Phân biệt các loại mạng máy tính mạng LAN, WAN, Internet, Intranet, Exatranet, mạng LAN

A:LỜI MỞ ĐẦU
Trao đổi thông tin là một nhu cầu bức thiết và không thể thiếu
của con người. Mạng điện thoại ra đời đã giải quyết được phần
nào nhu cầu này. Chưa dừng lại ở đó, con người còn muốn trao
đổi nhiều dạng thông tin khác như văn bản, hình ảnh. Việc nối
kết nhiều máy tính lại với nhau không nhằm ngoài mục đích
này. Hơn nữa, để tồn tại và phát triển con người phải từng bước
khám phá được thiên nhiên thông qua việc giải những bài toán
rất phức tạp. Chỉ một vài nhà khoa học và chỉ bằng những máy
tính đơn lẻ làm công cụ sẽ không thể nào xử lý và giải quyết
được những bài toán phức tạp đó. Việc kết nối các máy tính
thành mạng máy tính giúp cho con người sử dụng được sức
mạnh tổng hợp của trí tuệ nhân loại cũng như sức mạnh tổng

hợp của công cụ xử lý thông tin. Sự kết hợp của mạng máy tính
với các hệ thống truyền thông đã tạo một sự chuyển biến có
tính cách mạng trong vấn đề tổ chức khai thác và sử dụng các
hệ thống máy tính. Mô hình tập trung dựa trên các máy tính lớn
với phương thức xử lý theo lô đã được thay thế bởi một mô hình
tổ chức sử dụng mới, trong đó các máy tính đơn lẻ được kết nối
lại để cùng thực hiện công việc. Một môi trường làm việc nhiều
người sử dụng phân tán đã hình thành, cho phép nâng cao hiệu
quả khai thác tài nguyên chung từ những vị trí địa lý khác nhau.

B:Nội dung
1.Phân biệt các loại mạng máy tính mạng LAN,

WAN, Internet, Intranet, Exatranet

KHÁI NIỆM

ĐẶC ĐIỂM


LAN

WAN

LAN (viết tắt từ tên tiếng

Anh Local Area Network,
"mạng máy tính cục bộ") là
một hệ thống mạng dùng
để kết nối các máy tính
trong một phạm vi nhỏ (nhà
ở, phòng làm việc, trường
học, …). Các máy tính trong
mạng LAN có thể chia sẻ tài
nguyên với nhau, mà điển
hình là chia sẻ tập tin, máy
in, máy quét và một số thiết
bị khác.

Wan còn gọi là mạng diện
rộng dùng trong vùng địa lí
lớn thường cho quốc gia hay
cả lục địa, phạm vi vài trăm
cho đến vài ngàn km.Chúng
bao gồm tập hợp nhiều máy
nhằm chạy các chương trình
cho người dùng. Các máy
này thường gọi là máy lưu
trữ hay máy đầu cuối.Các
máy chính được nối với
nhau bằng các mạng truyền

thông con hay còn gọi là
mạng con.Nhiệm vụ của
mạng con là chuyển tải các
thông điệp từ máy chủ này
sang máy chủ khác.

- Quy mô nhỏ, thường
là bán kính dưới vài km
- Là sở hữu của một tổ
chức
- Tốc độ truyền cao, ít
lỗi

- Tốc độ thông thường
trên mạng LAN là 10,
100Mb/s và tới nay với
Gigabit Ethernet.

- Mạng WAN có kết nối
rộng lớn, bao phủ cả
một quốc gia, hay toàn
cầu. Có thể kết nối
thành mạng riêng của
một tổ chức, hay có
thể phải kết nối qua

nhiều hạ tầng mạng
công cộng và của các
công ty viễn thông
khác nhau.
- Có thể dùng đường
truyền có giải thông
thay đổi trong khoảng
rất lớn từ 56Kbps đến
T1 với 1.544 Mbps hay
E1 với 2.048 Mbps,
….và đến Giga bítGbps là các đường trục
nối các quốc gia hay

châu lục.
- Băng thông thấp vì
vậy kết nối yếu dễ mất
kết nối phù hợp với các
ứng dụng như E-Mail,
Web…


- Phạm vi hoạt động
rộng lớn, không giới
hạn.
- Chi phí rất cao.

- Quản trị mạng WAN
phức tạp

Intern
et

Intran
et

Internet là "một hệ thống
thông tin toàn cầu"có thể
được truy nhập công cộng

gồm các mạng máy tính
được liên kết với nhau. Hệ
thống này truyền thông tin
theo kiểu nối chuyển gói dữ
liệu (packet switching) dựa
trên một giao thức liên
mạng đã
được
chuẩn
hóa (giao thức IP). Hệ thống
này bao gồm hàng ngàn
mạng máy tính nhỏ hơn của

các doanh nghiệp, của các
viện nghiên cứu và các
trường đại học, của người
dùng cá nhân và các chính
phủ trên toàn cầu.
Intranet là một mạng nội bộ
để các nhân viên trong một
công ty hay một tổ chức xây
dựng và chia sẻ thông tin
chứa trên các cơ sở dữ liệu
riêng theo phương pháp của
WorldWideWeb của Internet,

có nghĩa là sử dụng ngôn
ngữ phát triển siêu văn bản
– HTML(HyperText Markup
Language), giao thức truyền
siêu văn bản HTTP và giao
thức TCP/IP.

