Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
I Khái niệm cơ bản về mạng máy tính: (Computer Network)
1/. Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi môi trường
truyền (đường truyền) theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao
đổi thông tin qua lại cho nhau.
Đường truyền là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để
chuyển các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín hiệu điện tử đó
biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín hiệu
được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo tần số của
sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu. Ở
đây đường truyền được kết nối có thể là dây cáp đồng trục, cáp xoắn, cáp quang, dây
điện thoại, sóng vô tuyến ... Các đường truyền dữ liệu tạo nên cấu trúc của mạng. Hai
khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng máy tính.

Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng
Với sự trao đổi qua lại giữa máy tính này với máy tính khác đã phân biệt mạng
máy tính với các hệ thống thu phát một chiều như truyền hình, phát thông tin từ vệ
tinh xuống các trạm thu thụ động... vì tại đây chỉ có thông tin một chiều từ nơi phát
đến nơi thu mà không quan tâm đến có bao nhiêu nơi thu, có thu tốt hay không.
Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là giải thông. Giải thông của một
đường chuyền chính là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc độ
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 76


truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi là thông lượng của đường truyền thường được tính bằng số lượng bit được truyền đi trong một giây (Bps). Thông lượng
còn được đo bằng đơn vị khác là Baud (lấy từ tên nhà bác học - Emile Baudot). Baud
biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.
Ở đây Baud và Bps không phải bao giờ cũng đồng nhất. Ví dụ: nếu trên đường

dây có 8 mức tín hiệu khác nhau thì mỗi mức tín hiệu tương ứng với 3 bit hay là 1
Baud tương ứng với 3 bit. Chỉ khi có 2 mức tín hiệu trong đó mỗi mức tín hiệu tương
ứng với 1 bit thì 1 Baud mới tương ứng với 1 bit.
II Các mô hình xử lý, quản lý và ứng dụng mạng:
Về cơ bản, có 3 loại mô hình xử lý mạng bao gồm:
Mô hình xử lý mạng tập trung
Mô hình xử lý mạng phân phối
Mô hình xử lý mạng cộng tác.

1/. Mô hình xử lý mạng:
a). Mô hình xử lý mạng tập trung:
Toàn bộ các tiến trình xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm. Các máy trạm cuối
(terminals) được nối mạng với máy tính trung tâm và chỉ hoạt động như những thiết bị
nhập xuất dữ liệu cho phép người dung xem trên màn hình và nhập liệu bàn phím. Các
máy trạm đầu cuối không lưu trữ và xử lý dữ liệu.
Mô hình xử lý mạng trên có thể triển khai trên hệ thống phần cứng hoặc phần
mềm được cài đặt trên Server.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 77


- Ưu điểm: Dữ liệu được bảo mật an toàn, dễ sao lưu và diệt virus. Chi phí các
thiết bị thấp.
- Khuyết điểm: Khó đáp ứng được các yêu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau,
tốc độ truy xuất chậm.

b). Mô hình xử lý mạng phân phối:
Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập, các công việc được tách nhỏ và

giao cho nhiều máy tính khác nhau thay vì tập trung xử lý trên máy trung tâm. Tuy dữ
liệu được xử lý và lưu trữ tại máy cục bộ nhưng các máy tính này được nối mạng với
nhau nên chúng có thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ.
- Ưu điểm: Truy xuất nhanh, phần lớn không giới hạn các ứng dụng.
- Khuyết điểm: Dữ liệu sao lưu rời rạc, khó đồng bộ, sao lưu và rất dễ nhiễm
virus.
c). Mô hình xử lý mạng cộng tác:
Mô hình xử lý mạng cộng tác bao gồm nhiều máy tính có thể hợp tác để thực
hiện một công việc. Một máy tính có thể mượn năng lực xử lý bằng cách chạy các
chương trình trên các máy tính nằm trong mạng.
- Ưu điểm: Rất nhanh và mạnh, có thể dung để chạy các ứng dụng có các phép
toán lớn.
- Khuyết điểm: Các dữ liệu được lưu trữ trên các vị trí khác nhau nên rất khó
đồng bộ và sao lưu dữ liệu, khả năng nhiễm virus rất cao.
2/. Mô hình quản lý mạng:
a). Workgroup:
Trong mô hình mạng này các máy tính có quyền hạn ngang nhau và không có
các máy tính chuyên dụng làm nghiệp vụ cung cấp dịch vụ hay quản lý. Các máy tính
tự bảo mật và quản lý tài nguyên của riêng mình, đồng thời các máy tính cục bộ này
cũng tự chứng thực cho người dùng cục bộ.
b). Domain:
Ngược lại với mô hình Workgroup, trong mô hình Domain, việc quản lý và
chứng thực người dùng mạng tập trung tại máy tính Primary Domain Controller. Các
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 78


tài nguyên mạng cũng được quản lý tập trung và cấp quyền hạn cho từng người dùng.
Lúc đó trong hệ thống có các máy tính chuyên dụng làm nhiêm vụ cung cấp các dịch

vụ và quản lý các máy trạm.
3/. Mô hình ứng dụng mạng:
a). Mạng ngang hàng (peer to peer):

Mạng ngang hàng cung cấp việc kết nối cơ bản giữa các máy tính nhưng không
có bất kỳ một máy tính nào đóng vai trò phục vụ. Một máy tính trên mạng có thể vừa
là Client vừa là Server. Trong môi trường này người dùng trên từng máy tính chịu
trách nhiệm điều hành và chia sẻ tài nguyên của máy tính mình. Mô hình này chỉ phù
hợp với các tổ chức nhỏ, số người giới hạn (thông thường ít hơn 10 người) và không
quan tâm đến vấn đề bảo mật.
Mạng ngang hàng thường dùng các hệ điều hành: Win95, Windows for
Workgroup, WinNT Workstation, Win00 Professional, OS/2….
- Ưu điểm: Do mô hình mạng ngang hàng đơn giản nên dễ cài đặt, tổ chức và
quản trị, chi phí thiết bị cho mô hình này thấp.
- Khuyết điểm: Không cho phép quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán, khả năng
bảo mật thấp rất dễ bị xâm nhập. Các tài nguyên không được sắp xếp nên rất
khó định vị và tìm kiếm.

b). Mạng khách – chủ ( client – server):
Trong mô hình mạng khách chủ có một hệ thống máy tính cung cấp các tài
nguyên và dịch vụ cho cả hệ thống mạng sử dụng gọi là các máy chủ server.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 79


