Tìm hiểu về mạng cục bộ

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Lời mở đầu
Hiện nay cùng với xu thế hội nhập toàn cầu quá trình tin học hóa đang
diễn ra mạnh mẽ và từng ngày từng giờ thay đổi mạnh mẽ. Nó xâm nhập vào tất
cả các nghành kinh tế trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Và
cùng từ đó nảy sinh ra các vấn đề về mạng cục bộ. Khi đợc lựa chọn đề tài em
đã cảm thấy đề tài này là một đề tài hết sức thú vị nên em đã chọn. Vì em đợc
biết hiện nay mạng cục bộ đang đợc ứng dụng rất nhiều. Nh trong các trờng học,
các công ty, và các tổ chức đơn vị phát triển mạnh, trong các quán cafe Internet,
chat và cả các cửa hàng Games . . .
Em thực hiện đề tài này cũng không mong muốn gì hơn là có thể qua
đó tìm hiểu thêm về mạng cục bộ và biết đâu đó nó lại giúp ích cho quá trình
công tác của em sau này. Đề tài đợc thực hiện dới sự giúp đỡ của thầy Nguyễn
Bá Nghiễn và sự tạo điều kiện của Trờng trung học bán công kỹ thuật tin học
ESTIH.
Trong quá trình thực hiện đề tài em đã hiệu thêm về mạng cũng nh đ-
ợc tiếp xúc nhiều hơn với các tài liệu trong lĩnh vực này.
Em xin trân thành gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Bá
Nghiễn và các thầy cô giáo trong Trờng trung học bán công kỹ thuật tin học
ESTIH đã giúp em hoàn thành tốt đề tài này.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Học sinh
Nguyễn Mạnh Hà
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 1
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Phần I: Kiến thức tổng quan về mạng.
A: Tổng quan.
I. Các khái niệm cơ bản:
1. Khái niệm về mạng máy tính( Computer Network ).
Là một tập hợp các máy tính và thiết bị bị ngoại vi đợc kết nối với
nhau bằng phơng tiện truyền dẫn theo một tiêu chuẩn quy định trớc.

2. Mục đích của mạng máy tính.
Tạo khả năng làm việc phân tán.
Nâng cao chất lợng hiệu quả của việc khai thác sử lý dữ liệu.
Tăng độ tin cậy của hệ thống.
3. Phân loại mạng.
a. Phân loại theo khoảng cách.
Mạng cục bộ - LAN(Local Area Network): Là mạng máy tính đợc
thiết lập trong phạm vi hẹp. Khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10km.
Mạng diện rộng - WAN(Wide Area Network): Là mạng máy tính đ-
ợc thiết lập trong một nớc hoặc một châu lục.
Mạng đô thị - MAN(Metropolitant Area Network): Là mạng máy
tính đợc cài đặt trong thành phố hoặc một trung tâm. Khoảng cách giữa các nút
mạng nhỏ hơn 100km.
Mạng toàn cầu GAN(Global Area Network) hoặc VAN(Vast
Area Network): Là mạng máy tính đợc thiết lập cho phạm vi toàn cầu.
Chú ý: Ngoài vấn đề khác nhau về phạm vi thì các mạng máy tính trên toàn cầu
còn khác nhau về thiết bị sử dụng.
b. Phân loại theo ph ơng pháp chuyển mạch (Phơng pháp truyền dữ liệu):
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 2
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Mạng chuyển mạch kín CSN(Cirrcuit Swiched NetWork). Khi hai
trạm cần liên lạc trên mạng thì một kênh truyền cứng bị thiết lập và duy trì cho
đến khi hai bên bắt đợc liên lạc.
Nhận xét: Mạng máy tính chuyển đổi kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhng
hiệu suất sử dụng kênh thấp(đờng truyền). Có lúc đờng truyền bị bỏ không.
Mạng chuyển mạch bản tin MSN(Message Switched NetWork):
Mạng tin là một đơn vị thông tin của ngời sử dụng có khuôn dạng quy định trớc.
Mỗi mạng chuyển mạch bản tin chứa một vùng thông tin điều khiển trên đó ghi
rõ địa chỉ các bản tin đợc gửi và nơi nhận.
Nhận xét: Tận dụng đợc hiệu suất đờng truyền. Nhng lại có nhợc điểm là khi