- Mạng internet là
trường hợp đặc biệt
của mạng WAN, nó
cung cấp các dịch vụ
toàn cầu như Mail,

Web, Chát….Mạng
internet miễn phí cho
tất cả mọingười.

- Tính chất quan trọng
của Intranet là phải có
kế hoạch để bảo vệ
thông tin nội bộ, không
cho phép những người
không được phép truy
nhập cơ sở dữ liệu của
mình.

- Có nhiều cách ngăn
chặn như dùng mật
khẩu, các biện pháp
mã hoá hay bức tường
lửa (nhưng bức tường
lửa rất khó ngăn chặn


“người nhà”).
- Extranet là mạng giữa
các doanh nghiệp thực
chất sự trao đổi qua

mạng thực chất là quá
trình
kinh
doanh
thương mại điên tử nó
mang đầy đủ những
ứng dụng của mạng
toàn cầu Internet mặt
khác mạng extranet
còn có hệ thống bảo
mật những thông tin
nội bộ của mạng .

Extranet là mạng máy tính
mà nó liên kết những
Exatra mạng Intranet của
những
net
đối tác kinh doanh thông
qua Internet

- Extranet có thể tốn
kém để thực hiện và
duy trì trong một tổ

chức (ví dụ, phần cứng,
phần mềm, chi phí đào
tạo nhân viên), nếu tổ
chức trong nội bộ chứ
không phải là một nhà
cung cấp dịch vụ ứng
dụng.
- An ninh của Extranet
có thể là một mối quan
tâm khi lưu trữ thông
tin có giá trị hoặc độc
quyền.

2.Các vấn đề liên quan đến mạng LAN
2.1 Các đặc trưng của mạng LAN
Trong mạng LAN, công nghệ mạng quyết định đặc tính, quy
mô của mạng. Các đặc trưng để phân biệt mạng LAN với các
dạng mạng khác là:
- Mạng LAN có quy mô nhỏ, thường là bán kính dưới vài chục


km. Mạng LAN có thể kết nối từ hai cho đến hàng trăm máy
tính thông qua các cáp mạng hoặc đường truyền vô tuyến
( mạng LAN không dây). Các máy tính trong mạng LAN thường

chia sẻ cáp mạng chung do đó cần phải có một phương pháp
điều khiển truy cập đường truyền cho mạng LAN. Trong một
mạng LAN đơn không cần có hệ thống trung chuyển
( Routing/Switching)
- Mạng LAN thường được sở hữu bởi môt tổ chức. Thực tế, đó là
đặc trưng quan trọng trong việc quản lí mạng có hiệu quả ( bảo
mật, khắc phục sự cố )
Hiện tại có rất nhiều kỹ thuật xây dựng mạng LAN . Cùng với
các kỹ thuật xây dựng là các chuẩn , nhiều chuẩn mạng LAN đã
được phát triển trong đó Ethernet và FĐI là phổ biến nhất.
Người ta thường gọi chung họ các chuẩn mạng LAN là IEE802
- Mạng LAN có tốc độ cao và ít lỗi. Trên mạng diện rộng, tốc độ

với công nghệ hiện tại chỉ đạt vài trăm Kb/s đến Mb/s. Mạng
LAN sử dụng tối đa băng thông của đường truyền, tốc độ trong
mạng LAN với công nghệ hiện tại có thể đạt từ 10, 100 Mb/s tới
10Gigabit/s. Các kỹ sư thuộc nhóm nghiên cứu đặc biệt của
Viện kỹ thuật điện và điện tử ( IEEE) Mỹ đang hy vọng , đến
năm 2010 sẽ đẩy tốc độ của mạng LAN ( Ethernet) lên đến 100
Gigabit/s.
Với những đặc trưng trên, mạng LAN được sử dụng để triển khai
các ứng dụng trong hầu hết các tổ chức như trường học, các
công ty, doanh nghiệp , các ngân hàng . Với tính sẵn sàng cao,
khả năng khắc phục sự cố 24/24h, đảm bảo cho các giao dịch
được tiến hành thông suốt

Thông thường, một mạng LAN được định nghĩa dưạ trên các
thông số như :
+ Topology mạng
+ Đường truyền chia sẻ
+ Kỹ thuật/phương pháp truy cập đường truyền
2.2 Topology mạng LAN


Hình sao (Star)


-Cấu trúc: Các máy tính được nối trực tiếp vào một bộ phận

trung nối kết (router, switch, hub). Dữ liệu từ một máy qua bộ
tập trung nối kết để được chuyển tới máy khác.
-Ưu điểm:
+ Tránh được yếu tố gây ngưng trệ mạng do các máy tính kết
nối trực tiếp vào bộ kết nối trung tâm bằng cáp.
+ Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có 1 thiết bị
nào đó ở 1 nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình
thường.
+ Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định
+ Mạng đấu kiểu hình sao (STAR) cho tốc độ nhanh nhất
+ Khi có lỗi mạng, ta dễ dàng kiểm tra sửa chữa.
-Nhược điểm:

+ Kiểu dấu mạng này có chi phí dây mạng và thiết bị trung gian
tốn kém hơn.
+Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng
của trung tâm.
+ Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
+Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút
thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm
rất hạn chế (100 m).
Chúng ta có thể mở rộng mạng hình sao bằng các thiết bị
Hub, nghĩa là mạng của rất nhiều mạng con hình sao được kết
nối lại với nhau.