Một hệ thống máy tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ này được gọi là máy
khách client. Các server thường có cấu hình mạnh (tốc độ xử lý nhanh,kích thước lưu
trữ lớn) hoặc là các máy tính chuyên dụng. Hệ điều hành mạng dùng trong mô hình

client – server là WinNT, Novell Netware, Unix, Win2k …..
- Ưu điểm: Do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật,sao lưu và đồng
bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý, có
thể phục vụ cho nhiều người dùng.
- Khuyết điểm: Các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệ
thống.
III. Phân loại mạng máy tính:
Do hiện nay mạng máy tính được phát triển khắp nơi với những ứng dụng ngày
càng đa dạng cho nên việc phân loại mạng máy tính là một việc rất phức tạp. Người ta
có thể chia các mạng máy tính theo khoảng cách địa lý ra làm hai loại: Mạng diện
rộng và Mạng cục bộ.
• Mạng cục bộ (Local Area Networks - LAN) là mạng được thiết lập để liên
kết các máy tính trong một khu vực như trong một toà nhà, một khu nhà.
• Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WAN) là mạng được thiết lập để
liên kết các máy tính của hai hay nhiều khu vực khác nhau như giữa các
thành phố hay các tỉnh.
Sự phân biệt trên chỉ có tính chất ước lệ, các phân biệt trên càng trở nên khó xác
định với việc phát triển của khoa học và kỹ thuật cũng như các phương tiện truyền
dẫn. Tuy nhiên với sự phân biệt trên phương diện địa lý đã đưa tới việc phân biệt
trong nhiều đặc tính khác nhau của hai loại mạng trên, việc nghiên cứu các phân biệt
đó cho ta hiểu rõ hơn về các loại mạng.
3/. Sự phân biệt giữa mạng cục bộ và mạng diện rộng:
Mạng cục bộ và mạng diện rộng có thể được phân biệt bởi: địa phương hoạt
động, tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền, chủ quản của mạng, đường
đi của thông tin trên mạng, dạng chuyển giao thông tin.
- Địa phương hoạt động: Liên quan đến khu vực địa lý thì mạng cục bộ sẽ là mạng
liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ. Khu vực có thể bao gồm một tòa
nhà hay là một khu nhà... Điều đó hạn chế bởi khoảng cách đường dây cáp được dùng
để liên kết các máy tính của mạng cục bộ (Hạn chế đó còn là hạn chế của khả năng kỹ
thuật của đường truyền dữ liệu). Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năng liên

kết các máy tính trong một vùng rộng lớn như là một thành phố, một miền, một đất
nước, mạng diện rộng được xây dựng để nối hai hoặc nhiều khu vực địa lý riêng biệt.
- Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền: Do các đường cáp của mạng cục
bộ đươc xây dựng trong một khu vực nhỏ cho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của
thiên nhiên (như là sấm chớp, ánh sáng...). Điều đó cho phép mạng cục bộ có thể
truyền dữ liệu với tốc độ cao mà chỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ. Ngược lại với mạng diện
rộng do phải truyền ở những khoảng cách khá xa với những đường truyền dẫn dài có
khi lên tới hàng ngàn km. Do vậy mạng diện rộng không thể truyền với tốc độ quá cao
vì khi đó tỉ lệ lỗi sẽ trở nên khó chấp nhận được.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 80


Mạng cục bộ thường có tốc độ truyền dữ liệu từ 4 đến 16 Mbps và đạt tới 100
Mbps nếu dùng cáp quang. Còn phần lớn các mạng diện rộng cung cấp đường truyền
có tốc độ thấp hơn nhiều như T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps. (Ở đây bps
(Bit Per Second) là một đơn vị trong truyền thông tương đương với 1 bit được truyền
trong một giây, ví dụ như tốc độ đường truyền là 1 Mbps tức là có thể truyền tối đa 1
Megabit trong 1 giây trên đường truyền đó). Thông thường trong mạng cục bộ tỷ lệ lỗi
trong truyền dữ liệu vào khoảng 1/107-108 còn trong mạng diện rộng thì tỷ lệ đó vào
khoảng 1/106 - 107
- Chủ quản và điều hành của mạng:Do sự phức tạp trong việc xây dựng, quản lý,
duy trì các đường truyền dẫn nên khi xây dựng mạng diện rộng người ta thường
sử dụng các đường truyền được thuê từ các công ty viễn thông hay các nhà cung
cấp dịch vụ truyền số liệu. Tùy theo cấu trúc của mạng những đường truyền đó
thuộc cơ quan quản lý khác nhau như các nhà cung cấp đường truyền nội hạt,
3ien tỉnh, 3ien quốc gia. Các đường truyền đó phải tuân thủ các quy định của
chính phủ các khu vực có đường dây đi qua như: tốc độ, việc mã hóa.

Còn đối với mạng cục bộ thì công việc đơn giản hơn nhiều, khi một cơ quan cài đặt
mạng cục bộ thì toàn bộ mạng sẽ thuộc quyền quản lý của cơ quan đó.
- Đường đi của thông tin trên mạng:Trong mạng cục bộ thông tin được đi theo con
đường xác định bởi cấu trúc của mạng. Khi người ta xác định cấu trúc của mạng
thì thông tin sẽ luôn luôn đi theo cấu trúc đã xác định đó. Còn với mạng diện
rộng dữ liệu cấu trúc có thể phức tạp hơn nhiều do việc sử dụng các dịch vụ
truyền dữ liệu. Trong quá trình hoạt động các điểm nút có thể thay đổi đường đi
của các thông tin khi phát hiện ra có trục trặc trên đường truyền hay khi phát
hiện có quá nhiều thông tin cần truyền giữa hai điểm nút nào đó. Trên mạng diện
rộng thông tin có thể có các con đường đi khác nhau, điều đó cho phép có thể sử
dụng tối đa các năng lực của đường truyền hay nâng cao điều kiện an toàn trong
truyền dữ liệu.
- Dạng chuyển giao thông tin:Phần lớn các mạng diện rộng hiện nay được phát
triển cho việc truyền đồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác
nhau như: video, tiếng nói, dữ liệu... Trong khi đó các mạng cục bộ chủ yếu phát
triển trong việc truyền dữ liệu thông thường. Điều này có thể giải thích do việc
truyền các dạng thông tin như video, tiếng nói trong một khu vực nhỏ ít được
quan tâm hơn như khi truyền qua những khoảng cách lớn.
Các hệ thống mạng hiện nay ngày càng phức tạp về chất lượng, đa dạng về chủng
loại và phát triển rất nhanh về chất. Trong sự phát triển đó số lượng những nhà sản
xuất từ phần mềm, phần cứng máy tính, các sản phẩm viễn thông cũng tăng nhanh với
nhiều sản phẩm đa dạng. Chính vì vậy vai trò chuẩn hóa cũng mang những ý nghĩa
quan trọng. Tại các nước các cơ quan chuẩn quốc gia đã đưa ra các những chuẩn về
phần cứng và các quy định về giao tiếp nhằm giúp cho các nhà sản xuất có thể làm ra
các sản phẩm có thể kết nối với các sản phẩm do hãng khác sản xuất.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 81