bản tin dài quá và lỗi dẫn đến phải truyền lại toàn bộ thì tốn thời gian và kinh
phí đờng truyền.
Mạng chuyển mạch gói(Packet Swithched NetWork): Dữ liệu đợc
chia thành gói nhỏ có độ dài khoảng 256 bytes. Trên các gói ghi số lợng và thể
tích của các gói. Chúng đợc chuyển đi trên các đờng truyền bằng nhau và đợc
tập chung tại nơi nhận.
Nhận xét: Mạng chuyển mạch dạng gói thì mềm dẻo đạt hiệu suất cao trong quá
trình truyền. Nhng việc tái tạo lại bản tin thì khá phức tạp.
c. Phân loại gói theo cấu trúc(Tology):
Mạng kiểu
điểm - điểm(Point to
Point): Là đờng
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 3
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
truyÒn nèi tõng cÆp nót víi nhau. C¸c nót nµy ®Òu cã d÷ kiÖn lu tr÷ vµ chuyÓn
tiÕp d÷ liÖu.
M¹ng kiÓu ®iÓm – nhiÒu
®iÓm(Point to MutilPoint):
C¸c nót m¹ng ®îc nèi vµo mét ®êng
truyÒn chung. D÷ liÖu ®îc göi ®i tõ
mét nót th× tÊt c¶ c¸c nót ®Òu nh©n ®-
îc.
NguyÔn M¹nh Hµ - KT 10D 4
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
II: Các mô hình mạng.
1. Mô hình mạng tập trung:
Cấu trúc: Bao gồm máy tính lớn
MainFrame và các thiết bị đầu cuối đợc
ghép nối trực tiếp để tận dụng khả năng và
công suất tính toán của MainFrame.

Cơ chế hoạt động: MainFrame
đóng vai trò xử lý chính. Cấp chơng trình,
phân chia tài nguyên, phân chia dữ liệu và
điều khiển việc truy cập dữ liệu.
Terminal: Đảm nhận chức năng ghép nối với ngời sử dụng. Tiếp nhận
và hiển thị dữ liệu.
2. Mô hình phân tán:
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 5
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Trách nhiệm sử lý đợc phân bố công bằng cho các máy tính trong
mạng. Các thiết bị đầu cuối(Terminal) đợc thay thế bởi các máy tính cá nhân.
Mạng phân tán có hai mô
hình:
Ngang hàng
Khách chủ
a. Mạng ngang hàng(Peer to Peer):
Là một nhóm các máy tính đợc kết nối với nhau. Trong mạng ngang
hàng thì vai trò của các máy tính nh nhau(vừa là chủ vừa là khách). Ngời sử
dụng ngồi tại chỗ quyết định chia sẻ tài nguyên của mình.
Ưu:
Không đòi hỏi máy chủ chuyên dụng dẫn tới kinh phí ban đầu thấp.
Thiết kế cài đặt đơn giản.
Nh ợc:
Quy mô nhỏ dới 10 máy tính.
Không có chế độ quản lý tập chung.
Cơ chế an ninh bảo mật không cao.
b. Khách chủ(Client Server ):
Máy chủ(Server):
Đây là máy tính chuyên dụng có khả năng quản lý mạnh. Dùng để
thực hiện các tác vụ quản trị mạng. Đợc dùng để quản lý và chia sẻ tài nguyên.

Máy khách(Client):
Là các máy tính thông thờng cho phép ngời sử dụng đăng nhập truy
xuất nguồn tài nguyên trên mạng.
Trong mô hình Client Server tồn tại các Server chuyên trách chạy
các phần mềm đặc biệt để cung cấp tài nguyên và các dịch vụ cho máy khác.
Tạo các khả năng chuyên biệt hóa xử lý.
Ưu:
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 6
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Tài nguyên trên mạng đợc quản lý tập chung dẫn tới kiểm soát đợc
việc truy xuất nguồn tài nguyên.
Cơ chế an ninh bảo mật cao.
Giảm nhẹ công việc xử lý, làm tăng hiệu suất thi hành.
Quy mô lớn.
Nh ợc:
Đòi hỏi các Server chuyên dụng dẫn tới chi phí ban đầu cao.
Cần có phơng án thiết kế trớc.
Công tác cài đặt quản trị phức tạp.
III. Kiến trúc phân tầng và mô hình OSI.
1. Kiến trúc phân tầng:
Giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt mạng. Các mạng máy tính
đợc thiết kế, phân tích theo cấu trúc phân tầng.
2. Nguyên tắc:
Các hệ thống trong cùng mạng thì có cùng số lợng tầng và chức năng
của các tầng tơng ứng là nh nhau.
Giữa hai tầng trong cùng một hệ thống tồn tại một giao diện
mạng(NetworkInterface). Xác định dịch vụ tầng dới cấp cho tầng trên.
Giữa hai tầng đồng mức của hai hệ thống tồn tại một giao thức
mạng(Network Protocol) thể hiện các quy tắc, quy ớc trong giao tiếp.
Quy tắc truyền dữ liệu: Trên thực tế dữ liệu không trực tiếp truyền từ