Hình tuyến (Bus)

-Cấu trúc: Hoạt động theo kiểu quảng bá ( Broadcast) thực hiện
kết nối theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị
khác-các nút, đều được nối đến một trục đường dây cáp chính
(gọi là Bus) để chuyền tải tín hiệu.Phía hai đầu dây cáp được bịt
bởi 1 thiết bị gọi là Terminator( một thiết bị điện trở đặc biệt).
-Ưu điểm:
+Loại hình mạng này dùng ít dây cáp nhất, đễ lắp đặt, giá

thành rẻ, phù hợp với các gia đình hay các văn phòng nhỏ
-Nhược điểm:
+ Khi dữ liệu được vận chuyển với lưu lượng lớn,có thể gây sự
ùn tắc thông tin
+ Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt
động
+ Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
Trên thực tế mạng kiểu Bus ít được sử dụng vì những lý do trên
đặc biệt là sự hạn chế của tính năng và sự thiếu mềm dẻo trong
kiến trúc


Dạng vòng (Ring)


-Cấu trúc: Hoạt động theo kiểu quảng bá ( Broadcast) mạng
được bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế
làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một
chiều nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm
chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo
địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
-Ưu điểm:
+ Mạng có thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn
so với hai kiểu mạng trên

+ Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập
-Nhược điểm:
+ Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt
động
+ Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
Tương tự kiểu BUS mạng kiểu RING cũng ít được sử dụng.


Dạng lưới (Mesh)


-Cấu trúc: Sử dụng kiểu phân bố hình học cho phép mỗi máy

tính nối với 1 máy khác trong mạng bằng một đường cáp riêng.
Các máy truyền dữ liệu trực tiếp với nhau không thông qua một
thiết bị trung gian cũng như ko cần một giao thức để điều khiển
việc truyền dữ liệu.
-Ưu điểm:
+ Các máy tính được kết nối trực tiếp nên việc truyền dữ liệu
được thực hiện một cách đáng tin cậy.
+Khi một dây nối bị hỏng thì việc truyền dữ liệu giữa hai máy ở
hai đầu dây này sẽ được thực hiện theo một con đường khác.
+ Một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ
hệ thống.


Dạng kết hợp
• Kết hợp topology dạng hình tuyến và dạng hình vòng


Cấu hình: Mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ
vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn
hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology.
-

-

Ưu điểm: Mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa
nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology.
Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí
đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào.
Nhược điểm: chi phí lắp đặt lớn.
• Kết hợp dạng hình sao và dạng vòng

Cấu hình: Dạng kết hợp Start/Ring Topology, có một “ thẻ bài”
liên lạc( token) được chuyển vòng quanh một thiết bị Hub trung
tâm. Mỗi trạm làm việc ( Workstation) được nối với Hub- là cầu
nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết.

2.3 Phương pháp điều khiển truy nhập đường
truyền
2.3.1.Phương pháp chia kênh
Ý tưởng chung của phương pháp này là: đường truyền sẽ
được chia thành nhiều kênh truyền, mỗi kênh truyền sẽ được c
ấp phát riêng cho một trạm. Có ba phương pháp chia kênh chín
h: TDMA,FDMA, CDMA.
*Chia kênh theo thời gian (TDMA – Time Division
Multiple Access).
Trong phương pháp này, các trạm sẽ xoay vòng (round) để
truy cập đường truyền. Vòng ở đây có thể hiểu là vòng thời
gian. Một vòng thời gian là khoảng thời gian đủ để cho tất cả

các trạm trong LAN đều được quyền truyền dữ liệu. quy tắc
xoay vòng như sau: một vòng thời gian sẽ được chia đều thành
các khe (slot) thời gian bằng nhau, mỗi trạm sẽ được cấp một
khe thời gian – đủ để nó có thể truyền hết một gói tin. Những
trạm nào tời lượt được cấp khe thời gian của mình mà không có
dữ liệu để truyền thì vẫn chiếm lấy khe thời gian đó, và khoảng
thời gian bị chiếm này được gọi là thời gian nhàn rỗi (idle
time). Tập hợp tất cẩ các khe thời gian trong một vòng được gọi
là khung (frame).


Ví dụ:

Mạng TDMA
Mạng LAN dùng cơ chế truy cập đường truyền TDMA trên c
ó sáu trạm. Các trạm 1, 3, 4 có dữ liệu cần truyền. Các trạm 2,
5, 6 nhàn rỗi.
*Chia kênh theo tần số (FDMA-Frequency Division
Multiple Access)
Một phương thức truyền thống để chia một kênh truyền đơ
n cho nhiều người dùng cạnh tranh là chia tần số(FDMA). Phổ c
ủa kênh truyền được chia thành nhiều băng tần (frequencyband
s) khác nhau. Mỗi trạm được gán cho một băng tần cố định. Nh
ững trạm nào đươc cấp băng tần mà không có dữ liệu để truyền

thì ở trong trạng thái nhàn dỗi (idle).
Ví dụ: Một mạng LAN có sáu trạm 1,3,4 có dữ liệu cần truy
ền, các trạm 2,5,6 nhàn rỗi.