IV Các dịch vụ mạng:
1/. File và Print:
- File server là máy phục vụ tập tin. Nó cung cấp khả năng truy nhập đến các tài
nguyên mạng, nhưng chỉ đảm bảo cho những người sử dụng đã được kiểm soát mới
được truy cập vào những tài nguyên này. Các File server làm giảm đi những chỗ thắt
cổ chai trong lưu thông dữ liệu bằng cách cho phép các tác vụ xử lý được thực hiện
trên mỗi nút mạng trong mô hình Client – Server và loại trừ đi sự dư thừa bằng cách
cho phép những máy tính riêng lẻ thực hiện những chức năng giống nhau mà không
cần đặt những tài nguyên riêng lẻ trên mỗi nút.
- Print Server là một máy phục vụ in ấn, nó cho phép nhiều người sử dụng mang cùng
chia sẻ dùng chung các máy in trên mạng như thể người dùng này được kết nối trực
tiếp với các thiết bị in ấn đó.
2/. Các dịch vụ truyền thông:
Các dịch vụ truyền thông bao gồm Communication Server và Fax Server là
được sử dụng phổ biến nhất.
Communication Server là một máy phục vụ truyền thông, thực ra là một nhóm
các kiểu Server khác nhau có thể xử lý các hoạt động truyền thông đồng bộ và không
đồng bộ bao gồm các Access Server (máy phục vụ truy cập gồm dial-in và dial-out
server), các Bulletin Broad Server (máy phục vụ bảng tin điện tử) và các Electronic
Mail Server (máy phục vụ thư điện tử). Máy phục vụ truyền thông cung cấp một diểm
truy cập trung ương cho kết nối từ xa với mạng, quản lý các mối nối kết giữa các nút
mạng và các địa điểm ở xa muốn truy cập vào mạng.
Các Fax Server hay máy phục vụ Fax quản lý các bức fax đi xa và đến những
người dùng mạng bằng cách lưu trữ và gửi chuyển tiếp các bứa fax thông qua hệ thống
điện thoại hoặc qua bản thân mạng.
3/. Các dịch vụ Internet:
Vào năm 1992 cộng đồng Internet đã ra đời nhằm thúc đẩy sự phát triển của
Internet và điều hành nó. Hiện nay Internet có 5 dịch vụ chính:
• Thư điện tử (Email): đây là dịch vụ đã có từ khi mạng ARPANET mới được

thiết lập, nó cho phép gửi và nhận thư điến tử cho mọi thành viên khác
trong mạng.
• Thông tin mới (News): Các vân đề thời sự được chuyển thành các diễn đàn
cho phép mọi người quan tâm có thể trao đổi các thông tin cho nhau, hiện
nay hiện nay có hàng nghìn diễ đàn về mọi mặt trên Internet.
• Đăng nhập từ xa (Remote Login): Bằng các chương trình như Telnet, Rlogin
người sử dụng có thể từ một trạm của Internet đăng nhập (logon) vào một
trạm khác nếu như người đó được đăng ký trên máy tính kia.
• Chuyển file (File transfer): Bằng chương trình FTP người sử dụng có thể
chép các file từ một máy tính trên mạng Internet tới một máy tính khác.
Người ta có thể chép nhiều phần mềm, cơ sở dữ liệu, bài báo bằng cách
trên.
• Dịch vụ WWW (World Wide Web): WWW là một dịch vụ đặc biệt cung
cấp thông tin từ xa trên mạng Internet. Các tập tin siêu văn bản được lưu
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 82


•

trữ trên máy chủ sẽ cung cấp các thông tin và dẫn đường trên mạng cho
phép người sử dụng dễ dàng Truy cập các tập tin văn bản, đồ họa, âm
thanh.
Ví dụ một trang Web cho phép dễ dàng khai thác các trang Web khác

Bài 2: MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI
Mô hình OSI (Open System Interconnection) là mô hình được tổ chức ISO đề xuất
từ năm 1977 và công bố lần đầu vào năm 1984.
I Giới thiệu mô hình OSI:

1/- Khái niệm giao thức (protocol) :

Là quy tắc giao tiếp (tiêu chuẩn giao tiếp) giữa hai hệ thống giúp chúng ta hiểu
và trao đổi dữ liệu được với nhau.
Ví dụ: Internetwork Packet Exchange (IPX), Transmisson Control
Protocol/Internetwork Protocol (TCP/IP), NetBIOS Extended User Interface
NetBEUI), …
2/- Các tổ chức định chuẩn :

- ITU (International Telecommunication Union) : Hiệp hội viễn thông quốc tế.
- IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) : Viện các kỹ sư điện và điện
tử.
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 83


- ISO (International Standardization Organization) : Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế, trụ sở
tại Geneve, Thụy Sỹ. Vào năm 1977, ISO được giao trách nhiệm thiết kế một chuẩn
truyền thông dựa trên lí thuyết về kiến trúc các hệ thống mở làm cơ sở để thiết kế
mạng máy tính. Mô hình này có tên là OSI (Open System Interconnection, tương kết
các hệ thống mở).
3/- Mô hình OSI :

Mô hình OSI (Open System Interconnection) : là mô hình được tổ chức ISO đề
xuất từ năm 1977 và công bố lần đầu vào năm 1984. Để các máy tính và các thiết bị
mạng có thể truyển thông với nhau phải có những quy tắc giao tiếp được các bên chấp
nhận. Mô hình OSI là một khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng
như thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại
mỗi lớp.

Trong mô hình OSI có 7 lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập. Sự
tách lớp của mô hình này mang lại những lợi ích sau :
- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng
ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
- Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp
sản phẩm.
- Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác,
như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.
 Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau :
- Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau.
- Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi nào
thì không được.
- Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng dữ liệu và đúng bên nhận.
- Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau.
- Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp.
- Các biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn.
 Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp với các chức năng sau :
- Application Layer (lớp ứng dụng) : giao diện giữa ứng dụng và mạng.
- Presentation Layer (lớp trình bày) : thỏa thuận khuôn dạng trao đổi dữ liệu.
- Seesion Layer (lớp phiên) : cho phép người dùng thiết lập các kết nối.
- Transport Layer (lớp vận chuyển) : đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống.
- Network Layer (lớp mạng) : định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng.
- Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu) : xác định việc truy xuất đến các thiết bị.
- Physical Layer (lớp vật lý) : chuyển đổi dữ liệu thành các bit và truyền đi.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 84

Mô hình tham chiếu OSI.
II Quá trình xử lý và vận chuyển gói dữ liệu:
Đóng gói dữ liệu là quá trình đặt dữ liệu nhận được vào sau header (và trước
trailer) trên mỗi lớp. Lớp Physical không đóng gói dữ liệu vì nó không dùng header
và trailer.

