Bài giảng tổng quan mạng máy tính và truyền thông

TỔNG QUAN MẠNG MÁY TINH
&
TRUYỀN THÔNG

GV: Trần Xuân Hải


Định nghĩa
 Mạng máy tính (computer network ) hay hệ thống
mạng (network system), là một tập hợp các máy tính
tự hoạt được kết nối nhau
 Một máy tính được gọi là tự hoạt (autonomous)
nếu nó có thể khởi động, vận hành các phần mềm đã
cài đặt và tắt máy mà không cần phải có sự điều khiển
hay chi phối bởi một máy tính khác.

GV: Trần Xuân Hải


CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠNG MÁY TÍNH
 Các thiết bị đầu cuối (end system) kết nối với nhau tạo
thành mạng, có thể là các máy tính hoặc các thiết bị khác.
Nói chung hiện nay ngày càng nhiều các loại thiết bị có
khả năng kết nối vào mạng máy tính như điện thoại di
động, PDA, tivi,...
 Môi trường truyền (media) mà các thao tác truyền thông
được thực hiện qua đó. Môi trường truyền có thể là các
loại dây dẫn (dây cáp), sóng (đối với các mạng không
dây), tia hồng ngoại, ….
 Giao thức (protocol) là các quy tắc quy định cách trao
đổi dữ liệu giữa các thực thể. TCP/IP, NetBeui, Apple Talk,

IPX/SPX...
GV: Trần Xuân Hải


Ứng dụng của mạng máy tính

 Trong các tổ chức
 Cho nhiều người
 Các vấn đề xã hội

GV: Trần Xuân Hải


Trong các tổ chức

(1)

 Trước khi có mạng: trong các tổ chức, mỗi nơi đều phải có
chỗ lưu trữ dữ liệu riêng, các thông tin trong nội bộ sẽ khó
được cập nhật kịp thời; một ứng dụng ở nơi này không thể
chia sẻ cho nơi khác.
 Với một hệ thống mạng người ta có thể:
 Chia sẻ các tài nguyên: Các ứng dụng, kho dữ liệu và
các tài nguyên khác như sức mạnh của các CPU được
dùng chung và chia sẻ thì cả hệ thống máy tính sẽ làm
việc hữu hiệu hơn.
 Độ tin cậy và sự an toàn của thông tin cao hơn. Thông
tin được cập nhật theo thời gian thực, do đó chính xác
hơn. Một khi có một hay vài máy tính bị hỏng thì các máy
còn lại vẫn có khả năng hoạt động và cung cấp dịch vụ

không gây ách tắc.
GV: Trần Xuân Hải


Trong các tổ chức

(2)

 Tiết kiệm :
 qua kỹ thuật mạng người ta có thể tận dụng khả năng của hệ
thống, chuyên môn hoá các máy tính, và do đó phục vụ đa dạng
hoá hơn. Thí dụ: Hệ thống mạng có thể cung cấp dịch vụ suốt
ngày và nhiều nơi có thể dùng cùng một chương trình ứng dụng,
chia nhau cùng một cơ sở dữ liệu và và các máy in, do dó tiết
kiệm được rất nhiều.

GV: Trần Xuân Hải


Trong các tổ chức

(2)

 Tiết kiệm (tt):
 khi tạo mạng, người chủ chỉ cần đầu tư một hoặc vài máy tính có
khả năng hoạt động cao để làm máy chủ cung cấp các dịch vụ
chính yếu và đa số còn lại là các máy khách dùng để chạy các
ứng dụng thông thường và khai thác hay yêu cầu các dịch vụ mà
máy chủ cung cấp. Một hệ thống như vậy gọi là mạng có kiểu
chủ-khách (client-server model).

Người ta còn gọi các máy dùng để nối vào máy chủ là máy trạm
(work-station). Tuy nhiên, các máy trạm vẫn có thể hoạt động độc
lập mà không cần đến các dịch vụ cung cấp từ máy chủ.
 Mạng máy tính còn là một phương tiện thông tin mạnh và hữu
hiệu giữa các cộng sự trong tổ chức.

GV: Trần Xuân Hải


Cho nhiều người
 Cung cấp thông tin từ xa giữa các cá nhân
 Liên lạc trực tiếp và riêng tư giữa các cá nhân với nhau
 Làm phương tiện giải trí chung nhau: như các trò chơi,
các thú tiêu khiển, chia sẻ phim ảnh, vv qua mạng.