Mạng FDMA
Ưu điểm:
Do mỗi người dùng được cấp một băng tần riêng, nên khô
ng có sự đụng độ xảy ra. Khi chỉ có số lượng người dùng nhỏ và
ổn định, mỗi người dùng cần giao tiếp nhiều thì FDMA chính là c
ơ chế điều khiển truy cập đường truyền hiệu quả.
Hạn chế:
Khi mà lượng người gửi giữ liệu là lớn và liên tục thay đổi

hoặc đường truyền vượt quá khả năng phục vụ thì FDMA bộc lộ


một số vấn đề. Nếu phổ đường truyền được chia làm N vùng và
có ít hơn N người dùng cần truy cập đường truyền, thì một phần
lớn phổ đường truyền bị lãng phí. Ngược lại, có nhiều hơn N ngư
ời dùng có nhu cầu truyền dữ liệu thì một số người dùng sẽ phải
bị từ chối không có truy cập đường truyền vì thiếu băng thông.
Thời gian chờ đợi trung bình trong các kênh truyền con đư
ợc sử dụng FDMA là xấu hơn gấp N lần so với trường hợp ta sắp
xếp cho các khung được truyền tuần tự trong một kênh lớn.
*Phân chia theo mã (CDMA – Code Division Multiple

Access)
Trong thực tế, hai kỹ thuật TDMA và FDMA thường được kế
t hợp sử dụng với nhau, ví dụ như trong các mạng điện thoại di
động.

Kết hợp giữa TDMA và FDMA
CDMA hoàn toàn khác với FDMA và TDMA.
Thay vì chia một dãy tần số thành nhiều kênh truyền băng thôn
g hẹp,
CDMA cho phép mỗi trạm có quyền phát dữ liệu lên toàn bộ ph
ổ tần của đường truyền lớn tại mọi thời điểm. Các cuộc truy cập
đường truyền xảy ra đồng thời sẽ được tách biệt với nhau bởi kỹ

thuật mã hóa.
CDMA chỉ ra rằng nhiều tín hiệu đồng thời sẽ được cộng lại một
cách tuyến tính. Kỹ thuật CDMA thường được sử dụng trong các
kênh truyền quảng bá không dây (mạng điện thoại di động, vệ t
inh …).
Trong CDMA, thời gian gửi một bit (bit
time) lại được chia thành m khoảng nhỏ hơn, gọi là chip. Thông t
hường, có 64 hay 128 chip trên một bit
Nhiều người dùng đều chia sẻ chung một băng tần, nhưng
mỗi người dùng được cấp cho một mã duy nhất dài m bit gọi là
dãy chip (chip
sequence). Dãy chip này sẽ được dùng để mã hóa và giải mã d

ữ liệu của riêng người dùng này trong một kênh truyền chung đ
a người dùng. Để gởi bit


1, người dùng sẽ gửi đi dãy chip của mình. Còn để gửi đi bit
0, người dùng sẽ gởi đi phần bù của dãy chip của mình.
2.3.2. Phương pháp truy cập đường truyền ngẫu nhi
ên (Random Access)
Trong phương pháp này, người ta để cho các trạm tự do tra
nh chấp đường truyền chung để truyền từng khung dữ liệu một.
Nếu một trạm cần gởi một khung, nó sẽ gởi khung đó trên toàn
bộ dải thông của kênh truyền. Sẽ không có sự phối hợp trình tự

giữa các trạm. Nếu có hơn hai trạm phát cùng một lúc,
“đụng độ”
(collision) sẽ xảy ra, các khung bị đụng độ sẽ bị hư hại.
Giao thức truy cập đường truyền ngẫu nhiên được dùng để
xác định:
•
Làm thế nào để phát hiện đụng độ.
•
Làm thế nào để phục hồi sau đụng độ.
*Các giao thức truy cập ngẫu nhiên: slotted
ALOHA và pure ALOHA, CSMA và CSMA/CD, CSMA/CA.
- ALOHA

Vào những năm 1970, Norman
Abramson cùng các đồng sự tại Đại học Hawaii đã phát minh ra
một phương pháp mới ưu hạng dùng để giải quyết bài toán về c
ấp phát kênh truyền. 
ALOHA: pure (thuần túy) và slotted (được chia khe).
- Slotted ALOHA
Thời gian được chia thành nhiều slot có kích cỡ bằng nhau
(bằng thời gian truyền một khung). Một trạm muốn truyền một
khung thì phải đợi đến đầu slot thời gian kế tiếp mới được
truyền. Dĩ nhiên là sẽ xảy ra đụng độ và khung bị đụng độ sẽ bị
hư. Tuy nhiên, dựa trên tính phản hồi của việc truyền quảng bá,
trạm phát luôn có thể theo dõi xem khung của nó phát đi có bị

hủy hoại hay không bằng cách lắng nghe kênh truyền. Những
trạm khác cũng làm theo cách tương tự. Trong trường hợp vì lý
do nào đó mà trạm không thể dùng cơ chế lắng nghe đường
truyền, hệ thống cần yêu cầu bên nhận trả lời một khung báo
nhận (acknowledgement) cho bên phát. Nếu phát sinh đụng độ,
trạm phát sẽ gởi lại khung tại đầu slot kế tiếp với xác suất p cho
đến khi thành công.
Ví dụ minh họa: Có 3 trạm đều muốn truyền một khung th
ông tin.