Quá trình xử lý và vận chuyển của gói tin
1/- Quá trình đóng gói dữ liệu :

Đóng gói dữ liệu là quá trình đặt dữ liệu nhận được vào sau header (và trước
trailer) trên mỗi lớp. Lớp Physical không đóng gói dữ liệu vì nó không dùng header và
trailer. Việc đóng gói dữ liệu không nhất thiết phải xảy ra trong mỗi lần truyền dữ liệu
của trình ứng dụng. Các lớp 5, 6, 7 sử dụng header trong quá trình khởi động nhưng
trong phần lớn các lần truyền thì không có header của lớp 5, 6, 7 lý do là không có
thông tin mới để trao đổi.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 85


Tên gọi dữ liệu ở các tầng trong mô hình OSI
 Các dữ liệu tại máy gởi được xử lý theo trình tự sau :
- Người dùng thông qua lớp Application để đưa các thông tin vào máy tính. Các thông
tin này có nhiều dạng khác nhau như : hình ảnh, âm thanh, văn bản, …
- Tiếp theo, các thông tin đó được chuyển xuống lớp Presentation để chuyển thành
dạng chung, rồi mã hóa và nén dữ liệu.
- Tiếp đó, dữ liệu được chuyển xuống lớp Session để bổ sung các thông tin về phiên
giao dịch này.
- Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Transport, tại lớp này dữ liệu được cắt ra

thành nhiều Segment và bổ sung thêm các thông tin về phương thức vận chuyển dữ
liệu để đảm bảo độ tin cậy khi truyền.
- Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Network, tại lớp này mỗi Segment được cắt
ra thành nhiều Packet và bổ sung thêm các thông tin định tuyến.
- Tiếp đó, dữ liệu được chuyển xuống lớp Data Link, tại lớp này mỗi Packet sẽ được
cắt ra thành nhiều Frame và bổ sung thêm các thông tin kiểm tra gói tin (để kiểm tra ở
nơi nhận).
- Cuối cùng, mỗi Frame sẽ được tầng Vật lý chuyển thành một chuỗi các bit và được
đẩy lên các phương tiện truyền dẫn để truyền đến các thiết bị khác.
2/- Quá trình truyền dữ liệu từ máy gởi đến máy nhận :

Bước 1: Trình ứng dụng (trên máy gởi) tạo ra dữ liệu và các chương trình phần cứng,
phần mềm cài đặt mỗi lớp sẽ bổ sung vào header và trailer (quá trình đóng gói dữ liệu
tại máy gởi).

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 86


Bước 2: Lớp Physical (trên máy gởi) phát sinh tín hiệu lên môi trường truyền tải để
truyền dữ liệu.
Bước 3: Lớp Physical (trên máy nhận) nhận dữ liệu.
Bước 4: Các chương trình phần cứng, phần mềm (trên máy nhận) gỡ bỏ header và
trailer và xử lý phần dữ liệu (quá trình xử lý dữ liệu tại máy nhận).
Giữa bước 1 và bước 2 là quá trình tìm đường đi của gói tin. Thông thường, máy gởi
đã biết địa chỉ IP của máy nhận. Vì thế, sau khi xác định được địa chỉ IP của máy nhận
thì lớp Network của máy gởi sẽ so sánh địa chỉ IP của máy nhận và địa chỉ IP của
chính nó :
- Nếu cùng địa chỉ mạng thì máy gởi sẽ tìm trong bảng MAC Table của mình để có

được địa chỉ MAC của máy nhận. Trong trường hợp không có được địa chỉ MAC
tương ứng, nó sẽ thực hiện giao thức ARP để truy tìm địa chỉ MAC. Sau khi tìm được
địa chỉ MAC, nó sẽ lưu địa chỉ MAC này vào trong bảng MAC Table để lớp Data Link
sử dụng ở các lần gởi sau. Sau khi có địa chỉ MAC thì máy gởi sẽ gởi gói tin đi (giao
thức ARP sẽ được nói thêm trong phần sau).
- Nếu khác địa chỉ mạng thì máy gởi sẽ kiểm tra xem máy có được khai báo Default
Gateway hay không.
+ Nếu có khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ gởi gói tin thông qua Default
Gateway.
+ Nếu không có khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ loại bỏ gói tin và thông báo
”Destination host Unreachable”.
3/- Chi tiết quá trình xử lý tại máy nhận :

Bước 1 : Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và đặt chuỗi bit nhận được vào
vùng đệm. Sau đó thông báo cho lớp Data Link dữ liệu đã được nhận.
Bước 2: Lớp Data Link kiểm lỗi Frame bằng cách kiểm tra FCS trong trailer. Nếu có
lỗi thì Frame bị bỏ. Sau đó kiểm tra địa chỉ lớp Data Link (địa chỉ MAC) xem có trùng
với địa chỉ máy nhận hay không. Nếu đúng thì phần dữ liệu sau khi loại header và
trailer sẽ được chuyển lên cho lớp Network.
Bước 3: Địa chỉ lớp Network được kiểm tra xem có phải là địa chỉ máy nhận hay
không (địa chỉ IP). Nếu đúng thì dữ liệu được chuyển lên cho lớp Transport xử lý.
Bước 4: Nếu giao thức lớp Transport có hỗ trợ việc phục hồi lỗi thì số định danh phân
đoạn được xử lý. Các thông tin ACK, NAK (gói tin ACK, NAK dùng để phản hồi về
việc các gói tin đã được gởi đến máy nhận chưa) cũng được xử lý ở lớp này. Sau quá
trình phục hồi lỗi và sắp thứ tự các phân đọan, dữ liệu được đưa lên lớp Session.
Bước 5: Lớp Session đảm bảo một chuỗi các thông điệp đã trọn vẹn. Sau khi các luồn
đã hoàn tất, lớp Session chuyển dữ liệu sau header lớp 5 lên cho lớp Presentation xử
lý.
Bước 6: Dữ liệu sẽ được lớp Presentation xử lý bằng cách chuyển đổi dạng thức dữ
liệu. Sau đó kết quả chuyển lên cho lớp Application.

