giáo trình Mạng máy tính

Mạng máy tính và internet
Phần A: Mạng máy tính
Chơng I: Nhập môn mạng máy tính
I.1/ Các khái niệm cơ bản:
I.1.1/ Lịch sử phát triển:
Từ những năm của thập kỷ 60 đã xuất hiện các mạng xữ lý trong đó các trạm
cuối (Gọi là terminal) thụ động đợc nối vào một máy xữ lý trung tâm. Máy xữ lý trung
tâm làm mọi việc. Từ quản lý việc truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ của các trạm
cuối, quản lý các hàng đợi .v.v cho đến việc xữ lý các ngắt từ các trạm cuối... Để giảm
nhẹ nhiệm vụ của máy xữ lý trung tâm, ngời ta thêm vào các bộ tiền xữ lý (Gọi là
Processor) để nối thành một mạng truyền tin, trong đó các thiết bị tập trung
(Concentrator) và dồn kênh (multiplexor) dùng để tập trung trên cùng một đờng truyền
các tín hiệu gửi tới từ trạm cuối .
` Sự khác nhau giữa hai thiết bị này là: Bộ dồn kênh có khả năng chuyển song
song các thông tin do các trạm cuối gửi tới, còn bộ tập trung không có khả năng đó
nên phải dùng bộ nhớ đệm để lu trử tạm thời các thông tin.
Máy trung tâm
Bộ tiền xữ lý Bộ tập trung
hoặc dồn kênh
Bộ tập trung Nối theo vòng
Hình 1: Mạng xữ lý với bộ tiền xữ lý
Từ đầu năm 70, các máy tính đã đợc nối với nhau trực tiếp đê tạo thành một
mạng máy tính nhằm phân tán tải cuả hệ thống và tăng độ tin cậy
Mạng máy tính
1
CPU CPU
Bộ tiền xữ lý Bộ tiền xữ lý
Bộ tập trung
Bộ tiền xữ lý
CPU
Hình 2: Một mạng máy tính-nối trực tiếp các bộ tiền xữ lý

Đồng thời trong những năm này, bắt đầu xuất hiện khái niệm mạng truyền thông
(communication network) trong đó các thành phần chính của nó là các nút mạng, đợc
gọi là các bộ chuyển mạch (switching unit) dùng để hớng thông tin tới đích của nó.
(Hình 3)
Hình 3: Một mạng truyền thông
Nút mạng
(Swtching Unit)
Mạng máy tính
2
Các nút mạng đợc nối với nhau bằng các đờng truyền (Transmission line) còn
các máy tính xữ lý thông tin của ngời sử dụng (host) hoặc các trạm cuối (Terminal) đ-
ợc nối trực tiếp vào các nút mạng để khi cần thì trao đổi thông tin qua mạng. Bản
thân các nút mạng thờng cũng là máy tính nên có thể đồng thời đóng vai trò máy của
ngời sử dụng.
Vì vậy, ta không phân biệt khái niệm mạng máy tính và mạng truyền thông
Các máy tính đợc kết nối với mạng máy tính nhằm vào mục đích sau:
-Làm cho các tài nguyên có giá trị cao (thiết bị, chơng trình, dữ liệu) trở nên khả
dụng đối với bất kỳ ngời sử dụng nào trên mạng (Không cần quan tâm đến vị trí địa lý
của ngời sử dụng)
-Tăng độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế khi xảy ra sự cố đối với một máy
tính nào đó
Mặc dù những mục tiêu đó rất hấp dẫn nhng cũng từ thập kỷ 80 trở đi thì việc
kết nối mạng mới đọc thực hiện rộng rãi nhờ tỷ lệ giữa giá thành máy tính và chi phí
truyền tin đã giảm đi rõ rệt do sự bùng nổ các thế hệ máy tính cá nhân
I.1.2/ Các yếu tố của mạng máy tính
-Khái niệm về mạng máy tính: là một tập hợp các máy tính đợc nối với nhau bởi các
đờng truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó. Có hai khái niệm cần làm rõ: Đờng
truyền vật lý và kiến trúc của mạng máy tính.
I.1.2.1/ Đ ờng truyền vật lý
Đờng truyền vật lý dùng để chuyển các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Các

tín hiệu điện tử đó biểu thị giá trị dữ liệu dới dạng các xung nhị phân (on-off). Tất cả
các tín hiệu đợc truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ (EM) nào
đó, trải từ các tần số radio tới các sóng cực ngắn (viba) và tia hồng ngoại. Tuỳ theo
tần số của sóng điện từ có thể dùng các đờng truyền vật lý khác nhau để truyền tín
hiệu
Các tần số radio có thể truyền bằng cáp điện (dây xoắn đôi hoặc cáp đồng trục
hoặc bằng phơng tiện quảng bá ( radio broadcasting)
Sóng cực ngắn (viba) thờng đợc dùng để truyền giữa các trạm mặt đất và các vệ
tinh. Chúng cũng đợc dùng để truyền các tín hiệu quảng bá từ môt trạm phát đến nhiều
trạm thu. Mạng điện thoại là một ví dụ cho cách dùng này
Tia hồng ngoại là lý tởng đối với nhiều loại truyền thông mạng. Nó có thể đợc
truyền giữa hai điểm hoặc quảng bá từ một điểm đến nhiều máy thu. Tia hồng ngoại
và các tần số cao hơn của ánh sáng có thể đợc truyền qua các loại cáp sợi quang.
Khi xem xét la chọn các đờng truyền vật lý ta cần chú ý các đặc trng cơ bản
của chúng là giải thông, độ suy hao và độ nhiễu điện từ
-Giải thông của một đờng truyền là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng
đợc. Ví dụ: giải thông của đờng điện thoại là 400-4000 Hz, có nghĩa nó có thể truyền
các tín hiệu với các tần số nằm trong phạm vi từ 400-4000 chu kỳ/giây
-Tốc độ truyền dữ liệu trên đờng truyền gọi là thông lợng của đờng truyền.
Thông lợng đợc đo bằng số lợng bít đợc truyền đi trong một giây. (bps).
-Độ suy hao là độ đo sự yếu đi của tín hiệu trên đờng truyền . Nó cũng phụ
thuộc vào độ dài cáp.
Mạng máy tính
3
-Độ nhiễu điện từ gây ra bởi tiếng ồn điện từ bên ngoài làm ảnh hởng đến tín
hiệu trên đờng truyền .
Hiện nay, cả hai loại đờng truyền hữu tuyến (cable) và vô tuyến (wireless) đều
đợc sử dụng trong việc nối kết mang máy tính.
-Đờng truyền hữu tuyến gồm có:
Cáp đồng trục

Cáp đôi xoắn: gồm hai loại: có bọc kim và không có bọc kim
Cáp sợi quang
-Đờng truyền vô tuyến gồm có:
Radio
Sóng cực ngắn
Tia hồng ngoại
I.1.2.1/ Kiến trúc mạng
-Kiến trúc mạng máy tính là sự biễu diễn cách nối các máy tính với nhau và tập
hợp các quy tắc, quy ớc mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải
tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt.
-Cách nối các máy tính với nhau gọi là hình trạng của mạng (topology). Còn tập
hợp các quy tắc quy ớc truyền thông gọi là giao thức (protocol) của mạng
a/ Topology: Có hai kiểu nối mạng chủ yếu là điểm-điểm (point-to-point) và
quảng bá
-Theo kiểu điểm-điểm: các đờng truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút
đều có trách nhiệm lu trử tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho tới đích. Do cách
thức làm việc nh thế nên mạng kiểu này còn đợc gọi là mạng lu và chuyển tiếp.
Hình 5: Một số dạng topo của mạng điểm-điểm.
Mạng máy tính
4
-Theo kiểu quảng bá: Tất cả các nút phân chia chung một đờng truyền vật lý.
Dữ liệu đợc gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể đợc tiếp nhận bởi tất cả các nút còn lại.
Bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ
liệu có phải dành cho mình hay không?
Hình 6: Một số ví dụ về mạng kiểu quảng bá
Trong các topo dạng BUS và dạng vòng cần có một cơ chế trong tài để giải
quyết xung đột khi nhiều nút muốn truyền tin cùng một lúc. Việc cấp phát đờng truyền
có thể là tỉnh hoặc động. Cấp phát tỉnh thờng dùng cơ chế quay vòng để phân chia đ-
ờng truyền theo các khoảng thời gian định trớc. Cấp phát động là cấp phát theo yêu
cầu để hạn chế thời gian chết vô ích của đờng truyền.