Minh họa giao thức Slotted ALOHA

Pure ALOHA
Kỹ thuật Pure ALOHA đơn giản hơn Slotted ALOHA
do không có sự đồng bộ hóa giữa các trạm. Mỗi khi muốn truyề
n một khung thông tin, trạm sẽ truyền nó ngay mà không cần đ
ợi đến đầu của slot thời gian kế tiếp. Vì thế xác xuất bị đụng độ
tăng cao
hơn. Nghĩa là khung thông tin được gởi tại thời điểm t0 sẽ đụng
độ với những khung được gởi trong khoảng thời gian [t0-1,
t0+1].
Hiệu năng thấp do không có thăm dò đường truyền trước
khi gởi khung, dẫn đến việc mất nhiều thời gian cho việc phát h
iện đụng độ và phục hồi sau đụng độ.

CSMA : cách thức hoạt động là lắng nghe kênh truyền,
nếu thấy kênh truyền rỗi thì bắt đầu truyền khung, nếu thấy
đường truyền bận thì trì hoãn lại việc gửi khung.Theo dõi không
kiên trì (Non-persistent CSMA): Nếu đường truyền bận, đợi trong
một khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi tiếp tục nghe lại đường
truyền.Theo dõi kiên trì (persistent CSMA): Nếu đường truyền
bận, tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi rồi thì truyền gói tin
với xác suất bằng 1.Theo dõi kiên trì với xác suất p (Ppersistent CSMA): Nếu đường truyền bận, tiếp tục nghe đến khi
đường truyền rỗi rồi thì truyền gói tin với xác suất bằng p.
Giao thức CSMA cho dù là theo dõi đường truyền kiên trì h
ay không kiên trì thì khả năng tránh đụng độ vẫn tốt hơn là ALO
HA.

Tuy nhiên, đụng độ vẫn có thể xảy ra trong CSMA, khi một trạm
vừa phát xong thì một trạm khác cũng phát sinh yêu cầu phát k
hung và bắt đầu nghe đường truyền. Nếu tín hiệu của trạm thứ
nhất chưa đến trạm thứ hai, trạm thứ hai sẽ cho rằng đường tru
yền đang rảnh và bắt đầu phát khung. Như vậy đụng độ sẽ xảy
ra.
Mô tả không gian và thời gian diễn ra đụng độ


Hậu quả của đụng độ là: khung bị mất và toàn bộ thời gian
từ lúc đụng độ xảy ra cho đến khi phát xong khung là lãng phí.
“CSMA với cơ chế theo dõi đụng độ (CSMA/CD – CSMA with

Collision Detection)
CSMA/CD về cơ bản là giống như CSMA: lắng nghe trước k
hi truyền.
Tuy nhiên CSMA/CD có hai cải tiến quan trọng là: phát hiện đụn
g độ và làm lại sau đụng độ.
Phát hiện đụng độ: Trạm vừa truyền vừa tiếp tục dò xét đư
ờng truyền. Ngay sau khi đụng độ được phát hiện thì trạm ngưn
g truyền, phát thêm một dãy nhồi (dãy nhồi này có tác dụng là
m tăng cường thêm sự va chạm tín hiệu, giúp cho tất cả các trạ
m khác trong mạng thấy được sự đụng độ), và bắt đầu làm lại s
au đụng độ.
*Phương pháp sử dụng giao thức Token Passing

Giao thức này được dùng trong mạng LAN có cấu trúc vòng sử d
ụng kỹ thuật chuyển thẻ bài để cấp phát truyền truy nhập đườn
g truyền ( quyền được truyền dữ liệu đi).
Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung
(gồm các thông tin điều khiển) được quy định riêng
cho mỗi giao thức.
Trong đường cáp liên tục có một thẻ bài chạy quanh mạng.
Phần dữ liệu của thẻ bài có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng
của nó ( bận hoặc rỗi).
Trong thẻ bài có chứa một địa chỉ đích và được luôn chuyển tới
các trạm theo một trật tự đã xác định. Đối với cấu hình mạng d
ạng vòng thì trật tự của sự truyền thẻ tương

đương với trật tự của các trạm xung quanh vòng.
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đén khi nhận được th
ẻ bài rỗi.
Khi đó trạm sẽ đỏio bit trạng thái của thẻ bài thành bận, nén hó
i dữ liệu kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ và truyền đi
theo chiều của vòng, thẻ bài lúc này trở thành khung dữ liệu. Tr


