp dự phòng.
* Lớp A: Có 01 byte địa chỉ mạng (NetID) và 03 byte địa chỉ máy (HostID)
Có : 126 mạng và 16 triệu máy trạm trong 1 mạng (Mạng lớn)
Từ địa chỉ : 0.0.0.0/8
đến 126.255.255.255/8
120.10.10.1
VD: 10.1.1.254
255.0.0.0
255. 0. 0. 0
fanguoshou

9


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

* Lớp B: Có 02 byte địa chỉ mạng (NetID) và 02 byte địa chỉ máy (HostID)
Có : 16.382 mạng và 65.534 máy trong mỗi mạng (Mạng vừa phải )
Từ địa chỉ : 128.0.0.0/16 đến 191.255.255.255/16
172. 16. 0.1
VD: 128.0.0.10
255.255.0.0
255.255.0.0
* Lớp C: Có 03 byte địa chỉ mạng (NetID) và 01 byte địa chỉ máy (HostID)
Có : 02 triệu mạng và 254 máy trong mỗi mạng (Mạng nhỏ)
Từ địa chỉ : 192.0.0.0/24 đến 223.255.255.255/24

VD: 192. 10. 10 . 1
203.162. 0 . 1
255.255.255.0
255.255.255.0
Cấu trúc nhị phân của địa chỉ IP và bảng tính subnet mask:
Dec

1

2

3

4

5

6

7

8

Bin

Value

7

6

5

4

3

2

1

0

Dec

0

0

0

0

0

0

0

0

0

20

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

21

2

1

0

0

0

0

0

0

0

128

3

0

0

0

0

0

0

1

1

22

4

1

1

0

0

0

0

0

0

192

4

0

0

0

0

0

1

1

1

8

1

1

1

0

0

0

0

0

224

15

0

0

0

0

1

1

1

1

24

16

1

1

1

1

0

0

0

0

240

32

0

0

1

1

1

1

1

1

25

32

1

1

1

1

1

0

0

0

248

63

0

1

1

1

1

1

1

1

26

64

1

1

1

1

1

1

0

0

252

127

0

1

1

1

1

1

1

1

27

128

1

1

1

1

1

1

1

0

254

255

1

1

1

1

1

1

1

1

28

256

1

1

1

1

1

1

1

1

255

Bit

23

8

16

24

224-2 = 16.777.214

Lớp A

0 28-1-2 = 126

Lớp B

1 0

Lớp C

1 1 0

Lớp D

1 1 1 0

Địa chỉ Multicast

Lớp E

1 1 1 1

Dự phòng

fanguoshou

32

216-2-2 = 16.382

216-2 = 65534

224-3-2 = 2.097.150

10

28-2 = 254


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

* Định dạng IP
- Đơn vị truyền dữ liệu trên mạng vật lý
được gọi là một frame
- Đơn vị truyền dữ liệu trên mạng giao
thức (Internet) được gọi là Datagram hay
còn gọi là packet.
- Cấu trúc của địa chỉ IP bao gồm Phần
đầu (Header) và phần dữu liệu (Data) với
phần đầu chứa địa chỉ nguồn và địa chỉ
đích.
Trong đó:
VERS (4-bit): Chỉ phiên bản hiện hành
của IP được sử dụng. Với IP thông
thường là 4, thế hệ IP tiếp theo là 6.
HLEN(4-bit): chỉ độ dài phần tiêu đề của
datagram tính theo đơn vị từ (32bit). Độ
dài tối thiểu là 5 (20 octet).
Service Type: là chỉ số chất lượng dịch vụ
yêu cầu cho IP datagram. Trường này bao
gồm những thông tin sau:
Total Length: xác định độ dài của toàn bộ
datagram,c header và data.
Identification: cùng với các tham số khác
như Source IP addres, Destinaton IP

address dùng để định danh duy nhất cho
một datagram trong khoảng thời gian gói
tin tồn tại trên mạng, dùng để tập hợp
fragmented datagram.
2. Giao thức IP (Internet Protocol)
Khi địa chỉ IP khởi động nó trở thành một thực thể tồn tại bên trong cấu hình máy tính
và được gợi là giao thức IP.
- Giao thức IP là giao thức lớp mạng cho phép chuyển giao các gói tin từ máy tính
nguồn đến máy đích, có khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng, với 03 nhiệm
vụ chính như sau:
- Xác định đơn vị cơ sở lớp Internet
- Thực hiện chức năng định tuyến
- Điều khiển và xử lý lỗi.
3. Giao thức TCP (Transmission Control Protocol)
fanguoshou