Trong topo dạng vệ tinh (hoặc radio) mỗi nút cần có một anten để thu và phát
sóng.
b/ Giao th c mạng
Việc trao đổi thông tin phải tuân theo những quy tắc nhất định.
Ví dụ: Khi hai ngời nói chuyện với nhau, muốn có kết quả thì hai ngời phải tuân theo
một quy tắc: Ngời này nói thì ngời kia nghe và ngợc lại, sử dụng chung mọt ngôn
ngữ ....
Việc truyền tìn hiệu trên mạng cũng vậy, cần phải có những quy tắc về nhiều
mặt: khuôn dạng của dữ liệu, thủ tục gửi nhận dữ liệu, kiểm soát hiệu quả và chất lợng
truyền tin và xữ lý các lỗi sự cố. Yêu cầu về xữ lý và trao đổi thông tin của ngời sử
dụng càng cao thì các quy tắc càng nhiều và phức tạp hơn. Tập hợp các quy tắc, quy -
ớc đó gọi là giao thức của mạng.
Nh vậy các mạng khác nhau có thể sử dụng các giao thức khác nhau tuỳ sự lựa
chọn của ngời thiết kế
I.1.3/ Phân loại mạng máy tính
Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố chính đợc chọn
để làm chỉ tiêu phân loại, chẳng hạn: khoảng cách địa lý, kỷ thuật chuyển mạch hay
kiến trúc mạng.
a/ Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố chính để phân loại thì ta có mạng cục
bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng và mạng toàn cầu.
Mạng máy tính
5
-Mạng cục bộ: (Local Area Network-LAN) là mạng đợc đặt trong một phạm vi tơng
đối nhỏ (Trong một toà nhà, trờng học..) với khoảng cách lớn nhất giữa các máy tính
nút mạng chỉ trong vòng vài chục KM trở xuống
-Mạng đô thị (Metropolitan Area Network-MAN) là mạng đợc cài đặt trong phạm vi
một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế-xã hội có bán kính 100KM trở lại.
-Mạng diện rộng (Wide Area Network-WAN) là mạng có phạm vi có thể vợt qua biên
giới quốc gia và thậm chí cả lục địa.
-Mạng toàn cầu (Global Area Network-GAN): Phạm vi của mạng trải rộng khắp trái

đất.
Chú ý: Việc phân loại các mạng trên có tính chất tơng đối. Nhờ sự phát triển của công
nghệ truyền dẫn và quả trị mạng nên ranh giới giữa các loại ngày càng mờ nhạt.
b/ Nếu lấy kỷ thuật chuyển mạch (switching) làm yếu tố chính để phân loại thì
ta có mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo và mạng chuyển mạch
gói
-Mạng chuyển mạch kênh (Circuit-Switched Network): Khi hai máy trao đổi thông tin
với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh cố định và duy trì cho đến khi một bên
ngắt liên lạc. Các dữ liệu đợc truyền ccố định theo con đờng đó.
Nhợc điểm:
+Tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh cố định giữa hai máy
+Hiệu suất sử dụng đờng truyền không cao vì có lúc kênh bị bỏ do cả hai bên
đều hết thông tin cần truyền trong khi các máy khác không đợc phép sử dụng kênh này
S2 S4
A S1 S6 B
S3 S5
Hình 7: Mạng chuyển mạch theo kênh
-Mạng chuyển mạch thông báo (Message Switch Network): Thông báo là một đơn vị
thông tin của ngời sử dụng có khuôn dạng đợc quy định trớc. Mỗi thông báo đều có
chứa vùng thông tin điều khiển trong đó chỉ định rõ địa chỉ đích của thông báo. Căn cứ
vào thông tin này mà mỗi nút trung gian có thể chuyển thông báo đến nút kế tiếp theo
đờng dẫn tới đích của nó. Nh vậy mỗi nút cần phải lu trữ tạm thời để đọc thông tin
điều khiển trên thông báo rồi sau đó chuyển tiếp thông báo đi. Tuỳ thuộc vào điều
kiện của mạng, các thông báo khác nhau có thể đợc gửi đi trên con đờng khác nhau.
S2 S4
Mạng máy tính
6
A S1 S6 B
S3 S5
Hình 8: Mạng chuyển mạch theo thông báo

Phơng pháp này có nhiều u điểm so với chuyển mạch kênh, cụ thể là:
+Hiệu suất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà đợc
phân chia cho nhiều máy
+Mỗi nút mạng có thể lu trử thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửi
thông báo đi do đó giảm đợc tình trạng tắc nghẽn mạng.
+Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u tiên cho các thông
báo.
+Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ
quảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích.
Nhợc điểm:
Không hạn chế kích thớc của các thông báo, có thể dẫn đến phí tổn lu trử tạm
thời cao và ảnh hởng đến thời gian đáp và chất lợng truyền đi
-Mạng chuyển mạch gói: (Packet-Switched Network)
Mỗi thông báo đợc chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin có khuôn
dạng quy định trớc. Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ
ngời gửi và ngời nhận của gói tin. Các gói tin thuộc về một thông báo nào đó có thể đ-
ợc gửi đi qua mạng để tới đích bằng nhiều con đờng khác nhau
S2 S4
A S1 S6 B
S3 S5
Hình 9: Mạng chuyển mạch theo gói
Chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói gần gióng nhau. Điểm khác biệt là
gói tin đợc giới hạn kích thớc tối đa sao cho các nút mạng có thể xữ lý toàn bộ gói tin
trong bộ nhớ mà không cần phải lu trử tạm thời trên đĩa. Vì vậy mạng chuyển mạch gói
qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch thông báo.
Nhợc điểm: Khó khăn trong việc tập hợp các gói tin để tạo lại thông báo ban đầu
của ngời sử dụng, đặc biệt khi gói tin truyền theo nhiều đờng khác nhau. Cần phải cài
Mạng máy tính
7
đặt cơ chế đánh dấu gói tin và phục hồi các gói tin bị thất lạc hoặc truyền bị lôĩ cho

các nút mạng.
Do u điểm về hiệu suất nên mạng chuyển mạch gói đợc sử dụng rộng rãi hơn
mạng chuyển mạch thông báo
c/ Ngời ta còn có thể phân loại mạng theo cấu trúc mạng. Có các loại sau: SNA
của IBM, mạng ISO, mạng TCP/IP
I.2/ Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI
I.2.1/ Kiến trúc phân tầng
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết các mạng máy
tính hiện có đều đợc phân tích thiết kế theo quan điểm phân tầng. Mỗi hệ thống thành
phần của mạng đợc xem nh là một cấu trúc đa tầng, trong đo mỗi tầng đợc xây trên
tầng trớc nó. Số lợng các tầng cũng nh tên và chức năng của mỗi tầng tuỳ thuộc vào
nhà thiết kế. Tuy nhiên hầu hết các mạng có mục đích của mỗi tầng là để cung cấp
một số dịch vụ nhất định cho tầng cao hơn.
Hệ thống A Hệ thống B
Tầng N Giao thức tầng N Tầng N
Tầng i+1 Giao thc tầng i+1 Tầng i+1
Tầng i Giao thức tầng i Tầng i
Tầng i-1 Giao thức tầng i-1 Tầng i-1
Tầng 1 Giao thức tầng 1 Tầng 1

Đờng truyền vật lý
Hình 10: Một kiến trúc phân tầng tổng quát
Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là: mỗi hệ thống trong một mạng đều
có cấu trúc tầng (số lợng tầng, chức năng) là nh nhau. Trong thực tế dữ liệu không đợc
truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống này sang tầng i của hệ thống khác (trừ đối với
tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đờng truyền vật lý). ở đây quy ớc dl ở bên hệ thống gửi
đợc truyền sang hệ thống nhận bằng đờng truyền vật lý và cứ thế đi ngợc lên tầng trên .
Nh vậy giữa hai hệ thống kết nối với nhau chỉ có tầng thấp nhất mới có liên kết vật lý,
còn ở các tầng cao hơn là liên kết logic đợc đa vào để hình thức hoá các hoạt động của
mạng thuận tiện cho việc thiết kế và cài đặt các phần mềm truyền thông.