ạm đích sau
khi nhận khung dữ liệu này sẽ sao chép dữ liệu vào bộ đệm rồi t
iếp tục truyền khung theo vòng nhưng
thêm một thoing tin xác nhận. Trạm nguồn lại nhận khung của

mình đã nhận đổi bit bận thành rỗi rồi truyền đi.
Vì thẻ bài chạy vòng quanh
trong mạng kín và chỉcos một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu khô
ng thể xảy ra, do đó hiệu suất truyền dữ liệu không đổi.
Trong
giao thức này cần giải quyết hai vấn đềcos thể dẫn đến phá vỡ
hệ thống. Một là việc mất thẻ làm cho
trong vòng không còn thẻ bài lưu chuyển dùng trong vòng. Hai l
à một thẻ bài bận lưu chuyển dùng trên vòng.
Ưu điểm : hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn.
Giao thức truyền thẻ bài tuân thủ đúng sự phân
chia của môi trường mạng, hoạt động dựa vào sự coay vòng tới

các trạm.
Việc truyền thẻ bài sẽ không thực hiện được nếu việc xoay vòn
g bị đứt đoạn.
Giao thức phải chứa các thủ tục kiểm tra thẻ bài bị mất hoặc th
ay thế trạng thái của thẻ bài và cung cấp các phương tiện để sử
a đổi logic
*Phương pháp sử dụng ưu tiên truy nhập
Đây là giao thức truy nhập đường truyền mới ra đời cùng với sự
phát triển của chuẩn mạng ethernet tốc độ 100Mb/s gọi là 100
VG-Any LAN.
Hai thành phần chính tạo nên mạng 100
VG- Any LAN là một bộ chuyển tiếp tín hiệu Repeater và thiết bị

đầu cuối .
Repeater quản lý mạng này bằng cách lần lượt hỏi tiếp tất cả c
ác thiết bị cuối xem có yêu vầu gửi thông tin đi không.
Khi có hai
yêu cầu gửi cùng lúc repeater sẽ gửi mộtloaij dữ liệu xác định v
à gửi dữ liệu này đi sẽ được thực hiện trước ,
trong trường hợp hai yêu cầu cùng gửi một loại dữ liệu như
nhau thì repeater sẽ gửi luân phiên từng phần dữ liệu của 2
yêu cầu đó cho tới khi xử lý xong 2 yêu cầu đó.
2.2.3.Phương pháp phân lượt truy cập đường truyền
Các giao thức dạng “phân lượt” là không để cho đụng độ x
ảy ra bằng cách cho các trạm truy cập đường truyền một cách t

uần tự.
Có hai cách thức để “phân lượt” sử dụng đường truyền:


*Thăm dò (polling): Trạm chủ (master) sẽ mời các trạm tớ (
slave) truyền khi đến lượt. Lượt truyền được cấp phát cho trạ
m tớ có thể bằng cách: trạm chủ dành phần cho trạm tớ hoặ
c trạm tớ yêu cầu và được trạm chủ đáp ứng. Hạn chế:
chi phí cho việc thăm dò, độ trễ do phải chờ được phân lượt t
ruyền, hệ thống rối loạn khi trạm chủ gặp sự cố.
*Chuyền thẻ bài (Token Ring)
Thẻ bài điều khiển sẽ được chuyển lần lượt từ trạm này qua t

rạm kia. Trạm nào có trong tay thẻ bài sẽ được quyền truyền,
truyền xong phải chuyền thẻ bài qua trạm kế tiếp. Hạn chế:
chi phí quản lý thẻ bài, độ trễ khi phải chờ thẻ bài, khó khăn
khi thẻ bài bị mất.
Ví dụ về phương pháp thăm dò: Thăm dò phân tán (Distrib
uted Polling)
Thời gian được chia thành những “khe” (slot). Giả sử hệ
thống hiện có N trạm làm việc. Một chu kỳ hoạt động của hệ
thống bắt đầu bằng N khe thời gian ngắn dùng để đặt chỗ
(reservation slot). Khe thời gian dùng để đặt chỗ bằng với thời
gian lan truyền tín hiệu giữa hai đầu mút xa nhất trên đường
truyền. Tới khe đặt chỗ thứ i, trạm thứ i nếu muốn truyền dữ

liệu sẽ phát tín hiệu đặt chỗ của mình lên kênh truyền, và tín
hiệu này sẽ được nhìn thấy bởi tất cả các trạm khác trong
mạng. Sau thời gian đặt chỗ, các trạm bắt đầu việc truyền dữ
liệu của mình theo đúng trình tự đã đăng ký.

Mô tả các chu kỳ hoạt động của hệ thống Thăm dò phân tá
n

2.4 Các thiết bị được sử dụng trong mạng LAN
2.4.1.Bộ khuếch đại tín hiệu vật lý
Trong mạng LAN, giới hạn của cáp trong mạng là 100m
( cho cáp mạng CAT 5 UTP), bởi tín hiệu bị suy hao nên đường

truyền nên không thể đi xa hơn. Vì vậy để kết nối các thiết bị ở
xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại tín hiệu, giúp tín
hiệu có thể truyền đi xa hơn giới hạn này. Các thiết bị khuếch
đại vật lý hiện thường dung là Repeater và HUB




Repeater
Repeater là một thiết bị ở tầng 1 ( Physical Layer)
trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín
hiệu ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở

đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp
theo trong mạng. Điện tín, điện thoại, truyền thông
tin qua sợi quang,… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi
a đều cần sử dụng Repeater.