Bước 7: Lớp Application xử lý header cuối cùng. Header này chứa các tham số thỏa
thuận giữa hai trình ứng dụng. Do vậy tham số này thường chỉ được trao đổi lúc khởi
động quá trình truyền thông giữa hai trình ứng dụng.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 87


Bài 3: PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ
MẠNG
I Giới thiệu về môi trường truyền dẫn:
1/- Khái niệm :
Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu :
• Hữu tuyến (bounded media).
• Vô tuyến (boundless media).
Thông thường, hệ thống mạng sử dụng hai loại tín hiệu là digital và analog.
2/- Tần số truyền thông :
Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang
máy tính khác. Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các
xung nhị phân (bật/tắt). Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là
các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại.
Các sóng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Các tần số này có thể
được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio.
Sóng viba (microware). Truyền dẫn tầm nhìn thẳng, thường dùng truyền các tín hiệu
tập trung giữa hai điểm hoặc truyền tín hiệu giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ
như mạng điện thoại cellular.
Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các
khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm
phủ sóng cho nhiều trạm thu. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh

sáng cao hơn thông qua cáp quang.
3/- Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn :
Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có những tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi
kiểu dịch vụ cụ thể, nhưng thông thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau :
- Chi phí.
- Yêu cầu cài đặt.
- Độ bảo mật.
- Băng thông (bandwidth) :
Khái niệm băng thông (bandwidth) là một trong những đặc trưng quan trọng
của môi trường truyền dẫn. Băng thông là khoảng tần số mà môi trường truyền dẫn có
thể đáp ứng được và đơn vị của nó là Hz (Hertz). Băng thông liên quan mật thiết đến
tốc độ tối đa của đường truyền (theo công thức tính toán của Nyquist), do vậy đôi khi
người ta hay dùng tốc độ tối đa (tính bằng bps) để chỉ băng thông của mạng.
- Thông lượng (Throughput): Thông lượng (throughput) là lượng thông tin hữu ích
được truyền đi trên mạng trong một đơn vị thời gian và chính thông lượng mới là chỉ
số để đánh giá mạng nhanh hay chậm
- Băng tầng cơ sở (baseband) : dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền,
- Băng tầng mở rộng (broadband) : cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương
tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thông).
- Độ suy giảm (attenuation): Là độ suy giảm của tín hiệu khi di chuyển trên một
phương tiện truyền dẫn. Các nhà thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 88


dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu yếu đi mà không thể phục hồi
được.
- Nhiểu điện từ (Electromagnetic interference - EMI) : bao gồm các nhiễu điện từ bên
ngoài làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn.

- Nhiểu xuyên kênh (crosstalk) : hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiểu lẫn nhau.

Mô phỏng trường hợp nhiễu xuyên kênh (crosstalk)
4/- Các kiểu truyền dẫn :
Có các kiểu truyền dẫn như sau :
• Đơn công (Simplex) :
Trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận tín hiệu được phân
biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu, còn thiết bị thu chỉ đảm
nhiệm vai trò nhận tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.
• Bán song công (Half-Duplex) :
Trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị có thể vừa là thiết bị phát, vừa là thiết bị thu.
Nhưng tại một thời điểm thì chỉ có thể ở một trạng thái (phát hoặc thu). Bộ đàm là
thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này.
• Song công (Full-Duplex) :
Trong kiểu truyền dẫn này, tại một thời điểm, thiết bị có thể vừa phát vừa thu. Điện
thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 89


II Các loại cáp mạng:
1/- Cáp đồng trục (coaxial):
Là kiểu cáp đầu tiên được dùng trong các LAN, cấu tạo của cáp đồng trục gồm :
- Dây dẫn trung tâm : dây đồng hoặc dây đồng bện.
- Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong.
- Dây dẫn ngoài : bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện. Dây này
có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nối đất để thoát
nhiễu.

- Ngoài cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp.

Chi tiết cáp đồng trục
Ưu điểm của cáp đồng trục là rẻ tiền, nhẹ, mềm và dễ kéo dây.
Cáp mỏng (thin cable/thinnet) : có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58,
chiều dài đường chạy tối đa là 185m.
- Cáp RC-58, trở kháng 50ohm dùng với Ethernet mỏng.
- Cáp RC-59, trở kháng 75ohm dùng cho truyền hình cáp.
- Cáp RC-62 : trở kháng 93ohm dùng cho ARCnet.
Cáp dày (thick cable/thicknet) : có đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58,
chiều dài đường chạy tối đa là 500m.

So sánh cáp đồng trục Thicknet và Thinnet
So sánh giữa cáp đồng trục mỏng và cáp đồng trục dày :
- Chi phí : cáp đồng trục thinnet rẻ nhất, cáp đồng trục thicknet đất hơn.
- Tốc độ : mạng Ethernet sử dụng cáp thinnet có tốc độ tối đa 10Mbps và mạng
ARCnet có tốc độ tối đa 2.5Mbps.
- EMI : có lớp chống nhiễu nên hạn chế được nhiễu.
- Có thể bị nghe trộm tín hiệu trên đường truyền.
Cách lắp đặt dây : muốn nối các đoạn cáp đồng trục mỏng lại với nhau ta dùng
đầu nối chữ T và đầu BNC như hình bên dưới.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 90


Bài 4: TÔPÔ MẠNG
Trên thực tế mạng cục bộ là một hệ thống truyền dữ liệu giữa các máy tính với một
khoảng cách tương đối hẹp, điều đó cho phép có những lựa chọn đa dạng về thiết bị .

Tuy nhiên những lựa chọn đa dạng này lại bị hạn chế bởi các đặc tính kỹ thuật của
mạng cục bộ, đó là tập hợp các quy tắc chuẩn đã được quy ước mà tất cả các thực thể
tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt.
Các đặc tính chính của mạng cục bộ mà chúng ta nói tới sau đây là:
Cấu trúc của mạng (hay topology của mạng mà qua đó thể hiện cách nối các
mạng máy tính với nhau ra sao).
Các nghi thức truyền dữ liệu trên mạng (các thủ tục hướng dẫn trạm làm việc
làm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửi các gói
thông tin ).
Các loại đường truyền và các chuẩn của chúng .
Các phương thức tín hiệu
I. Cấu trúc của mạng (Topology)
Hình trạng của mạng cục bộ thể hiện qua cấu trúc hay hình dáng hình học cuả các
đường dây cáp mạng dùng để liên kết các máy tính thuộc mạng với nhau. Các mạng
cục bộ thường hoạt động dựa trên cấu trúc đã định saün liên kết các máy tính và các
thiết bị có liên quan.
Trước hết chúng ta xem xét hai phương thức nối mạng chủ yếu được sử dụng trong
việc liên kết các máy tính là "một điểm - một điểm" và "một điểm - nhiều điểm ".
Với phương thức "một điểm - một điểm" các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để
nối các cặp máy tính lại với nhau. Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu
hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó
chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích.
Theo phương thức "một điểm - nhiều điểm " tất cả các trạm phân chia chung một
đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi
tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra điạ chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính
căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận
còn nếu không thì bỏ qua.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 91