GV: Trần Xuân Hải


Các ứng dụng mạng quan trọng hiện nay







Email
Hội nghị (video conference)
Giao dịch
Lớp học ảo (e-learning hay virtual class)

Dịch vụ tìm kiếm thông tin qua các “máy truy tìm”
(Search Engine)
 …

GV: Trần Xuân Hải


Các vấn đề xã hội
 Quan hệ giữa người với người trở nên nhanh chóng, dễ dàng và gần
gũi hơn cũng mang lại nhiều vấn đề xã hội cần giải quyết như:


Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo
đức: Các tổ chức buôn người, khiêu dâm, lường gạt, hay tội
phạm qua mạng, tổ chức tin tặc để ăn cắp tài sản của công dân
và các cơ quan, tổ chức khủng bố, ...
 Mạng càng lớn thì nguy cơ lan truyền các phần mềm ác tính càng
dễ xảy ra.
 Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm soát hơn nhưng cũng tạo
điều kiện cho cạnh tranh gay gắt hơn.

GV: Trần Xuân Hải


Các vấn đề xã hội
 (tt)
 Một vấn đề nảy sinh là xác định biên giới giữa việc kiểm soát
nhân viên làm công và quyền tư hữu của họ
 Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì
các em có thể tham gia vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó

kiểm soát nổi.
 Hơn bao giờ hết với phương tiện thông tin nhanh chóng thì sự tự
do ngôn luận hay lạm dụng quyền ngôn luận cũng có thể ảnh
hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường hợp của các
phần mềm quảng cáo (adware) và các thư rác (spam mail).

GV: Trần Xuân Hải


Các loại mạng - Phần cứng mạng
LAN (local area network )
MAN (metropolitan area network )
 WAN (wide area network)
 Mạng không dây (Wireless Network)
 Liên mạng (internet)



GV: Trần Xuân Hải


LAN (local area network )




Hay còn gọi là "mạng cục bộ", là mạng tư nhân trong một toà
nhà, một khu vực (trường học hay cơ quan chẳng hạn) có cỡ
chừng vài km. Chúng nối các máy chủ và các máy trạm trong
các văn phòng và nhà máy để chia sẻ tài nguyên và trao đổi

thông tin.
LAN có 3 đặc điểm:





Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến 1 km.
Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable)
nối tất cả máy. Vận tốc truyền dữ liệu thông thường là 10 Mbps, 100
Mbps, 1000 Mbps, và gần đây là 1 Gbps.
Các kiến trúc mạng kiểu LAN thông dụng bao gồm:

Mạng bus hay mạng tuyến tính. Các máy nối nhau một cách liên tục
thành một hàng từ máy này sang máy kia. Ví dụ của nó là Ethernet
(chuẩn IEEE 802.3).

Mạng vòng. Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối
ngược trở lại với máy đầu tiên tạo thành vòng kín. Thí dụ mạng vòng
thẻ bài IBM (IBM token ring).

Mạng sao.
GV: Trần Xuân Hải


MAN (metropolitan area network )




Hay còn gọi là "mạng đô thị", là mạng có cỡ lớn hơn LAN,
phạm vi vài km. Nó có thể bao gồm nhóm các văn phòng gần
nhau trong thành phố.
Nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:
 Chỉ có tối đa hai dây cáp nối.
 Không dùng các kỹ thuật nối chuyển.
 Có thể hỗ trợ chung vận chuyển dữ liệu và đàm thoại , hay
ngay cả truyền hình. Ngày nay người ta có thể dùng kỹ
thuật cáp quang (fiber optical) để truyền tín hiệu. Vận tốc
có hiện nay thể đạt đến 10 Gbps.

GV: Trần Xuân Hải


MAN (metropolitan area network )

GV: Trần Xuân Hải


WAN (wide area network)






còn gọi là "mạng diện rộng", dùng trong vùng địa lý
lớn thường cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài
trăm cho đến vài ngàn km. Chúng bao gồm tập họp
các máy nhằm chạy các chương trình cho người

dùng.
Các máy này thường gọi là máy lưu trữ(host) hay còn
có tên là máy chủ, máy đầu cuối (end system). Các
máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông
con (communication subnet) hay gọn hơn là mạng
con (subnet).
Nhiệm vụ của mạng con là chuyển tải các thông
điệp(message) từ máy chủ này sang máy chủ khác.
GV: Trần Xuân Hải


WAN (wide area network)


Mạng con thường có hai thành phần chính:
 Các đường dây vận chuyển còn gọi là mạch (circuit), kênh
(channel), hay đường trung chuyển (trunk).