I.2.2/ Mô hình OSI
Khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình. Từ
đó dẫn đến tình trạng không tơng thích giữa các mạng dẫn đến trở ngại cho sự tơng tác
Mạng máy tính
8
của ngời sử dụng. Vì vậy các nhà sản xuất tìm kiếm một chuẩn chung làm căn cứ cho
thiết kế.
Vì lý do đó, tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (International Organization For
Standardization-ISO) đã lập ra một tiểu ban nhằm phát triển khung chuẩn nh thế. Năm
1984, ISO đã xây dựng xong mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở
(Reference Model for Open Systems Interconection hay gọn hơn: OSI Reference
Model). Mô hình này làm cơ sở đê nối kết các hệ thống mở phục vụ các ứng dụng
phân tán. Từ mở nói lên khả năng hai hệ thống có thể nối kết để trao đổi thông tin với
nhau nếu chúng tuân thủ mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan.
Để xây dựng mô hình OSI, ISO cũng xuất phát từ kiến trúc phân tầng và dựa
trên các nguyên tắc chủ yếu sau đây:
+Để đơn giản cần hạn chế số lợng tầng
+Tạo ranh giới các tầng sao cho các tơng tác và mô tả các dịch vụ là tối thiểu.
+Chia các tầng sao cho các chức năng khác nhau đợc tách biệt với nhau và các tầng sử
dụng các loại công nghệ khác nhau cũng đợc tách biệt
+Các chức năng khác nhau đợc đặt vào cùng một tầng.
+Chọn ranh giới các tầng theo kinh nghiệm đã đợc chứng tỏ là thành công
+Các chức năng đợc định vị sao cho có thể thiết kế lại tầng mà ảnh hởng ít nhất đến
các tầng kề nó.
+Tạo ranh giới các tầng sao cho có thể chuẩn hoá giao diện tơng ứng
+Tạo một tầng khi dữ liệu đợc xữ lý một cách khác biệt
+Cho phép các thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng không làm ảnh h-
ởng đến các tầng khác
+Mối tầng chỉ có giao diện với tầng kế trên và dới nó
Khi chia các tầng con các nguyên tắc cũng đợc áp dụng tơng tự

+Có thể chia một tầng thành các tầng con
+Tạo các tầng con để cho phép giao tiếp với các tầng kế cận
+Cho phép huỷ bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết
Mô hình OSI gồm có 7 tầng với tên gọi và chức năng nh sau:
Hệ thống mở A Hệ thống mở B
Application Giao thức tầng 7 Ưng dụng
Presentation Giao thức tầng 6 Trình diễn
Session Giao thức tầng 5 Phiên
Transport Giao thức tầng 4 Giao vận
Mạng máy tính
9
Network Giao thức tầng 3 Mạng
Data Link Giao thức tầng 2 Liên kết DL
Physical Giao thức tầng 1 Vật lý

Đờng truyền vật lý
Hình 11: Mô hình OSI 7 tầng
Bảng chức năng các tầng trong mô hình OSI
Tầng Chức năng
1/PHYSICAL
Tầng Vật lý
Liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bít không có cấu
trúc qua đờng truyền vật lý, truy nhập đờng truyền vật lý
nhờ các phơng tiện cơ
2/DATA LINK Cung cấp phơng tiện truyền thông tin qua liên kết vật lý
đảm bảo tin cậy: Gửi các khối dữ liệu với các cơ chế
đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu
cần thiết
3/NETWORK Thực hiện việc chọn đờng và chuyển tiếp thông tin với
công nghệ chuyển mạch thích hợp, thực hiện kiểm soát

luồng dữ liệu và cắt ghép dữ liệu nếu cần
TRANSPORT Thực hiện việc truyền dl giữa hai đầu mút: thực hiện cả
việc kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dl giữa hai đầu
mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh hoặc cắt ghép
dữ liệu nếu cần
SESSION Cung cấp phơng tiện quản lý truyền thông giữa các ứng
dụng: Thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên
truyền thông giữa các ứng dụng
PRESENTATION Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng nhu cầu truyền
dữ liệu của các ứng dụng qua môi trờng OSI
APPLICATION Cung cấp các phơng tiện để ngời sử dụng có thể truyy
nhập đợc vào môi trờng OSI, đồng thời cung cấp các
dịch vụ thông tin phân tán
Hai hệ thống dù khác nhau nhng đều có thể truyền thông với nhau một cách hiệu quả
nếu chúng đảm bảo những điều kiện sau đây
+Cài đặt cùng một tập các chức năng truyền thông
+Các chức năng đó đợc tổ chức thành cùng một tập các tầng. Các tầng đồng
mức phải cung cấp các chức năng nh nhau.
+Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung.
Để đảm bảo các điều trên cần phải có các chuẩn. Các chuẩn cũng phải xác định các
giao thức giữa các tầng đồng mức. Mô hình OSI 7 tầng là cơ sở để xây dựng các chuẩn
đó.
Mạng máy tính
10
Các nguyên tắc và các thuật ngữ của mô hình OSI
-Trong mỗi tầng của hệ thống có một hoặc nhiều thực thể (entity) hoạt động. Một thực
thể tầng N (N-entity) đợc cài đặt các chức năng tầng N và giao thức truyền thông với
thực thể tầng N trong hệ thống khác
-Mỗi thực thể truyền thông với các thực thể tầng trên và dới nó qua một giao diện gồm
một hoặc nhiều điểm truy nhập dịch vụ (Server Acess Point-SAP)

-Thực thể tầng N-1 cung cấp dịch vụ cho thực thể tầng N thông qua việc gọi hàm
nguyên thuỷ.
-Hàm nguyên thuỷ chỉ rõ chức năng cần thực hiện và đợc dùng để chuyển dữ liệu và
thông tin điều khiển.
-Có bốn kiểu hàm nguyên thuỷ:
+Request (Yêu cầu): là hàm nguyên thuỷ mà ngời sử dụng dịch vụ dùng để gọi
một chức năng.
+Indication (Chỉ báo): là hàm nguyên thuỷ mà ngời cung cấp dịch vụ dùng để:
gọi một chức năng hoặc chỉ báo chức năng đã đợc gọi ở một điểm truy nhập dịch vụ
(SAP)
+Response (Trả lời): là hàm nguyên thuỷ mà ngời sử dụng dùng để hoàn tất một
chức năng đã đợc gọi từ trớc bởi một hàm nguyênt thuỷ Indication ở SAP đó
+Confirm (Xác nhận): là hàm nguyên thuỷ mà ngời cung cấp dịch vụ dùng để
hoàn tất một chức năng dã đợc gọi từ trớc bởi một hàm nguyên thuỷ Request tại SAP
đó
Hình 13: Minh hoạ nguyên lý hoạt động của các hàm nguyên thuỷ
Hệ thống A Hệ thống B
Ngời sử dụng
Tầng N+1 Tầng N+1 dịch vụ
Request Confirm Response Indication
(SAP) Ngời cung cấp
Tầng N Tầng N dịch vụ
Thuyết minh:
-Tầng N+1 của hệ thống A gửi xuống tầng N kề dới mọt hàm request
-Tầng N của A tạo một đơn vịi dữ liệu để gửi sang tầng N của B theo giao thức tầng N
đã xác định
-Tầng N của B chỉ bảo lên tầng N+1 kề trên nó bằng hàm Indication
-Tầng N+1 của B trả lời bằng hàm Response xuồng tầng N
-Tầng N của B tạo một đơn vị dữ liệu gửi sang tầng N của A theo giao thức tầng N đã
xác định

Mạng máy tính
11
-Tầng N của A xác nhận với tầng N+1 trên nó bằng hàm Confirm
Kết thúc một giao tác giữa hai hệ thống. Đơn vị dữ liệu trong giao thức tầng N ký hiệu
là (N) PDU
Một thực thể tầng N không thể truyền dữ liệu trực tiếp tới một thực thể tầng N ở
một hệ thống khác mà phải chuyển xuống dới để truyền qua bằng tầng thấp nhất
Dữ liệu tầng N khi xuống tầng N-1 đợc xem nh một đơn vị dữ liệu cho dịch vụ
SDU của tầng N-1. Phần thông tin điều khiển của tầng n-1 là (N-1) PCI đợc thêm vào
đầu của (N-1) SDU để tạo thành (N-1)PDU. Nếu (N-1)SDU quá dài thì nó đợc cắt nhỏ
thành nhiều đoạn, mỗi đoạn bổ sung phần (n-1) PCI ở đầu và tạo thành nhiều (n-1)
PDU. Tiếp diễn cho đến khi đến tầng vật lý.
Bên hệ thống nhận, trình tự sẽ diễn ra ngợc lại. Qua mỗi tầng PCI tơng ứng sẽ
đợc phân tích và cắt bỏ khói các PDU trớc khi gửi lên tầng trên.
1.2.3/Phơng thức hoạt động: Có liên kết và không liên kết.
Ơ mỗi tầng trong mô hình OSI: Có hai phơng thức hoạt động: Có liên kết
(Connection oriented) và không liên kết (connectionless)
a/Phơng thức có liên kết: Trớc khi truyền dữ liệu cần thiết lập một liên kết logic giữa
các thực thể đồng mức. Do đó quá trình truyền thông phải qua ba giai đoạn:
-Thiết lập liên kết logic: Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thơng lợng với nhau về
tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn truyền dữ liệu
-Truyền dữ liệu: Dữ liệu đợc truyền đi với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèm theo
để tăng độ tin cậy.
-Huỷ bỏ liên kết: Giải phóng các tài nguyên hệ thống đã đợc cấp phát cho liên kết để
dùng trong các liên kết khác.
b/Phơng thức không liên kết: Không cần thiết lập, mỗi đơn vị dữ liệu đợc truyền là độc
lập với đơn vị trớc và sau nó. Vì vậy chỉ có giai đoạn truyền dữ liệu mà thôi.
So sánh: Có liên kết truyền dữ liệu tin cậy hơn nhng cài đặt phức tạp hơn. Không liên
kết cho phép các PDU truyền theo nhiều đờng khác nhau tới đích, thích nghi với sự
thay đổi trạng thái của mạng nhng khó khăn khi tập hợp các PDU chuyển tới ngời sử