Hình 5.1: Các phương thức liên kết mạng
Tùy theo cấu trúc của mỗi mạng chúng sẽ thuộc vào một trong hai phương thức nối
mạng và mỗi phương thức nối mạng sẽ có những yêu cầu khác nhau về phần cứng và
phần mềm.
II. Những cấu trúc chính của mạng cục bộ
1. Dạng đường thẳng (Bus)
Trong dạng đường thẳng các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính
(bus). Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi
là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây). Mỗi
trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát
(transceiver). Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu được truyền trên cả hai chiều của
đường truyền theo từng gói một, mỗi gói đều phải mang địa chỉ trạm đích. Các trạm
khi thấy dữ liệu đi qua nhận lấy, kiểm tra, nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận
lấy còn nếu không phải thì bỏ qua.
Sau đây là vài thông số kỹ thuật của topology bus. Theo chuẩn IEEE 802.3 (cho mạng
cục bộ) với cách đặt tên qui ước theo thông số: tốc độ truyền tính hiệu (1,10 hoặc 100
Mb/s); BASE (nếu là Baseband) hoặc BROAD (nếu là Broadband).
10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn (10mm) với trở kháng 50
Ohm, tốc độ 10 Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/segment, có tối đa 100 trạm,
khoảng cách giữa 2 tranceiver tối thiểu 2,5m (Phương án này còn gọi là
Thick Ethernet hay Thicknet)
10BASE2: tương tự như Thicknet nhưng dùng cáp đồng trục nhỏ (RG
58A), có thể chạy với khoảng cách 185m, số trạm tối đa trong 1 segment là
30, khoảng cách giữa hai máy tối thiểu là 0,5m.
Dạng kết nối này có ưu điểm là ít tốn dây cáp, tốc độ truyền dữ liệu cao tuy nhiên nếu
lưu lượng truyền tăng cao thì dễ gây ách tắc và nếu có trục trặc trên hành lang chính
thì khó phát hiện ra.

Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng đường thẳng là mạng Ethernet và G-net.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 92


2. Dạng vòng tròn (Ring)
Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phương thức "một điểm
- một điểm ", qua đó mỗi một trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều
và dữ liệu được truyền theo từng gói một. Mỗi gói dữ liệu đều có mang địa chỉ trạm
đích, mỗi trạm khi nhận được một gói dữ liệu nó kiểm tra nếu đúng với địa chỉ của
mình thì nó nhận lấy còn nếu không phải thì nó sẽ phát lại cho trạm kế tiếp, cứ như
vậy gói dữ liệu đi được đến đích. Với dạng kết nối này có ưu điểm là không tốn nhiều
dây cáp, tốc độ truyền dữ liệu cao, không gây ách tắc tuy nhiên các giao thức để
truyền dữ liệu phức tạp và nếu có trục trặc trên một trạm thì cũng ảnh hưởng đến toàn
mạng.
Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng vòng tròn là mạng Tocken ring của IBM.
3. Dạng hình sao (Star)
Ở dạng hình sao, tất cả các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận
tín hiệu từ các trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối là
phương thức "một điểm - một điểm ". Thiết bị trung tâm hoạt động giống như một
tổng đài cho phép thực hiện việc nhận và truyền dữ liệu từ trạm này tới các trạm khác.
Tùy theo yêu cầu truyền thông trong mạng , thiết bị trung tâm có thể là một bộ chuyển
mạch (switch), một bộ chọn đường (router) hoặc đơn giản là một bộ phân kênh (Hub).
Có nhiều cổng ra và mỗi cổng nối với một máy. Theo chuẩn IEEE 802.3 mô hình dạng
Star thường dùng:
10BASE-T: dùng cáp UTP, tốc độ 10 Mb/s, khoảng cách từ thiết bị trung
tâm tới trạm tối đa là 100m.
100BASE-T tương tự như 10BASE-T nhưng tốc độ cao hơn 100 Mb/s.

Ưu và khuyết điểm
Ưu điểm: Với dạng kết nối này có ưu điểm là không đụng độ hay ách tắc
trên đường truyền, lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại (thêm, bớt trạm).
Nếu có trục trặc trên một trạm thì cũng không gây ảnh hưởng đến toàn
mạng qua đó dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố.
Nhược điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị
hạn chế (trong vòng 100 m với công nghệ hiện đại) tốn đường dây cáp
nhiều, tốc độ truyền dữ liệu không cao.
Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng hình sao là mạng STARLAN của AT&T
và S-NET của Novell.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 93


Hình 5.2 : Các loại cấu trúc chính của mạng cục bộ.
Đường
thẳng

Vòng Tròn

Hình sao

Ứng dụng

Tốt
cho
trường hợp
mạng nhỏ

và mạng có
giao thông
thấp và lưu
lượng dữ
liệu thấp

Tốt cho trường hợp
mạng có số trạm ít
hoạt động với tốc độ
cao,không
cách
nhau xa lắm hoặc
mạng có lưu lượng
dữ liệu phân bố
không đều.

hiên nay mạng sao là
cách tốt nhất cho
trường hợp phải tích
hợp dữ liệu và tín
hiệutiếng.Các mạng
đện thoại công cộng
có cấu trúc này

Độ phức tạp

Tương đối Đòi hỏi thiết bị
không
tương đối phức
phức tạp

tạp .Mặt khác việc
đưa thông điệp đi
trên tuyến là đơn
giản, vì chỉ có 1 con
đường, trạm phát
chỉ cần biết địa chỉ
của trạm nhận , các
thông tin để dẫn
đường khác thì
không cần thiết

Mạng sao được xem
là khá phức tạp . Các
trạm được nối với
thiết bị trung tâm và
lần lượt hoạt động
như thiết bị trung
tâm hoặc nối được tới
các dây dẫn truyền từ
xa

Hiệu suất

Rất
tốt
dưới
tải
thấp có thể
giảm hiệu

Tốt cho trường hợp
tải vừa tuy nhiên kích
thước và khả năng ,
suy ra hiệu suất của

Có hiệu quả trong
trường hợp lượng
lưu thông cao và khá
ổn định nhờ sự tăng

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 94


suất
rất chậm thời gian trễ mạng phụ thuộc trực
mau khi tải và sự xuống cấp so tiếp vào sức mạnh
tăng
với các mạng khác
của thiết bị trung
tâm.
Tổng phí

Tương đối
thấp
đặc
biệt
do
nhiều thiết

bị đã phát
triển hòa
chỉnh
và
bán
sảm
phẩm ở thị
trường .Sự
dư
thừa
kênh
truyền
được
khuyến để
giảm bớt
nguy
cơ
xuất hiện
sự cố trên
mạng

Phải dự trù gấp đôi
nguồn lực hoặc phải
có 1 phương thức
thay thế khi 1 nút
không hoạt động
nếu vẫn muốn mạng
hoạt động bình
thường

Tổng phí rất cao khi
làm nhiêm vụ của
thiết bị trung tâm,
thiết bị trung tâm ï
không được dùng vào
việc khác .Số lượng
dây riêng cũng nhiều.