11


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Là giao thức điều khiển truyền dữ liệu có liên kết, mỗi tiến trình ứng dụng tương ứng
với một cổng TCP (Port) 2 byte.
Mỗi TCP kết hợp với một địa chỉ IP tạo thành một kết nối TCP/IP, mỗi đầu nói có thể
tham gia nhiều liên kết.
Trước khi truyền dữ liệu cần phải có một liên kết TCP được thiết lập và sau mỗi phiên
truyền dữ liệu thì liên kết TCP sẽ được giải phóng, nên TCP là giao thức truyền dữ liệu
tin cậy.
4. Giao thức UDP (User Datagram Protocol)
Là giao thức không liên kết được sử dụng để thay thế cho giao thức TCP trên

mỗi IP theo yêu cầu của từng ứng dụng.
UDP không có khả năng thiết lập và giải phóng kết nối trong quá trình truyền dữ
liệu. không có cơ chế báo nhận, báo lỗi, không sắp xếp tuần tự các gói tin trước khi
truyền đi. Có thể xảy ra các trường hợp trùng lặp hoặt mất mát thông tin nên UDP là
giao thức truyền dữ liệu không tin cậy.
UDP không có khả năng gán số hiệu cổng 2 byte (Unregister) trong quá trình
truyền dữ liệu mà mỗi ứng dụng người dùng cần xác định một số hiệu cổng cụ thể chưa
tồn tại.
5. Mô hình hoạt động của bộ giao thức TCP/IP
STT

Giao thức TCP/IP

Các mức ứng dụng

1

Xử lí ứng dụng

Triển khai dịch vụ mạng, bảo mật
dữ liệu.

Proccessor Application
2

Quản lý kết nối, quản lý giao thức
và điều khiển thông tin.

Kết nối đầu cuối
Host - to - Host

3

(Packet)
Quản lý địa chỉ IP, cập nhật thông
tin chọn đường.

Tầng Internet
Internet Layer

4

(Datagram)
Thể hiện cấu trúc mạng, định dạng
dữ liệu và môi trường truyền.

Truy nhập mạng
Network Acces

fanguoshou

(Service)

(Bit, Frame)

12


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Bài 4.

MÔ HÌNH TRUYỀN THÔNG OSI

I. Sự cần thiết của mô hình truyền thông OSI (Open System Interconnection)
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi mạch tích hợp là cơ sở góp
phần cho sự phát triển của công nghệ máy tính và các hệ thống máy tính nối mạng.
Mỗi hệ thống lại sử dụng một chuẩn phần cứng riêng biệt do đó tổ chức tiêu chuẩn
quốc tế ISO (International System Orgnation) đã nghiên cứu ra một chuẩn kết nối
chung vào năm 1971 đó là Mô hình OSI .
Mô hình OSI là cơ sở dành cho việc chuẩn hoá các mô hình truyền thông được, nhằm
tạo ra một môi trường thống nhất các hệ thống mạng sử dụng nhiều sản phẩm khác
nhau theo một chuẩn mở nhất định.
Mô hình OSI có khả năng xử lý các khối dữ liệu, chia nhỏ, đóng gói thành từng
gói tin (Packet), gán địa chỉ, điều khiển luồng, điều khiển lỗi và truyền gói tin một cách
an toàn trên mạng.
Mô hình OSI được chia ra thành 7 tầng, mỗi tầng hoạt động theo một trình tự chức
năng logic trong quá trình kết nối và truyền dữ liệu.

II. Chức năng của các tầng trong mô hình OSI
1. TẦNG VẬT LÝ (Physical layer)
Là tầng dưới cùng của mô hình OSI có chức năng mô tả các đặc trưng vật lý của
các thiết bị trong mạng (cáp mạng, đầu nối, các thiết bị liên kết mạng…)
Tầng vật lý không có gói tin riêng nên không có phần đầu chứa thông tin điều khiển
nên dữ liệu được truyền đi theo dòng bit (0,1).
2. TẦNG LIÊN KẾT DỮ LIỆU (Data Link Layer)
Có chức năng gán các bit truyền dữ liệu trên mạng qui định các dạng thức bao
gồm: Kích thước, định dạng, địa chỉ MAC, thông tin địa chỉ nguồn và địa chỉ đích.

fanguoshou

13


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Tầng liên kết dữ liệu dựa trên 2 phương thức kết nối để truyền dữ liệu (một điểm – một
điểm và một điểm - nhiều điểm để kiểm soát luồng dữ liệu, tạo khung dữ liệu (Frame),
truy nhập các phương tiện vật lý.
+ MAC (Media Access Control).
+ LLC (Logical Link Control).