dụng
Không nhất thiết hai tầng kề nhau phải dùng chung một phơng thức hoạt động. Ví dụ
tầng N dùng có liên kết, tầng N-1 dùng phơng thức không liên kết.
I.2.3/ Các tổ chức thực hiện chuẩn hoá mạng máy tính
-ISO (International Organization For Standardization) là tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế
hoạt động dới sự bảo trợ của liên hợp quốc. ISO đợc tổ chức thành các ban kỷ thuật
(Technical Commitee-TC). Trong đó TC97 đảm nhiệm lĩnh vực xữ lý thông tin. Mỗi
TC chia thành nhiều tiểu ban (Subcommitee-SC). Mỗi tiểu ban chia thành nhiều nhóm
công tác (Working Group) đảm nhiệm các vấn đề chuyên sâu.
Các công trình chuẩn hoá: đầu tiên đợc đề nghị bởi các thành viên của ISO lên SC liên
quan. SC sẽ bỏ phiếu kín để quyết định chuyển thành quốc tế dự thảo và chuyển lên
TC. TC sẽ bỏ phiếu kín nếu nhất trí thì chuyển lên Hội đồng ISO để ban hành chính
thức
-CCITT (Commit Consultatif International Pour Telegraphe et Telephone) là tổ chức t
vấn quốc tế về điện tín và điện thoại, với các thành viên là cơ quan bu chính viễn thông
Mạng máy tính
12
của các quốc gia. Phơng thức làm việc cũng tơng tự ISO. CCITT đầu t chuẩn hoá mạng
sớm hơn ISO. Nhiều sản phẩm của CCITT đã đợc ISO thừa nhận và ban hành nh chuẩn
quốc tế. Ngợc lại mô hình OSI 7 tầng của ISO cũng đã đợc CCITT công nhận
-ECMA ( European Computer Manufactures Association)
-ANSI (American National Standards Institute)
-IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) là những tổ chức chuẩn hoá
mạng.
Đặc biệt IEEE là tổ chức đi đầu trong việc chuẩn hoá mạng cục bộ
I.3/ Kiến trúc mạng riêng của các công ty
Các công ty máy tính lớn đã tự xây dựng kiến trúc mạng cho mình. Đây không phải là
chuẩn quốc tế chính thức nhng do các công ty có vai trò lớn đối với thị trờng nên nó
tồn tại một các thực tế.
I.3.1/Kiến trúc mạng NSA của IBM

09/1973, IBM giới thiệu SNA (Systems Network Architecture). Đến nay có hơn
20.000 tram SNA hoạt động
SNA là một đặc tả gồm rất nhiều tài liệu mô tả kiến trúc của mạng xữ lý dữ liệu
phân tán. Nó định nghĩa các giao thức cho sự tơng tác giữa các máy tính, trạm cuối,
phần mềm trong mạng
SNA cũng sử dụng khái niệm phân tầng với 6 tầng sau:
-SNA Function Management (quản trị chức năng SNA): Cung cấp nhiều loại dịch vụ t-
ơng ứng với các dịch vụ của tầng 6 và tầng 7 trong mô hình OSI
-Data Flow Control (Kiểm soát luồng dữ liệu): Gần giống tầng 5 của mô hinhg OSI.
Yểm trợ phơng thức khai thác hai chiều đồng thời.
-Transmission Control (Kiểm soát truyền): Tơng tự tầng 4 của mô hình OSI
-Path Control (Kiểm soát đờng dẫn): Có hai nhiệm vụ chính: chọn đờng và kiểm soát
luồng dữ liệu. Tơng tự tầng 3 của mô hình OSI
-Data Link Control (Kiểm soát liên kết dữ liệu): Tơng tự tầng 2 của mô hình OSI
-Physical Control (Kiểm soát vật lý) Tơng tự tầng 1 của mô hình OSI
I.3.2/ Kiến trúc mạng DNA của DEC
DNA (Digital Network Architecture) hay DECnet là kiến trúc mạng của công ty
Digital Equipment. Digital đã thiết DEC nhằm đạt đợc các mục tiêu sau đây:
-Tạo một giao diện ngời dùng chung qua các ứng dụng và các cài đặt khác nhau.
-Cung cấp các khả năng phân chia tài nguyên dùng chung
-Yúm trợ các tính toán phân tán, cho phép hợp tác các chơng trình để thực hiện trong
các máy tính khác nhau trên một mạng.
-Yúm trợ nhiều chuẩn truyền thông nh Ethernet và X.25
-Duy trì độ sẵn sàng cao, ngay cả khi nút hoặc đờng truyền có sự cố
DEC net đợc thiết kế theo kiểu phân tầng gồm 8 tầng:
+USER (Ngời sử dụng): Chứa các chơng trình cung cấp cho ngời sử dụng và
một số hệ thống DECnet nh là chơng trình kiểm soát mạng
+Network Management (Quản trị mạng): Có nhiệm vụ kiểm soát và điều kiển
các hoạt động mạng.
Mạng máy tính

13
+Network Application (ứng dụng mạng): Cung cấp các chức năng bậc cao nh:
Truy nhập tệp từ xa, truyền dữ liệu, sử dụng trạm cuối tơng tác. Tơng tự chức năng
tầng 7 và 6 của mô hình OSI
+Session Control (Kiểm soát phiên): Đảm nhận viêc truyền thông logic giữa
những ngời sử dụng. Nh ánh xạ tên nút với địa chỉ nút, định danh các ngời sử dụng
cuối, mở và đóng các phiên liên lạc
+End Communication (Truyền thông đầu cuối) đảm nhiệm kiểm soát truyền
thông từ mút tới mút. Tơng tự tầng 4 của OSI
+Routing (Chọn đờng) cung cấp chức năng chọn đờng giữa các nút, đồng thời
kiểm soát luồng dữ liệu và tắc nghẽn mạng
+Data Link (liên kết dữ liệu) Hoàn toàn tơng tự tầng 2
+Physical Link (Liên kết vật lý)
SNA ISO DECnet
Function Management Application Network Management
Presentation Network Application
Data Flow Control Session Session Control
Transmission Control Transport End Communication
Path Control Network Routing
Data Link Control Data Link Data Link
Physical Control Physical Physical Link
Bàng 15: Tơng ứng giữa các tầng của kiến trúc mạng SNA, OSI và DECnet
Còn phần hệ điều hành mạng và nối kết các mạng máy tính
Câu hỏi ôn tập
1/Bạn hiểu thế nào về cấu trúc, topology, và giao thức của một mạng máy tính. Có
nhất thiết phải có giao thức cho mỗi mạng máy tính không
2/Các nguyên tắc xây dựng một kiến trúc phân tầng cho mạng máy tính là gì? Tại sao
phải phân tầng
3/Mô hình OSI đợc xây dựng nh thế nào? Chức năng tóm tắt của các tầng là gì? ý
nghĩa của mô hình này đối với việc thiết kế và cài đặt các mạng máy tính

Đọc sách để trả lời thêm:
4/Có những cách tiếp cận nào để thiết kế các hệ điều hành mạng
5/Các quan điểm xuất phát để thực hiện việc nối kết các mạng máy tính là gì?
Chơng II: Kiến trúc phân tầng của OSI
2.1/ Tầng vật lý.
2.1.1/ Vai trò và chức năng
Mạng máy tính
14
Tầng Vật lý cung cấp các phơng tiện điện cơ, chức năng, thủ tục để kích hoạt,
duy trì và đình chỉ liên kết vật lý giữa các hệ thống.
Thuộc tính điện liên quan đến sự biểu diễn các bít và tốc độ truyền các bít
Thuộc tính cơ liên quan đến tính chất vật lý của giao diện với một đờng truyền
Thuộc tính chức năng: Chỉ ra chức năng đợc thực hiện bởi các phần tử thuộc giao diện
vật lý giữa một hệ thống và đờng truyền
Thuộc tính thủ tục liên quan đến giao thức điều khiển việc truyền các xâu bít qua đờng
truyền vật lý
Tầng vật lý là tầng thấp nhất giao diện với đờng truyền. Không có PDU, không
có phần header chứa thôg tin điều khiển, dữ liệu đợc truyền đi theo dòng bít. Bởi vậy
giao thức cho tầng vật lý không xuất hiện với ý nghĩa giống nh với tầng khác.
Hình 2-1: Min hoạ môi trờng thực và môi trờng Logic của tầng Vật Lý
Hệ thống mở A Hệ thống mở B Hệ thống mở C
D Modem E F Transduce G
A/Môi trờng thực
Trong môi trờng thực, A và B đợc nối với nhau bằng một đoạn cáp đồng trục. Modem
D để chuyển đổi từ tín hiệu số qua tín hiệu tơng tự để truyền trên cáp đồng trục.
Modem D chuyển đổi tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số để truyền vào máy B.
Máy B đợc nối với máy C nhờ một đoạn cáp quang. Transduce E chuyển đổi xung điện
thành xung ánh sáng để truyền qua cáp quang, Transduce F chuyển đổi xung ánh sáng
thành xung điện và đi vào B.
Thực thể tầng VL Thực thể tầng VL Thực thể tầng VL