Các thiết bị nối chuyển. Đây là loại máy tính chuyện biệt
hoá dùng để nối hai hay nhiều đường trung chuyển nhằm
di chuyển các dữ liệu giữa các máy. Khi dữ liệu đến trong
các đường vô, thiết bị nối chuyển này phải chọn (theo thuật
toán đã định) một đường dây ra để gửi dữ liệu đó đi. Tên
gọi của thiết bị này là nút chuyển gói (packet switching
node) hay hệ thống trung chuyển (intermediate system).
Máy tính dùng cho việc nối chuyển gọi là "bộ chọn đường"
hay "bộ định tuyến" (router).

GV: Trần Xuân Hải

WAN (wide area network)






Hầu hết các WAN bao gồm nhiều đường cáp hay
là đường dây điện thoại, mỗi đường dây như vậy
nối với một cặp bộ định tuyến.
Nếu hai bộ định tuyến không nối chung đường dây
thì chúng sẽ liên lạc nhau bằng cách gián tiếp qua
nhiều bộ định truyến trung gian khác.
Khi bộ định tuyến nhận được một gói dữ liệu thì nó
sẽ chứa gói này cho đến khi đường dây ra cần cho
gói đó được trống thì nó sẽ chuyển gói đó đi.
Trường hợp này ta gọi là nguyên lý mạng con điểm
nối điểm, hay nguyên lý mạng con chứa và chuyển
(store-and-forward), hay nguyên lý mạng con nối
chuyển gói.
GV: Trần Xuân Hải


WAN (wide area network)

GV: Trần Xuân Hải


Mạng không dây (Wireless Network)





Các thiết bị cầm tay hay bỏ túi thường có thể liên
lạc nhau bằng phương pháp không dây và theo
kiểu LAN. Một phương án khác được dùng cho
điện thoại cầm tay dựa trên giao thức CDPD
(Cellular Digital Packet Data) hay là dữ liệu gói
kiểu cellular số.
Các thiết bị không dây hoàn toàn có thể nối vào
mạng thông thường (có dây) tạo thành mạng hỗn
hợp (trang bị trên một số máy bay hành khách
chẳng hạn).

GV: Trần Xuân Hải


Liên mạng (internet)




Các mạng trên thế giới có thể khác biệt nhau về
phần cứng và phần mềm, để chúng liên lạc được
với nhau cần phải có thiết bị gọi là cổng nối
(gateway) làm nhiệm vụ điều hợp. Một tập hợp các
mạng nối kết nhau được gọi là internet (chữ "i"
không viết hoa)
Có thể hiểu nó là trường hơp đặc biệt của WAN

GV: Trần Xuân Hải


gateway


Là thiết bò trung gian dùng để nối kết mạng nội
bộ bên trong và mạng bên ngoài. Nó có chức
năng kiểm soát tất các luồng dữ liệu đi ra và vào
mạng nhằm ngăn chăn được hacker tấn
công.Đồng thời thiết bò này cũng hỗ trợ chúng ta
chia sẻ một số dòch vụ (như chia sẻ internet).

GV: Trần Xn Hải


Phần mềm của mạng


Phần mềm của mạng được thiết kế để thoả mãn
các tiêu chuẩn và yêu cầu đặt ra bởi phần cứng và
mục đích sử dụng

GV: Trần Xuân Hải


Hệ thống thứ bậc các giao thức trong mạng







Để giảm độ phức tạp trong lúc thiết kế, mạng
được chia ra làm nhiều lớp (layer) hay cấp độ
(level) nối tiếp nhau và có nhiệm vụ riêng.
Ta gọi tầng 1 là tầng phần mềm thấp nhất làm việc
trực tiếp với phần cứng của mạng hay còn gọi là
phần môi trường vật lý (physical medium).
Tiếp theo đó là tầng 2 tức là tầng sẽ tiếp xúc với
tầng phần mềm 1 và nằm giữa tầng 1 và tầng 3.
Cứ như thế cho đến tầng cuối cùng thường là một
chương trình ứng dụng có giao diện với người
dùng. Như vậy mồi tầng sẽ được thiết kế để làm
một nhiệm vụ riêng.
GV: Trần Xuân Hải


Ví dụ hoạt động bên GV:
trong
mạng
Trần của
Xuân Hải