3. TẦNG MẠNG (Network Layer)
Tầng mạng là tầng trung tâm, hoạt động phức tạp nhất trong mô hình OSI, cung cấp
phương tiện truyền dữ liệu giữa các kết nối trong mạng hoặc liên mạng, thông qua hoạt
động của giao thức IP. Vì vậy tầng mạng phải đáp ứng nhiều kiểu cấu hình, nhiều dịch
vụ từ nhiều mạng khác nhau.
Tầng mạng có vai trò quan trọng nhất trong việc định tuyến (Routing) và chuyển tiếp
(Relaying) gói tin, quyết định chọn đường đi tối ưu nhất trong quá trình truyền dữ liệu.
4. TẦNG CHUYỂN VẬN (Transport Layer)
Liên kết các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng ứng dụng, đây là tầng cao
nhất cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đảm bảo khả năng tương thích giữa các ứng dụng
và môi trương truyền, đồng nhất các thiết bị đầu cuối bằng một kết nối TCP/IP.
Tầng chuyển vận có khả năng chia nhỏ, đánh số thứ tự các gói tin trước khi gởi đi,
đồng thời kiểm tra và phục hồi lỗi trước khi nhận.
5. TẦNG GIAO DỊCH (Session Layer)
Cho phép thiết lập các chức năng cần thiết để quản lý các ứng dụng trên môi trường
truyền thông.
Điều phối việc trao đổi dữ liệu bằng cách thiết lập và giải phóng các phiên làm việc.
Áp đặt các quy tắc tương tác giữa ứng dụng và môi trường truyền, cung cấp các điểm

đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu. Cung cấp cơ chế “tuần tự” trong quá trình
trao đổi dữ liệu.
6. TẦNG TRÌNH DIỄN (Presentation Layer)
Mỗi một phiên giao dịch giữa các ứng dụng trên mạng có thể biểu diễn dưới nhiều
dạng thức khác nhau, tùy thuộc vào môi trường truyền thông.
Tầng trình diễn chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu bằng cách mã hóa và giải mã
thông tin để đảm bảo an toàn.
7. TẦNG ỨNG DỤNG (Application Layer)
Là tầng cao nhất trong mô hình OSI xác định giao diện giữa người dùng và mô hình
truyền thông OSI, tạo ra các kỹ thuật giao tiếp mạng.
Tầng ứng dụng cho phép thực hiện nhiều giao thức thống nhất (dịch vụ mạng) qua các
liên kết để điều khiển việc truyền thông.

fanguoshou

14


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

III. Liên hệ giữa Giao thức TCP/IP và mô hình OSI

Application Layer
Application
Layer

FTP

TELNET

SMTP

DNS

SNMP

Presentation
Layer
Session Layer
RIP

Transport Layer

Transsmission
Control Protocol

Transport Layer

User Datagram
Protocol
ICMP

Internet Layer

Network Layer

Internet Protocol
ARP

Data Link Layer

Network access
Layer
Physical Layer

fanguoshou

Ethernet

1

Token
Ring

Token

Bus

Fiber


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

fanguoshou

2


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

Bài 5:

CÁC THIẾT BỊ LIÊN KẾT MẠNG

1. REPEATER (Bộ tiếp sức)
Là thiết bị liên kết mạng đơn giản nhất trong hoạt động ở tầng vật lý trong mô hình
OSI. Cho phép nối 2 mạng cùng lớp hoặc 02 thiết bị trong cùng một mạng.
Có 02 chức năng chính là : Khuyếch đại (Repeate) và chuyển tiếp (Relaying) gói tin,
để tăng khoảng cách kết nối giữa 02 thiết bị mạng.
Có 02 loại Repeater chính:
+ Repeater điện : là thiết bị có khả năng chuyển tín hiệu điện trên các đường cáp
kim loại, thường bị hạn chế bởi độ trể tín hiệu.
+ Repeater quang: là thiết bị có khả năng chuyển tín hiệu quang sang tín hiệu
điện và ngược lại, đảm bảo chất lượng tín hiệu, không bị ảnh bởi đọ trể tín hiệu.
2. BRIDGE (Thiết bị cầu nối)
Là thiết bị mạng hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI, được sử
dụng để nối 02 mạng khác lớp nhau.
Bridge có 2 chức năng chính là: lọc (Filter) và chuyển tiếp gói tin (Relaying),
mỗi một gói tin đi qua thiết bị cầu nối sẽ được kiểm tra và điều chỉnh theo cấu hình
hợp lý, cho phép ngăn chạn các gói tin không cần thiết.
Sử dung thiết bị cầu nối để mở rộng mạng hiện tại, giảm bớt tắt nghẽn trên
mạng, trên thiết bị, hạn chế các phiên làm việc trực tiếp.
Trên thực tế người ta hay sử dụng các phần mềm lọc thông tin cài đặt lên máy
chủ làm chức năng cầu nối hay còn gọi là Proxy Server.
3. ROUTER (Bộ chọn đường)
Router là thiết bị hoạt động trên tầng mạng trong mô hình OSI cho phép định
tuyến việc trao dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng theo một đường đi tối ưu nhất.
Router chỉ xử lí các gói tin gởi đến tầng mạng, dựa trên địa chỉ phân lớp của
mạng, xác định đường đi đến địa chỉ đích là ngắn nhất.
Router được sử dụng để nối các mạng khác lớp, cho phép tối ưu hóa băng thông
trên mạng.

+ Có thể chuyển đổi tín hệu Analog sang tín hiệu số và ngược lại.
5. Gateway (Cổng nối tiếp)
Gateway thực chất là một địa chỉ IP hoạt động trên hầu hết 07 tầng của mô hình OSI.
Mỗi mạng LAN, MAN sẽ tồn tại một địa chỉ Gateway làm chức năng giao tiếp giữa
các mạng.
Gateway không hoàn toàn là một thiết bị mạng, đây là một giao tiếp mạng tồn tại trong
cấu hình của các loại thiết bị liên kết mạng.
fanguoshou

2


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

6. Firewall (Tường lữa)
Firewall là thiết bị mạng hoạt động ở tầng Mạng trong mô hình OSI, cho phép
tích hợp cơ chế bảo mật IP vào hệ thống để ngân chặn sự truy nhập bất hợp pháp.
Có chức năng kiểm soát việc lưu thông mạng, các hoạt động truy nhập vào, ra giữa
mạng nội bộ, Intranet và mạng điện rộng, cho phép triển khai hoặc ngăn chặn các dịch
mạng dựa trên địa chỉ IP và số hiệu cổng giao thức TCP, UDP. Nhằm much đích bảo
vệ nguồn tài nguyên thông tin bên trong một mạng.

fanguoshou

3


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

BÀI 6:

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG MẠNG

1. Mạng ARPANET
Được nghiên cứu vào những năm 1960 bởi bộ quốc phòng Mỹ để, nhằm phục vụ
chiến tranh hiện đại.
Được thiết kế dựa trên nguyên tắc chuyển mạch gói sử dụng các điểm trung chuyển
(IMP Interface Message Proccessor) đến kết nối, điều khiển và kiểm soát các mặt trận
ở xa.
Mạng ARPANET
Độ an toàn

fanguoshou

4


Giáo trình Mạng Máy tính và Kỹ thuật phần cứng

2.

Tổng kết
Kết thúc bài học này ta đã học được khái niệm cơ bản về các mô hình mạng: LAN,
MAN, WAN. Các thiết bị cần thiết liên kết mạng và cấu trúc hình thành một mạng
máy tính. Ngày nay do nhu cầu của việc bảo mật cũng như hiệu suất làm việc của hệ
thống mạng nên phần đa các hệ thống mạng đều thiết kế dựa trên cấu hình mạng hình
sao (Star). Mô hình này sẽ có độ an toàn cao vì khi một máy có sự cố sẽ không làm ảnh
hưởng đến toàn mạng. Mặc khác đây là một hệ thống dễ nâng cấp và thay thế thiết bị
hoặc thêm bớt máy tính trong mạng. Tuy nhiên với một hệ thống mạng yêu cầu bảo
mật không cao và số lượng máy tính ít ta cũng nên dùng cấu hình mạng Bus để đở tốn

chi phi cũng như việc cài đặt được đơn giản hơn.

fanguoshou

5