Liên kết đờng truyền Vật Lý
B/Môi trờng Logic
Một thực thể tầng vật lý là cấu trúc Logic giao diện với một đờng truyền Vật Lý. Các
thực thể đó có mặt trong các hệ thống A và B và C
Một giao thức tầng Vật Lý tồn tại giữa các thực thể đó để quy định về phơng thức và
tốc độ truyền .
2.1.2/ Các chuẩn cho giao diện vật lý
-Khái niệm thiết bị đầu cuối dữ liệu: (Data Terminal Equipment-DTE): Dùng để chỉ
các máy của ngời sử dụng cuối. Tất cả các ứng dụng của ngời sử dụng đều nằm ở DTE
Mạng máy tính
15
-Khái niệm thiết bị cuối kênh dữ liệu (Data Circuit terminating Equipment-DCE) dùng
để chỉ các thiết bị làm nhiệm vụ nối các DTE với các đờng truyền thông. Nó có thể là
một nhóm Modem, Transduce, Multiplexer hoặc một thiết bị số nào đó. DCE có thể đ-
ợc cào đặt ngay trong DTE hoặc đứng riêng nh một thiết bị độc lập. Nó có chức năng
chung là biến đổi dữ liệu của ngời sử dụng thành tín hiệu đờng truyền
Đa số khi kết nối mạng máy tính và trạm cuối sử dụng cùng một kiểu giao diệm
vật lý để thuận tiện cho việc truyền thông, không cần phải chuyển đổi. Đặc tả DTE và
DCE đợc đa ra bởi nhiểu tổ chức chuẩn hoá.
-Một số chuẩn thông dụng
a/ V24 và RS-232-C:
Là hai chuẩn của CCITT và EIA nhằm định nghĩa giao diện vật lý giữa DTE và DCE
Về phơng diện cơ: sử dụng đầu nối 25 chân, dùng cáp 25 sợi để nối DTE với DCE
Về phơng diện điện: Tín hiệu số nhị phân 0, 1 tơng ứng với HĐT nhỏ hơn -3v và lớn
hơn 3v. Tốc độ tín hiệu qua giao diện không vợt quá 20Kb/s và khoảng cách dới 15m
Khi khoảng cách giữa các thiết bị quá gần hai DTE có thể truyền tín hiệu trực tiếp cho
nhau. Khi đó mạch Rs-232-c vẫn có thể đợc dùng nhng không cần DTE
B/ RS-449 và RS-422-A và RS-423-A
Là ba chuẩn có u điểm hơn 2 chuẩn trên về tốc độ.
Về phơng diện chức năng: RS-449 giữ nguyên toàn bộ các mạch trao đổi của RS-232-

C và thêm vào 10 mạch mới
Về phơng diện thủ tục: Tơng tự RS-232-C. Mỗi mạch có một chức năng riêng
Về phơng diện cơ: RS-449 dùng đầu nối 37 chân
Về phơng diện điện: sử dụng công nghể tổ hợp nên tích hợp đợc nhiều mạch.
Câu hỏi:
1/Vai trò, chức năng của tầng Vât lý là gì?
2/Phân biệt DTE và CDE
3/Các chuẩn quan trọng của tầng vật lý
Thực hành: truyền file giữa 2 máy tính nối với nhau qua cổng COM, trực tiếp hoặc qua
modem
2.2/ Tầng liên kết dữ liệu
2.2.1/ Vai trò và chứ năng
Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phơng tiện để truyền thong tin qua liên kết
vật lý đảm bảo tin cậy thông qua các cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi, kiểm soát
luồng dữ liệu.
2.2.2/ Các giao thức liên kết
Có rất nhiều giao thức xây dựng cho tầng liên kết dữ liệu gọi là Data Link
Protocol-DLP. Các DLP đợc chia làm 2 loại: Đồng bộ (asynchronous DLP) và Dị bộ
(Synchronous DLP).
Loại đồng bộ đợc chia làm 2 nhóm: Hớng ký tự (Charater oriented) và hớng bit
(Bit oriented)
Data Link Protocol (DLPs)
Mạng máy tính
16
Asynchronous Synchronous
Character-oriented Bit oriented
Hình 2: phân loại các giao thức liên kết
-DLP dị bộ sử dụng phơng thức truyền dị bộ, trong đó có các bít start, stop dùng để
tách các bít biểu diễn các ký tự trong dòng dữ liệu cần truyền đi. Sở dĩ gọi là dị bộ là vì
không cần có sự đồng bộ liên tục giữa ngời gửi và ngời nhận tin. Nó cho phép một ký

tự dữ liệu đợc truyền đi bất kỳ lúc nào mà không cần quan tâm đến các tín hiệu đồng
bộ trớc đó.
Giao thức này thờng đợc dùng cho các máy điên báo hoặc máy tính trạm cuối có tốc độ
thấp.
-DLP đồng bộ: Không dùng các bít start, stop mà dùng các ký tự đặc biệt nh SYS
(Syschronization), EOT (End Of Transmisssion) giữa các dữ liệu của ngời sử dụng để
báo hiệu ngời nhận biết đợc dữ liệu đang đến hoặc đã đến
-các DLP hớng ký tự đợc xây dựng dựa trên các ký tự đặc biêt của bộ mã chuẩn nào đó
nh ASCII. Có các loại giao thức sau:
+Giao thức truyền tệp KERMIT do Đại học Colombia chế tác, cho phép truyền
tệp giữa 2 máy PC hoặc giữa một PC và 1 máy chủ.
+Giao thức BISYNC do IBM chế tác, hiện nay đợc ISO xây dựng chuẩn quốc tế.
+Giao thức BSC/Basic mode Họ giao thức này áp dụng cho trờng hợp điểm-
điểm.
-Các DLP hớng bít lại dùng cấu trúc nhị phân để xây dựng các phần tử của giao thức
và khi nhận dữ liệu theo từng bít một. Có các loại giao thức sau:
+Giao thức HDLC (High level Data Link Control: HDLC đợc phát triển bởi ISO,
nó áp dụng cho trờng hợp điểm-điểm và nhiều điểm.
Câu hỏi:
-Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu
-Các loại giao thức hớng ký tự và hớng bít.
2.3/ Tầng mạng
2.3.1/ Vai trò và chức năng
Tầng mạng cung cấp phơng tiện để truyền các đơn vị dữ liệu qua mạng thậm chí
qua một mạng của các mạng. Bởi vậy nó cần phải đáp ứng với nhiều kiểu mạng và
nhiều kiểu dịch vụ cung cấp bới các mạng khác nhau.
Hai chức năng chủ yếu của tầng mạng là chọn đờng (Routing) và chuển tiếp
(relaying). Ví dụ: xét một mạng chuyển mạch gói. Các gói dữ liệu truyền từ một hệ
thống mở này đến một hệ thống mở khác trên mạng phải đợc chonj đờng qua một
chuổi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đờng vào rồi chuyển tiế qua một đờng

ra hớng đến đích dữ liệu. Nh vậy ở mỗi nút trung gian phải thực hiện chức năng chọn
Mạng máy tính
17
đờng và chuyển tiếp. Các chức năng này phải thuộc tầng 3 vì chúng phải ở trên tầng
liên kết dữ liệu, nhng lại cung cấp dịch vụ cho tầng giao vận nên phải ở dới tầng giao
vận.
Ngoài chức năng trên nó còn thực hiện một số chức năng khác nh: thiết lập, duy
trì, giải phóng các liên kết logic, kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, dồn kênh, phân
kênh, cắt hợp dữ liệu.
2.3.2/ Các kỷ thuật chọn đ ờng trong mạng máy tính
Chọn đờng là sự lựa chọn một con đờng truyền để truyền một đơen vị dữ liệu từ
trạm nguồn đến trạm đích của nó. Do vậy phải thực hiện đợc hai chức năng sau đây:
+Quyết định chọn đờng theo những tiêu chuẩn nào đó
+Cập nhật thông tin chọ đờng
Các yếu tố liên quan đến kỷ thuật chọn đờng
+Sự phân tán của các chức năng chọn đờng trên các nút của mạng: để chọn đờng
tập trung hoặc phân tán
+Sự thích ngi với trạng thái hiện hành của mạng: để chọn đờng tỉnh hoặc thích
nghi
+Các tiêu chuẩn tối u để chọn đờng: Độ trễ trung bình của việc truyền gói tin,
Số lợng nút trung gian giữa nguồn và đích của gói tin, độ an toàn của việc truyền tin,
cớc phí truyền tin.
A/Kỷ thuật chọn đờng tập trung và kỷ thuật chọn đờng phân tán.
-Kỷ thuật chọn đờng tập trung đợc đặc trng bởi sự tồn tại một vài trung tâm điều khiển
mạng thực hiện việc chọn đờng. Sau đó gửi bảng chọn đờng đến tất cả các nút dọc theo
con đờng đã chọn. Thông tin tổng thể của mạng cần dùng đợc lu trử tại trung tâm điều
khiển mạng. Các nút mạng có thể không gửi bất kỳ một thông tin nào về trạng thái của
chúng tới trung tâm hoặc chỉ gửi khi có một sự kiện nào đó. Trung tâm sẽ cập nhật các
bảng chọn đờng dựa trên các thông tin nhận đợc
-Kỷ tghuật chọn đờng phân tán, không tồn tại trung tâm điều khiển. Quyết định chọn