Hub
Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub
có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong
phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các
mạng 10ASE-T hay 100BASE-T.

Trong mạng có cấu hình hình sao (Star Topology), Hub
đóng vai trò là trung tâo của mạng. Với một Hub,
thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả
các cổng khác.


Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub là loại được
dung phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động,
được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cha tín
hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần
thiết. Smart Hub (Intelligen Hub) có chức năng tương
tự như Active Hub, nhưng có tích hợp them chip có

khả năng tự động dò lỗi- rất hữu ích trong trương hợp
dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
2.4.2. Cầu
Cầu ( Bridge) là thiết bị mạng thuộc tầng 3 của mô hình
OSI ( Data link layer). Bridge được sủ dụng để ghép nối 2 mạng
đẻ tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ
biến để làm cầu nối giữa 2 mạng Ethernet. Bridge quan sát các
gói tin (Packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy
tính thuộc mạng này chuyền tới một máy tính trên mạng khác,
Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng địch.

Ưu điểm

Nhược điểm

Hoạt động trong suốt, các máy
tính thuộc các mạng khác nhau
vẫn có thể gửi các thông tin với
nhau đơn giản mà không cần
biết có sự can thiệp của Bridge.
Một Bridge có thể sử lý được
nhiều lưu thông trên mạng như
Novell, Banyan,… cũng như là

địa chỉ IP cùng một lúc.

Chi tiết noií những mạng
cùng loại và sử dụng Bridge
cho những mạng hoạt động
nhanh sẽ khó khăn nếu
chúng không năm gần nhau
về mặt vật lý.

2.4.3. Bộ chuyển mạch
Bộ chuyển mạch (Switch) đôi khi được mô tả như kà một
Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để

lien kết được 2 Segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả
năng kết nối được nhiều Segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số
cổng (Port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng lọt
thông tin của mạng thồng qua các gói tin (Packet) mà nó nhận
được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này
để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp
các gói thông tin đến đúng địa chỉ.


Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liêu, Switch thường có 2
chức năng chính là chuyển khung dữ liệu từ nguồn đến đích và
xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn

nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn
như khả năng tạo mạng LAN ảo.
2.4.4.. Bộ định tuyến
Bộ định tuyến (Router) là thiết bị mạng tầng 3 của mô hình
OSI (Network layer). Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với
nhau. Các máy tính trên mạng phải “nhận thức” được sự tham
gia của một Router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong
những quy tắc của IP là một máy tính đều có thể giao tiếp được
với Router.


Ưu điểm

Về mặt vật lý, Router có thể
kết nối với các loại mạng khác
nhau lại với nhau, từ những
Ethernet cục bộ tốc độ cao cho
đến đường dây điện thoại
đường dài tốc độ chậm

Nhược điểm
Router chậm hơn Bridge vì
chúng đòi hỏi nhiều tính toán
hơn để tìm ra cách dẫn đường
cho các gói tin, đặc biệt khi

các mạng kết nối với nhau
không cùng tốc độ. Một mạng
hoạt động nhanh có thể phát
các gói tin nhanh hơn nhiều so
cới một mạng chậm và có thể
gây ra sự nghẽn mạng. Do đó,
Router có thể yêu cầu máy
tính gửi các gói tin chậm hơn.
Một vấn đề khác là các Router
có đặc điểm chuyên biệt theo
giao thức – tức là cách một
máy tính kết nối mạng giao

tiếp với một Router IP thì sẽ
khác biệt với cách nó giao tiếp
với một Router Novell hay
DECnet. Hiện nay vấn đề này
được giải quyết bởi một mạng
biết đường dẫn của mọi mạng
được biết đến. Tất cả các
Router thương mại đều có thể
xử lý giao thức, thường với chi


phí phụ thêm cho mỗi giao

thức.
2.4.5. Cổng
Gateway ( cổng) cho phép kết nối ghép hai giao thức với
nhau. Ví dụ: Mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai
đó sử dụng giao thức IPX, Novell,DECnet, SNA,.. hoặc một giao
thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ lạo giao thức này
sang loại giao thức khác.

Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng giao
thức khác nhau có thể dễ dàng nói chuyện được với nhau.
Gateway khong chỉ phân biệt các giao thức mà còn có thể phân
biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này

sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa…

2.5 Mạng cục bộ không dây (WLAN)
2.5.1 Giới thiệu và thành phần của WLAN
*Giới thiệu
WLAN là mạng cục bộ không dây cho phép kết nối không
dây Ethernet hoạt động theo đặc tả 802.11 của IEEE. WLAN
được định nghĩa dựa trên hai tầng vật lý và liên kết dữ liệu
(OSI). Các giao thức hay các ứng dụng đều có thể sử dụng trên
nền tảng LAN và WLAN như IP, IPSec(IPSecurity), Web, truyền
tập tin, thư điện tử,…

WLAN thường sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu tại
tầng vật lý. Thiết bị mạng không dây thu phát tín hiệu ở những
dải tần số nhất định và được cấp phép ở Việt Nam phổ radio
được nhà nước quản lý). Tần số càng cao, bước sóng càng nhỏ,
tốc độ càng lớn, độ suy hao khi gặp vật chắn càng lớn. Vào
những năm 1980, FCC (federal Communications Commission)
quy định ba dải tần số cho hoạt động truyền thông không dây
thuộc các lĩnh vực công nghiệp, khoa học và y tế (ISM_Industrial
Scientific and Medical) là 900Hz, 2,4GHz; 5GHz
WLAN sử dụng CSMA/CA để đảm bảo gói tin truyền không
bị xung đột mạng. Trước khi truyền dữ liệu, gửi tín hiệu RTS

(Request to Send) và CTS (Clear to Send) để hạn chế xung đột
xảy ra.
*Thành phần của WLAN
- Bộ điều hợp mạng không dây
Máy tính nào muốn kết nối với WLAN đều phải sở hữu một
bộ điều hợp mạng không dây. Bộ điều hợp mạng đôi khi còn
được gọi là NIC (Network Interface Card), tức Card mạng. Bộ
điều hợp mạng cho máy tính để bàn thường là các thể PCI nhỏ,
đôi khi là bộ điều hợp USB tương tự như thế
Bộ điều hợp mạng cho máy tính xách tay trông như một
chiếc thẻ tín dụng dày. Ngày nay, thay vì kiểu thẻ truyền thống,
các bộ điều hợp cho máy tính xách tay này thường được chế

tạo như một con chip nhúng bên trong Notebook hoặc Laptop
Bộ điều hợp mạng không dây bao gồm có một máy thu
phát sóng. Máy thu phát không dây gửi và nhận tin nhắn, thư
rồi dịch, định dạng và tổ chức chung theo luồng thông tin giữa
máy tính và mạng. Một bộ điều hợp mạng không dây có thể kết
nối tới nhiều WLAN khác nhau.
- Điểm truy cập không dây
Một điểm truy cập không dây hoạt động như một trạm
truyền thông WLAN trung tâm. Thực tế, đôi khi chúng còn được
gọi là “ trạm cơ sở”. Các điểm truy cập là những hộp mỏng nhẹ
với một loạt bóng đèn led trên bề mặt.
Các điểm truy cập liên kết một mạng LAN không dây với

mạng Ethernet có dây tồn tại trước đó. Người dùng mạng cục


bộ chủ yếu cài đặt điểm truy cập sau khi họ đã sở hữu một
Router băng thông và muốn thêm máy tính không dây vào thiết
lập hiện thời của mình. Cần phải sử dụng hoặc là một điểm truy
cập hoặc là một Router không dây để triển khai mạng “ lai”
giữa có dây và không dây.
- Router không dây
Một Router không dây là một điểm truy cập không dây với
một số chức năng hữu ích khác. Giống như Router băng thông
có dây, Router không dây cũng hỗ trợ chia sẻ kết nối internet

với kĩ thuật tường lửa nhằm nâng cao tính năng bảo mật cho
mạng. Router rất giống với các điểm truy cập.
Ưu điểm của cả Router không dây và các điểm truy cập là
độ đàn hồi. Bộ thu – phát mạnh tích hợp sẵn được thiết kế để
phát tán tính hiệu không dây trong toàn bộ không gian nhà.
- Ăng ten không dây
Bộ điều hợp mạng không dây, điểm truy cập vào Router,
tất cả điều sở hữu một ăng – ten hỗ trợ thu tín hiệu trên các
WLAN một số ăng – ten không dây giống như trên bộ điều hợp
nằm ẩn bên trong. Một số khác, như trên nhiều điểm truy cập
nằm ở bên ngoài. Các ăng – ten thông thường cũng có thể hoàn
thành tốt nhiệm vụ thu sóng hiệu quả của mình. Nhưng nếu cài

đặt một ăng – ten bổ sung, quá trình nhận tính hiệu sẽ được
nâng cao.
2.5.2 Cấu trúc giao thức WLAN
Mạng WLAN khác với mạng hữu tuyến truyền thông chủ
yếu ở lớp vật lý và ở lớp con điều khiển truy nhập phương tiện
truyền(MAC). Sự khác nhau trong hai phương thức tiếp cận việc
cung cấp điểm giao diện logic cho các mạng WLAN.
Nếu điểm giao diện logic ở lớp điều khiển LLC, thì phương
pháp tiếp cận này thường đòi hỏi các bộ điều khiển của khách
hàng phải hỗ trợ phần mềm mức cao hơn như là hệ điều hành
mạng. Một giao diện cho phép các node di động trao đổi thông
tin trực tiếp với nhau sử dụng các Card giao diện mạng vô

tuyến.
Các lớp thấp hơn của một Card giao diện vô tuyến thường
được thực hiện bởi phần mền cố định chạy trên bộ xử lý được