Nguy cơ

Một trạm
bị
hỏng
không ảnh
hưởng đến
cả mạng.
Tuy nhiên
mạng sẽ có
nguy cơ bị
tổn hại khi
sự cố trên
đường dây
dẫn chính
hoặc
có
vấn đề với
tuyến. Vấn
đề trên rất
khó
xác

Mơt trạm bị hỏng có
thể ảnh hưởng đến
cả hệ thống vì các
trạm phục thuộc vào
nhau.
Tìm
1
repeater hỏng rất
khó ,vả lại việc sửa
chữa thẳng hay
dùng mưu mẹo xác
định điểm hỏng trên
mạng có địa bàn
rôäng rất khó

Độ tin cậy của hệ
thống phụ thuộc vào
thiết bị trung tâm,
.nếu bị hỏng thì mạng
ngưng hoạt động Sự
ngưng hoạt động tại
thiết bị trung tâm
thường không ảnh
hươdng đến toàn bộ
hệ thống .

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 95

định được
lại rất dễ
sửa chữa
Khả năng mở Việc thêm
rộng
và
định
hình
lại
mạng này
rất dễ.Tuy
nhiên việc
kết
nối
giữa
các
máy tính
và thiết bị
của
các
hãng khác
nhau khó
có thể vì
chúng phải
có thể nhận
cùng
địa
chỉ và dữ

liệu

Tương đối dễ thêm
và bớt các trạm làm
việc mà không phải
nối kết nhiều cho
mỗi thay đổi Giá
thành cho việc thay
đổi tương đối thấp

Khả năng mở rộâng
hạn chế, đa số các
thiết bị trung tâm chỉ
chịu đựng nổi 1 số
nhất định liên kết. Sự
hạn chế về tốc độ
truyền dữ liệu và
băng tần thường
được đòi hỏi ở mỗi
người sử dụng. Các
hạn chế này giúp cho
các chức năng xử lý
trung tâm không bị
quá tải bởi tốc độ thu
nạp tại tại cổng
truyền và giá thành
mỗi cổng truyền của
thiết bị trung tâm
thấp .

Hình 6.4 : Bảng so sánh tính năng giữa các cấu trúc của mạng LAN
III. Phương thức truyền tín hiệu
Thông thường có hai phương thức truyền tín hiệu trong mạng cục bộ là dùng băng tần
cơ sở (baseband) và băng tần rộng (broadband). Sự khác nhau chủ yếu giữa hai
phương thức truyền tín hiệu này là băng tầng cơ sở chỉ chấp nhận một kênh dữ liệu
duy nhất trong khi băng rộng có thể chấp nhận đồng thời hai hoặc nhiều kênh truyền
thông cùng phân chia giải thông của đường truyền.
Hầu hết các mạng cục bộ sử dụng phương thức băng tần cơ sở. Với phương thức
truyền tín hiệu này này tín hiệu có thể được truyền đi dưới cả hai dạng: tương tự
(analog) hoặc số (digital). Phương thức truyền băng tần rộng chia giải thông (tần số)
của đường truyền thành nhiều giải tần con trong đó mỗi dải tần con đó cung cấp một
kênh truyền dữ liệu tách biệt nhờ sử dụng một cặp modem đặc biệt gọi là bộ giải /
Điều biến RF cai quản việc biến đổi các tín hiệu số thành tín hiệu tương tự có tần số
vô tuyến (RF) bằng kỹ thuật ghép kênh.
IV. Các giao thức truy cập đường truyền trên mạng LAN

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 96


Để truyền được dữ liệu trên mạng người ta phải có các thủ tục nhằm hướng dẫn các
máy tính của mạng làm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửi
các gói dữ kiện. Ví dụ như đối với các dạng bus và ring thì chỉ có một đường truyền
duy nhất nối các trạm với nhau, cho nên cần phải có các quy tắc chung cho tất cả các
trạm nối vào mạng để đảm bảo rằng đường truyền được truy nhập và sử dụng một
cách hợp lý.
Có nhiều giao thức khác nhau để truy nhập đường truyền vật lý nhưng phân thành hai
loại: các giao thức truy nhập ngẫu nhiên và các giao thức truy nhập có điều khiển.
1. Giao thức chuyển mạch (yêu cầu và chấp nhận)

Giao thức chuyển mạch là loại giao thức hoạt động theo cách thức sau: một máy tính
của mạng khi cần có thể phát tín hiệu thâm nhập vào mạng, nếu vào lúc này đường
cáp không bận thì mạch điều khiển sẽ cho trạm này thâm nhập vào đường cáp còn nếu
đường cáp đang bận, nghĩa là đang có giao lưu giữa các trạm khác, thì việc thâm nhập
sẽ bị từ chối.
2. Giao thức đường dây đa truy cập với cảm nhận va chạm (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection hay CSMA/CD )
Giao thức đường dây đa truy cập cho phép nhiều trạm thâm nhập cùng một lúc vào
mạng, giao thức này thường dùng trong sơ đồ mạng dạng đường thẳng. Mọi trạm đều
có thể được truy nhập vào đường dây chung một cách ngẫu nhiên và do vậy có thể dẫn
đến xung đột (hai hoặc nhiều trạm đồng thời cùng truyền dữ liệu). Các trạm phải kiểm
tra đường truyền gói dữ liệu đi qua có phải của nó hay không. Khi một trạm muốn
truyền dữ liệu nó phải kiểm tra đường truyền xem có rảnh hay không để gửi gói dữ
liệu của, nếu đường truyền đang bận trạm phải chờ đợi chỉ được truyền khi thấy
đường truyền rảnh. Nếu cùng một lúc có hai trạm cùng sử dụng đường truyền thì giao
thức phải phát hiện điều này và các trạm phải ngưng thâm nhập, chờ đợi lần sau các
thời gian ngẫu nhiên khác nhau.
Khi đường cáp đang bận trạm phải chờ đợi theo một trong ba phương thức sau:
Trạm tạm chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi lại bắt đầu kiểm tra
đường truyền.
Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyền đến khi đường truyền rảnh thì truyền dữ
liệu đi.
Trạm tiếp tục kiểm tra đường truyềnđến khi đường truyền rảnh thì truyền dữ
liệu đi với xác suất p xác định trước (0 < p < 1).
Tại đây phương thức 1 có hiệu quả trong việc tránh xung đột vì hai trạm cần truyền
khi thấy đường truyền bận sẽ cùng rút lui và chờ đợi trong các thời gian ngẫu nhiên
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 97