đờng đợc thực hiện tại mỗi nút mạng. Điều này đòi hỏi trao đổi thông tin giữa các nút
tuỳ theo mức độ thích nghi của giải thuật đợc sử dụng.
B/Kỷ thuật chọn đờng thích nghi và kỷ thuật chọn đờng tỉnh.
-Kỷ thuật chọn đờng tỉnh có thể là phân tán hoặc tập trung nhng nó không đáp ứng với
mọi sự thay đổi trên mạng. Việc chọn đờng thực hiện mà không có sự trao đổi thông
tin. Tiêu chuẩn chọn đờng và đờng đợc chọn một lần cho toàn cuộc.
-Kỷ thuật chọn đờng không thích nghi: Mỗi nút hoạt động một cách độc lập với thông
tin riêng của mình để thích nghi với sự thay đổi của mạng theo một phơng pháp nào
đó. Thông tin sử dụng cho việc chọn đờng bao gồm:
+Các trạng thái của đờng truyền
+Các độ trễ truyền dẫn
+Mức độ lu thông
+các tài nguyên khả dụng
Khi có sự thay đỏi trên mạng các thông tin trên đợc cập nhật
Mạng máy tính
18
C/Các kỷ thuật tìm đ ờng tối u
-Thuật giải chọn đờng tập trung: Thuật giải DISTRA tìm kiếm đờng đi ngắn nhất trên
đồ thị
-Thuật giải chọn đờng phân tán: Thuật giải FORD-FULKERSON
2.3.3/ Giao thức X.25 PLP
1976, CCITT công bố họ giao thc X25
1984, CCITT và ISO ban hành X25 PLP (Packed Level Protocol) cho tầng 3 đặc
tả giao diện DTE/DTE và DTE/DCE
X25PLP định nghĩa 02 loại liên kết logic
VC (Vertual Circuit): Là liên kết ảo có tính tạm thời đợc thiết lập và xoá bỏ bởi các thủ
tục của X25PLP
PVC (Permanent Vertual Circuit): là liên kết ảo đợc thiết lập vĩnh viễn trên mạng
-các thủ tục chính của X25 PLP
Call setup: Thiết lập liên kết.

Clearing: Xoá bỏ liên kết.
Data: Truyền dữ liệu thờng
Interrupt: Truyền dữ liệu khẩn
Reset: Khởi động lại một liên kết
Restart Khởi động lại giao diện
2.3.4/ Dịch vụ OSI cho tầng mạng
Ngoài các giao thức ISO còn định nghĩa các dịch vụ mà tầng mạng cung cấp cho tầng
trên dới dạng tập các hàm nguyên thuỷ.
Trong trờng hợp mạng có liên kết. Việc truyền thông đợc thực hiện qua ba giai
đoạn: Thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và xoá bỏ liên kết.
-Hàm N-CONNECT request, N-CONNECT indication, N-CONNECT respose, N-
CONNECT confirm dành cho việc thiết lập liên kết.
-Hàm N-DIS CONNECT request, N-DIS CONNECT indication phục vụ cho việc huỷ
bỏ liên kết
-Hàm N-DATA và N-EXPEDITED-DATA dùng cho việc truyền dữ liệu
-Hàm N-DATA-ACKOWNLEDGE phục vụ báo nhận tốt dữ liệu
-Hàm N-RESET phục vụ khởi động lại liên kết
Trờng hợp không liên kết. Chỉ có 02 dịch vụ
-N-UNITDATA request
-N-UNITDATA indication
2.3.5/ Công nghệ chuyển mạch nhanh ATM
Nhu cầu truyền thông đa phơng tiện ngày càng đỏi hỏi tốc độ truyền dữ liệu cao. Trong
khi chờ việc cải thiện hiệu năng của công nghệ X25, ngời ta tập trung tìm công nghệ
mới làm tăng tốc độ chuyển mạch tại các nút mạng gọi là công nghệ FPS-Fast Packet
Switching) và đợc xây dựng trên 2 kỷ thuật cơ bản: Frame Relay và Cell Relay
A/Frame Relay: Dùng đơn vị dữ liệu có kích thớc thay đổi. Thông lợng vợt ngỡng
64Kb/s nhng tối đa 2Mb/s.
Đạt đợc thông số đó là nhờ chức năng dồn kênh và chọn đờng đợc thực hiện ở tầng 2,
hơn nữa việc chọn đờng lại rất đơn giản.
Mạng máy tính

19
B/Cell Relay: Dùng đơn vị dữ liệu có kích thớc cố định Tông lợng hàng trăm Mb/s
Câu hỏi:
-Vai trò chức năng của tầng mạng
-Có những kỷ tuật chọn đờng nào? đặc trng để phân biệt
-X225 PLP là giao thức hớng ký tự hay hớng bit
-Nêu chức năng các thủ tục chính của X25 PLP
-Các hàm nguyên thuỷ cho tầng mạng và chức năng của nó
-Vì sao phải cần đến công nghệ chuển mạch nhanh
2.4/ Tầng giao vận
2.4.1/ Vai trò và chức năng
Mô hình 7 tầng OSI đợc chia làm hai nhóm tầng: các tầng thấp quan tâm đến việc
truyền dữ liệu, các tầng cao đáp ứng yêu cầu của ngời sử dụng.
Tầng giao vận là tầng cao nhất của nhóm tầng thấp. Mục đích của nó là cung cấp dịch
vụ truyền dữ liệu sao cho các chi tiết cụ thể của phơng tiện truyền thông đợc sử dụng
ở bên dới trở nên trong suốt đối với các tầng cao.. Có thể hình dung Tầng giao vận là
bức màn che phủ toàn bộ các hoạt động ở các tầng thấp bên dới nó.
Nó có nhiệm vụ rất phức tạp, phải tính đến khả năng thích ứng với các đặc trng của
mạng: Liên kết hoặc không liên kết, tin cậy hoặc cha tin cậy...
2.4.2/ Giao thức chuẩn tầng giao vận
Có 5 lớp giao thức đợc định nghĩa cho tầng giao vận
Lớp 0: Lớp đơn giản. Cung cấp các khả năng thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và huỷ bỏ
liên kết. Phát hiện và báo lỗi nhng không thể phục hồi. Nếu tầng mạng báo hiệu một
lỗi cho tầng giao vậ thì tầng này sẽ hủ bỏ các liên kết liên quan và ngời sử dụng cuối
sẽ đợc thông báo là cắt liên kết.
Lớp 1: Lớp phục hồi lỗi cơ bản. Các đơn vị dữ liệu đợc đánh số. Có khả năng báo, nhận
và truyền dữ liệu khẩn và có khả năng phục hồi lỗi cơ bản.
Lớp 2: Lớp dồn kênh. Là một cải tiến của lớp 0. Cho phép dồn một số liên kết giao vận
vào một liên kết mạng duy nhất. Đồng thời có thể kiểm soát luồng dữ liệu để tránh tắc
nghẽn.