khác nhau. Ngược lại phương thức 2 cố gắng giảm thời gian trống của đường truyền
bằng các cho phép trạm có thể truyền ngay sau khi một cuộc truyền kết thúc song nếu
lúc đó có thêm một trạm khác đang đợi thì khả năng xẩy ra xung đột là rất cao.
Phương thức 3 với giá trị p phải lựa chọn hợp lý có thể tối thiểu hóa được khả năng
xung đột lẫn thời gian trống của đường truyền.
Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì việc đụng độ có
thể xẩy ra với sồ lượng lớn có gây tắc nghẽn đường truyền dẫn đến làm chậm tốc độ
truyền tin của hệ thống.
3. Giao thức dùng thẻ bài vòng (Token ring)
Đây là giao thức truy nhập có điều khiển chủ yếu dùng kỹ thuật chuyển thẻ bài (token)
để cấp phát quyền truy nhập đường truyền tức là quyền được truyền dữ liệu đi. Thẻ bài
ở đay là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thưóc và nội dung (gồm các thông tin
điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Theo giao thức dùng thẻ bài vòng
trong đường cáp liên tục có một thẻ bài chạy quanh trong mạng Thẻ bài là một đơn vị
dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi).
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rảnh. Khi đó
trạm sẽ đổi bit trạng thái của thẻ bài thành bận, nép gói dữ liệu có kèm theo địa chỉ nơi
nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng.
Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu
không thể xẩy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng không thay đổi.
Trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống.
Một là việc mất thẻ bài làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa. Hai là
một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng.
4. Giao thức dung thẻ bài cho dạng đường thẳng (Token bus)
Đây là giao thức truy nhập có điều khiển trong để cấp phát quyền truy nhập đường
truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một thẻ bài được lưu chuyển trên
một vòng logic thiết lập bởi các trạm đó. Khi một trạm có thẻ bài thì nó có quyền sử
dụng đường truyền trong một thời gian xác định trước. Khi đã hết dữ liệu hoặc hết
thời đoạn cho phép, trạm chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng logic.

Như vậy trong mạng phải thiết lập được vòng logic (hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm
các trạm đang hoạt động nối trong mạng được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà
trạm cuối cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm được biết địa chỉ
của các trạm kề trước và sau nó trong đó thứ tự của các trạm trên vòng logic có thể
độc lập với thứ tự vật lý. Cùng với việc thiết lập vòng thì giao thức phải luôn luôn
theo dõi sự thay đổi theo trạng thái thực tế của mạng.

Bài 5: CÁC GIAO THỨC
Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 98


Giao thức TCP/IP được phát triển từ mạng ARPANET và Internet và được dùng như
giao thức mạng và vận chuyển trên mạng Internet. TCP (Transmission Control
Protocol) là giao thức thuộc tầng vận chuyển và IP (Internet Protocol) là giao thức
thuộc tầng mạng của mô hình OSI. Họ giao thức TCP/IP hiện nay là giao thức được sử
dụng rộng rãi nhất để liên kết các máy tính và các mạng.
Hiện nay các máy tính của hầu hết các mạng có thể sử dụng giao thức TCP/IP để liên
kết với nhau thông qua nhiều hệ thống mạng với kỹ thuật khác nhau. Giao thức
TCP/IP thực chất là một họ giao thức cho phép các hệ thống mạng cùng làm việc với
nhau thông qua việc cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng.
I. Giao thức IP
1. Tổng quát
Nhiệm vụ chính của giao thức IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành
liên kết mạng để truyền dữ liệu, vai trò của IP là vai trò của giao thức tầng mạng trong
mô hình OSI. Giao thức IP là một giao thức kiểu không liên kết (connectionlees) có
nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi truyền dữ liệu.
Sơ đồ địa chỉ hóa để định danh các trạm (host) trong liên mạng được gọi là địa chỉ IP
32 bits (32 bit IP address). Mỗi giao diện trong 1 máy có hỗ trợ giao thức IP đều phải

được gán 1 địa chỉ IP (một máy tính có thể gắn với nhiều mạng do vậy có thể có nhiều
địa chỉ IP). Địa chỉ IP gồm 2 phần: địa chỉ mạng (netid) và địa chỉ máy (hostid). Mỗi
địa chỉ IP có độ dài 32 bits được tách thành 4 vùng (mỗi vùng 1 byte), có thể biểu thị
dưới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân hay nhị phân. Cách viết phổ biến nhất là
dùng ký pháp thập phân có dấu chấm (dotted decimal notation) để tách các vùng. Mục
đích của địa chỉ IP là để định danh duy nhất cho một máy tính bất kỳ trên liên mạng.
Do tổ chức và độ lớn của các mạng con (subnet) của liên mạng có thể khác nhau,
người ta chia các địa chỉ IP thành 5 lớp, ký hiệu là A, B, C, D và E. Trong lớp A, B, C
chứa địa chỉ có thể gán được. Lớp D dành riêng cho lớp kỹ thuật multicasting. Lớp E
được dành những ứng dụng trong tương lai.
Netid trong địa chỉ mạng dùng để nhận dạng từng mạng riêng biệt. Các mạng liên kết
phải có địa chỉ mạng (netid) riêng cho mỗi mạng. Ở đây các bit đầu tiên của byte đầu
tiên được dùng để định danh lớp địa chỉ (0 - lớp A, 10 - lớp B, 110 - lớp C, 1110 - lớp
D và 11110 - lớp E).
Ở đây ta xét cấu trúc của các lớp địa chỉ có thể gán được là lớp A, lớp B, lớp C
Cấu trúc của các địa chỉ IP như sau:
Mạng lớp A: địa chỉ mạng (netid) là 1 Byte và địa chỉ host (hostid) là 3 byte.

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 99


Mạng lớp B: địa chỉ mạng (netid) là 2 Byte và địa chỉ host (hostid) là 2 byte.
Mạng lớp C: địa chỉ mạng (netid) là 3 Byte và địa chỉ host (hostid) là 1 byte.
Lớp A cho phép định danh tới 126 mạng, với tối đa 16 triệu host trên mỗi mạng. Lớp
này được dùng cho các mạng có số trạm cực lớn.
Lớp B cho phép định danh tới 16384 mạng, với tối đa 65534 host trên mỗi mạng.
Lớp C cho phép định danh tới 2 triệu mạng, với tối đa 254 host trên mỗi mạng. Lớp
này được dùng cho các mạng có ít trạm.

Hình 7.1: Cấu trúc các lớp địa chỉ IP
Một số địa chỉ có tính chất đặc biệt: Một địa chỉ có hostid = 0 được dùng để hướng tới
mạng định danh bởi vùng netid. Ngược lại, một địa chỉ có vùng hostid gồm toàn số 1
được dùng để hướng tới tất cả các host nối vào mạng netid, và nếu vùng netid cũng
gồm toàn số 1 thì nó hướng tới tất cả các host trong liên mạng

Hình 7.2: Ví dụ cấu trúc các lớp địa chỉ IP
Cần lưu ý rằng các địa chỉ IP được dùng để định danh các host và mạng ở tầng mạng
của mô hình OSI, và chúng không phải là các địa chỉ vật lý (hay địa chỉ MAC) của các
trạm trên đó một mạng cục bộ (Ethernet, Token Ring.).

Giáo trình Mạng Máy Tính và Internet

Trang 100