Lớp 3: Lớp phục hồi lỗi và dồn kênh. Là sự mở rộng giao thức lớp 2 với khả năng phát
hiện và phục hồi lỗi. Ngoài ra còn có khả năng truyền lại dữ liệu.
Lớp 4: Lớp phát hiện và phục hồi lỗi: Là lớp có hầu hết các chức năng của các lớp trớc
và bổ sung thêm một số khả năng khác để kiểm soát việc truyền dữ liệu
2.4.3/ Dịch vụ OSI cho tầng giao vận
Ngoài các giao thức ISO còn định nghĩa các dịch vụ mà tầng giao vận cung cấp cho
tầng trên dới dạng tập các hàm nguyên thuỷ.
Trong trờng hợp mạng có liên kết.
-Hàm T-CONNECT request, T-CONNECT indication, T-CONNECT respose, T-
CONNECT confirm dành cho việc thiết lập liên kết.
-Hàm T-DIS CONNECT request, T-DIS CONNECT indication phục vụ cho việc huỷ
bỏ liên kết
-Hàm N-DATA và N-EXPEDITED-DATA dùng cho việc truyền dữ liệu
Trờng hợp không liên kết. Chỉ có 02 dịch vụ
Mạng máy tính
20
-N-UNITDATA request
-N-UNITDATA indication
Câu hỏi:
-Vai trò chức năng của tầng giao vận là gì?
-Điểm khác biệt quan trọng giữa tầng mạng và tầng giao vận
-Vì sao phải chia thành nhiều lớp trong tầng giao vận. í nghĩa của mỗi lớp.
2.5/ Tầng phiên
2.5.1/ Vai trò và chức năng
Là tầng thấp nhất trong nhóm tầng cao. Mục tiêu cung cấp cho ngời sử dụng
cuối các chcs năng cần thiết để quản trị các phiên ứng dụng của họ. Cụ thể:
-Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng
các phiên gọi là các hội thoại.
-Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu
-áp đặt các quy tắc cho các tơng tác giữa các ứng dụng của ngời sử dụng

-Cung cấp cơ chế nắm quền trong quá trình trao đổi dữ liệu
Việc trao đổi dữ liệu có thể thực hiện một trong 3 cách:
+Hai chiều đồng thời: Cả hai bên có thể đồng thời gửi dữ liệu đi. Khi phơng thức
này đã thoả thuận thì không đòi hỏi nhiệm vụ quản trị tơng tác đặc biệt
+Hai chiều luân phiên: Hai ngời sử dụng phiên phải nắm quyền đê truyền dữ
liệu. Tầng phiên duy trì tơng tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi ngời sử dụng khi
đến lợt họ đợc truyền dữ liệu
+Một chiều ít xảy ra: Dữ liệu đợc gửitới một ngời tạm ngừng làm việc, chỉ có
một chơng trình nhận tiếp nhận và giữ lại thông tin này
Một chức năng quan trọng của tầng phiên là đặt tơng ứng các liên kết phiên với các
liên kết giao vận
2.5.2/ Dịch vụ OSI cho tầng phiên
Mục tiêu của các dịch vụ:
-Thiết lập một liên kết với một user khác, trao đổi dữ liệu với ngời sử dụng đó một các
đồng bộ và huỷ bỏ một cachs có trật tựkhi không dungf đến.
-Thơng lợng về việc dùng các thẻ bài để trao đổi dữ liệu, đồng bộ hoá và huỷ bỏ liên
kết, sắp xếp phơng thức trao đổi dữ liệu
-Thiết lập các điểm đồng bộ hoá trong các hội thoại và khi xảy ra sự cố có thê khôi
phục lại
-Ngắt một hội thoại và khôi phục lại hội thoại đó từ một điểm xác định trớc.
Tên dịch vụ Chức năng
Giai đoạn thiết lập liên kết
Session Connection
Dùng để thiết lập mối liên kết giữa hai ngời sử
dụng. Cho phép ngời sử dụng thơng lợng về các
thẻ bài và tham số dùng cho liên kết
Giai đoạn truyền dữ liệu
Normal Data Transfer
Cho phép truyền Session Service Data Unit qua
một liên kết phiên

Expedited Data Transfer Cho phép truyền Session Service Data Unit khẩn
qua một liên kết phiên mà không chịu ràng buộc
bởi thẻ bài và kiểm soát luồng dữ liệu của dịch
Mạng máy tính
21
vụ truyền dữ liệu khác
Type Data Transfer Cho phép truyền Session Service Data Unit qua
một liên kết phiên độc lập với việc gán thẻ bài
cho dữ liệu. Vì vậy dữ liệu có thể gửi ngợc với
luồng dữ liệu bình thờng
Capability Data Exchange Dùng khi các Activity Service là sẳn sàng
Give Token Dùng để trao lại một hoặc nhiều thẻ bài cho ngời
sử dụng khác
Please Token Cho phép ngời sử dụng yêu cầu 1 thẻ bài đang đ-
ợc gán cho một ngời sử dụng khác.
Give Control Cho phép ngời sử dụng trao lại tất cả các token
cho 1 ngời sử dụng khác
Giai đoạn huỷ bỏ liên kết
Orderly Release
Huỷ bỏ liên kết phiên sau khi toàn bộ các dữ
liệu trên đó đã đợc tiếp nhậ bởi những ngời sử
dụng
User initiated Arbort Huỷ bỏ một phiên, kết thúc luôn các yêu cầu
dịch vụ cha đợc giải quyết

2.5.3/ Giao thức chuẩn tầng phiên:
Câu hỏi:
-Vai trò chức năng ầng phiên trong mô hình OSI
-Tại sao tầng phiên phải thực hiện việc đặt tơng ứng giữa các liên kết phiên và liên kết
giao vạan

-Nêu mục tiêu của các dịch vụ tầng phiên
2.6/ Tầng trình diễn
2.6.1/ Vai trò và chức năng
-Mục đích của tằng trình diễn (Presentation layer) là đảm bảo cho các hệ thống
cuối có thể truyền thông có kết quả, ngay cả khi chúng sử dụng các biểu diến khác
nhau. Để làm đợc điều đó nó cung cấp một biểu diễn chung để dùng trong truyền
thông và cho phép chuyển đổi từ biểu diễn cục bộ sang biểu diễn chung đó
Tồn tại 3 cú pháp thông tin đợc trao đổi giữa các thực thể ứng dụng đó là: Cú
pháp dùng bởi ứng dụng nguồn, cú pháp dùng bởi ứng dụng đích và cú pháp đợc dùng
giữa các thực thể tầng trình diễn (cú pháp truyền). Tầng trình diễn đảm nhiệm việc
chuyển đổi biểu diễn của thông tin giữa cú pháp truyền và mỗi một cú pháp kia khi
có yêu cầu
2.6.2/ Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn
Có hai loại dịch vụ OSI cho tầng trình diễn:
-Loại liên quan đến biểu diễn của dữ liệu ngời sử dụng để đảm bảo cho hai thực thể
ứng dụng có thể trao đổi dữ liệu thành công . Để cung cấp dịch vụ này tầng trình diễn
phải thực hiện hai nhiệm vụ
Mạng máy tính
22
+Thơng lợng về cú pháp truyền: Với mỗi kiểu dữ liệu ngời sử dụng cho trớc,
một cú pháp truyền đợc thơng lợng.
Chuyển đổi: Dữ liệu cung cấp bởi ngời sử dụng đợc chuyển đổi thành biểu diễn
theo cú pháp truyền để truyèen đi. Dữ liệu nhận đợc sẽ đợc chuyển đổi từ cú pháp
truền sang biểu diễn của ngời sử dụng
-Loại thứ hai gồm các dịch vụ cho phép các thực thể ứng dụng có thể sử dụng các dịch
vụ tầng phiên đê quản lý hội thoại
2.6.3/ Giao thức chuẩn tầng trình diễn (ISO 8823/CCITT X.226)
Giao thức chuẩn của ISO/CCITT cho tầng trình diễn đặc tả những nội dung
chính sau đây
-Cờu trúc và mã hoá các đơn vị dữ liệu của giao thức trình diễn dùng để truyền dữ liệu

và thông tin điều khiển giữa các thực thể trình diễn của hai hệ thống mở
-Các thủ tục để truyền dữ liệu và thông tin điều khiển giữa các thực thể trình diễn giữa
hai hệ thống mở
-Liên kết giữa giao thức trình diễn với dịch vụ trình diễn và với dịch vụ phiên
Câu hỏi
-Vai trò và chức năng củatầng trình diễn
-Đặc điểm của dich vụ tầng trình diễn
Đặc điểm của giao thức chuẩn cho tầng trình diễn
2.7/ Tầng ứng dụng
2.7.1/ vai trò và chức năng
Tầng ứng dụng (Application Layer) là ranh giới giữa môi trờng nối kết các hệ
thống mở và các tiến trình ứng dụng (Application Process-AP). Các AP sử dụng môi tr-
ờng OSI để trao đổi dữ liệu trong quá trình thựchiện của chúng. Là tầng cao nhất trong
mô hình OSI 7 tầng.
Tầng ứng dụng có một số đặc điểm khác với tầng dới nó
-Không cung cấp dịch vụ cho tầng trên
-Một tiến trình ứng dụng (AP) là một phần tử trong một hệ thống mở thực hiện việc xữ
lý thông tin cho một ứng dụng cụ thể. Các Ap thuộc các hệ thống mở khác nhau phải
trao đổi thông tin qua tầng ứng dụng. Tầng ứng dụng bao gồm các thch thể ứng dụng
(Application Entity-AE). Các thực thể này dùng giao thức ứng dụng và dịch vụ trình
diễn để trao đổi thông tin. Nh vậy các AE cung cấp cho các AP các phơng tiện cần
thiết để truy nhập môi trờng OSI Tuy nhiên tầng ứng dụng chỉ giải quyết vấn đề ngữ
nghĩa chứ không giải quyết vấn đề cú pháp
2.7.2/ Chuẩn hoá tầng ứng dụng
Môt liên kết ứng dụng gọi là: Application association. Hai AE muốn trao đổi
thông tin với nhau (trong trờng hợp có liên kết) thì phải lập một Application
association. Application association này sẽ đặt tơng ứng 1-1 với 1 Pressentation
conection.
Đã có nhiêu công trình chuẩn hoá tầng ứng dụng. Ngời ta đã chia nó thành các
tầng con và việc truyền thông phải đi qua các tầng con đó.. Cụ thể là các phần tử dịch

vụ ứng dụng chung (Common Application Service Elements-CASE) chứa dịch vụ
truyền thông cần thiết khác nhau cho ứng dụng phổ biến nhất. Nhng thực tế có những
Mạng máy tính
23
ứng dụng không cần đến tất cả các chức năng của CASE. Mặt khác, các ứng dụng đợc
chuẩn hoá đồng thời và thờng thờng các kết quả đợc phát triển đó là kém tơng thích
với nhau
Năm 1997 chuẩn ISO 9545 và tơng ứng X.207 đợc công bố. Cờu trúc chuẩn này
xác định các ứng dụng có thể cùng tồn tại và sử dụng các dịch vụ chung nh thể nào
Câu hỏi:
-Trình bày vai trò chức năng của tầng ứng dụng. Giữa 3 tầng coa có mối quan hệ gì
Chơng III: Mạng cục bộ
I/Đ ờng Truyền:
I.1/ Các loại cáp
I.1.1/Cáp đồng trục (Coaxial Cable): Đồng trục là vì hai đờng dây dẫn của nó có cùng
một trục chung. Một dây dẫn trung tâm, thờng là dây đồng cứng. Một dây dẫn tạo
thành một đờng ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm. Dây dẫn này có thể là dây bện
hoặc lá kim loại. Vì nó có chức năng chống nhiễu nên còn đợc gọi là lớp bọc kim.
Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly, và bên ngoài cùng là lớp vỏ nhựa
cứng để bảo vệ
Hiện nay thờng có các loại cáp đồng trục cho mạng cục bộ:
RG-8, RG-11, 50ohm (Trở kháng)
RG-58, RG-11, 50ohm
RG-59, RG-11, 75ohm
RG-62, RG-11, 93ohm
Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục thờng có giải thông từ 2.5Mb/s đến 10Mb/s
Cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp khác. Các mạng cục bộ sử dụng
cáp đồng trục có thể có kích thớc trong phạm vi vài ngàn mét.
1.1.2/Cáp xoắn đôi (Twisted-Pair Cable)
Là cáp gồm hai đờng dây dẫn đồng đợc xoắn vào nhau nhằm giảm nhiễu điện từ

gây ra bởi môi trờng xung quanh và gây ra bởi bản thân chúng với nhau.
Có hai loại cáp xoắn đôi: Cáp có bọc kim STP(Shield Twisted-Pair) và cáp
không bọc kim UTP(Unshield Twisted-Pair)
STP(Shield Twisted-Pair): Lớp bọc kim bên ngoài cáp xoắn đôi có tác dụng
chống nhiễu điện từ. Có nhiều loại cáp STP: Loại gồm một đôi dây xoắn ở trong vỏ
bọc kim và loại gồm nhiều dôi dây xoắn.
Theo lý thuyết, tốc độ của cáp STP là 500Mb/s. Thực tế, với độ dài cáp là 100m
tốc độ truyền chỉ đạt 155Mb/s. Đối với mạng Token Ring tốc độ chỉ đạt: 16Mb/s. Độ
dài chạy cáp thờng giới hạn trong vài trăm mét.
UTP: có tính năng tơng tự STP chỉ kém về khả năng chống nhiễu và suy hao do
không co vỏ bọc kim. Có 5 loại cáp UTP thờng đợc dùng.
UTP loại 1-2: Sử dụng thích hợp cho truyền thoại và truyền dữ liệu tốc độ thấp.
(Dới 4Mb/s)
UTP loại 3: Sử dụng thích hợp cho truyền dữ liệu tốc độ lên đến 16Mb/s, la loại
cáp chuẩn dùng cho hầu hết các mạng điện thoại
UTP loại 4: Sử dụng thích hợp cho truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 20Mb/s
Mạng máy tính
24
UTP loại 5: Sử dụng thích hợp cho truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 100Mb/s.
1.1.3/ cáp sợi quang: bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi thuỷ tinh
hoặc Plastic có thể truyền dẫn tín hiệu quang) đợc bọc một lớp áo có tác dụng phản xạ
tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu. Bên ngoài cùng là lớp vỏ nhựa để bảo vệ
cáp. Nh vậy cáp sợi quang không dẫn tín hiệu điện mà dẫn tín hiệu quang. Do đó phải
có thiết bị để chuyển các tín hiệu điện thành tín hiệu quang để truyền và đầu kia phải
có thiết bị để chuyển từ tín hiệu quang thành tín hiệu điệ để đa vào máy. Cáp sợi quang
hoạt động một trong hai chế độ: Single Mode (Một đờng duy nhất) hoặc Multi-Mode
(nhiều đờng dẫn quang). Căn cứ vào đờng kính lõi quang, đờng kính lớp áo bọc và chế
độ hoạt động, Hiện nay có 4 loại cáp sợi quang hay sử dụng
-Cáp có đờng kính lõi sợi 8.3 Micron/đờng kính lớp áo 125Micron/single mode
-Cáp có đờng kính lõi sợi 62.5 Micron/đờng kính lớp áo 125Micron/single mode

-Cáp có đờng kính lõi sợi 50 Micron/đờng kính lớp áo 125Micron/single mode
-Cáp có đờng kính lõi sợi 100 Micron/đờng kính lớp áo 125Micron/single mode.
Đờng kính lõi sợi rất nhỏ nên rất khó khăn khi phải đấu nối cáp sợi quang, cần phải có
công nghệ đặc biệt và chi phí cao
Giải thông của cáp sợi quang có thể đạt tới 2Gb/s và cho phép khoảng cách đi
cáp khá xa vì độ suy hao trên cáp thấp và không bị ảnh hởng của nhiễu điện từ và các
hiệu ứng điện khác. Hơn nữa, các tín hiệu truyền trên cáp quang không thể bị phát
hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử của ngời khác, an toàn thông tin trên mạng đợc
bảo đảm.
1.2/Phơng tiện vô tuyến
1.2.1/Radio: Chiếm giải tần 10KHz đến 1GHz trong đó có các băng tần nh:
-Sóng ngắn
-VHF (Very Hight Frequency): Truyền hình và FM radio
-UHF (Ultra Hight Frequency): Truyền hình
Có 3 phơng thức truyền theo tần số Radio
-Công suất thấp-tần số đơn: (Low Power, Single Frequency): Có tốc độ thực tế
từ 1 đến 10Mb/s. Độ suy hao lớn do công cuất thấp, chống nhiễu kém.
-Công suất cao-tần số đơn: (Hight Power, Single Frequency): Có tốc độ thực tế
từ 1 đến 10Mb/s. Độ suy hao ít hơn, chống nhiễu kém.
-Trải phổ: (Spread Spectrum): tất cả các hệ thống 900 MHz đều có phạm vi tốc
độ từ 2-6Mb/s. Do hoạt động ở công suất thấp nên độ suy hao cũng lớn.
1.2.2/ Viba (MicroWave). Có hai dạng truyền thông bằng viba: Mặt đất và vệ tinh. Các
hệ thống viba mặt đất thờng hoạt động ở băng tần 4-6GHz và 21-23GHz, tốc độ truyền
dữ liệu từ 1-10Mb/s.
1.2.3/các hệ thống hồng ngoại (infrared System)
Có hai phơng pháp kết nối mang bằng hồng ngoại: điểm-điểm và quảng bá.
Các mạng điểm-điểm hoạt động bằng cách chuyển tiếp các thiết bị hồng ngoại từ một
thiết bị tới một thiết bị kế tiếp. Giải tần của phơng pháp này khoảng 100GHz đến
1000THz, tốc độ đạt từ 100Kb/s đến 16Mb/s.
Các mạng quảng bá hồng ngoại cũng có giải tần từ 100GHz đến 1000THz nhng tốc độ

truyền dữ liệu thực tế chỉ đạt dỡi 1Mb/s
Mạng máy tính
25