tầng thứ i của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia. Mà đợc truyền từ
tầng thứ i xuống tầng thứ 1 rồi qua môi trờng truyền đi tới tầng 1 của hệ thống
kia sau đó đợc truyền tới tầng thứ i của hệ thống kia(tầng nhận).
Tập hợp các tầng, các giao thức, giao diện mạng đợc gọi là kiến trúc
mạng: Network Architecture.
3. Mô hình OSI(Open System Inter Connection):
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 7
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO(International Standard
Organization) đa ra mô hình tham chiếu OSI để đảm bảo tính tơng thích giữa
các hệ thống mạng của các hãng khác nhau.
OSI gồm có các thiết bị, giao thức và các phơng thức hoạt động khác
nhau.
Hệ thống A Hệ thống B Tầng
ứng dụng
Application 7
Thể hiện Pressentation 6
Phiên Session 5
Vận tải Transport 4
Mạng NetWork 3
Liên kết dữ liệu Data Link 2
Vật lý Physical 1
Môi trờng truyền
Chức năng:
Tầng vật lý: Cung cấp các phơng tiện truyền dẫn dữ liệu. Các thủ tục
khởi động, duy trì và hủy bỏ các liên kết vật lý. Cho phép truyền dữ liệu dới
dạng dòng Bits.
Tầng liên kết: Thiết lập duy trì và hủy bỏ
các liên kết dữ liệu. Kiểm soát luồng dữ liệu và khắc
phục sai sót hoặc cắt hợp dữ liệu nếu cần.

Vận tải: Kiểm soát dữ liệu từ nơi gửi tới
nơi nhận. Ngoài ra nó có thể thực hiện việc ghép
kênh, đóng gói và tổ hợp dữ liệu.
Phiên: Thiết lập, duy trì, đồng bộ
hóa(Synchronous) và hủy bỏ các phiên làm việc. Ngoài ra nó còn cung cấp các
thông số điều khiển, quản lý quá trình truyền dữ liệu.
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 8
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Thể hiện: Biến đổi dữ liệu theo phơng pháp ngời nhận. Cung cấp các
phơng tiện để mã hóa và nén dữ liệu.
ứng dụng: Cung cấp các phơng tiện để ngời sử dụng giao tiếp trên
môi trờng mạng và các dịch vụ thông tin phân tán.
4. Hệ điều hành mạng(NOS - Network Operating System):
Là phần mềm hệ thống đợc cài đặt trên các máy chủ hoặc các máy
khách có chức năng điều hành hoạt động của toàn hệ thống mạng.
Hệ điều hành cho mạng gồm có hai loại:
Hệ điều hành cho mạng ngang hàng(Network Operating System Peer
to Peer): Là hệ thống đợc cài đồng nhất trên các máy trạm. Có chức năng quản
lý chơng trình của ngời sử dụng tại các máy trạm.
Hệ điều hành cho mạng khách chủ(Network Operating System Client
- Server): Là hệ điểu hành chỉ cài trên các máy chủ có chức năng quản lý thông
tin, dữ liệu, chơng trình của ngời sử dụng trên toàn mạng.
5. Giao thức mạng(Network Protocol):
Là các quy tắc để truyền dữ liệu giữa hai máy tính trên cùng một
mạng.
Nguyên tắc hoạt động của giao thức:
Tại trạm gửi:
Chia dữ liệu thành các gói nhỏ(Packet).
Gói đợc đánh địa chỉ nhận, số thứ tự và tham số truyền.
Mã hóa dữ liệu và đa lên mạng.

Tại trạm nhận:
Lấy dữ liệu từ mạng đa vào máy.
Giải mã.
Tập hợp các gói lại.
Các giao thức cơ bản:
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 9
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
TCP/IP(Transmission Contool Protocol/Internet Protocol): Đây là
một họ giao thức cung cấp các khả năng nối mạng con thành liên mạng và điều
khiển đờng truyền dữ liệu trên liên mạng đó.
Network BEUI(Network Bios Extended User Interface): Là giao
thức cung cấp khả năng liên kết hoạt động giữa các hệ thống mạng hiện tại và hệ
thống mạng cũ.
NW Link IPX/SPX Compatible Transport(NetWare Link Internet
Packet Exchange/Sequence Packet Exchange): Cung cấp tính tơng thích giữa
hệ thống mạng của Microsoft và NoWell.
6. Các thiết bị kết nối và mở rộng mạng:
a. Bộ tập trung(HUB):
Gồm có ba loại.
Là thiết bị kết nối mạng hình sao.
Passive HUB(HUB bị động):
Không chứa các linh kiện điện tử dẫn tới không khuyếch đại và sử lý
tín hiệu.
Tạo mối liên kết giữa các trạm.
Active HUB(HUB chủ động):
Có chứa các linh kiện điện tử dẫn tới có thể khuyếch đại và sử lý tín
hiệu.
Nó cho phép có thể truyền trên khoảng cách xa hơn.
Interlligent HUB(HUB thông minh):
Tơng tự nh Active HUB nhng đợc bổ xung thêm hai chức năng quản

trị và chọn đờng.
b. Bộ ch yển tiếp (Repeater):
Nhận tín hiệu suy thoái từ một đoạn mạng, tái tạo lại tín hiệu đó và
truyền lên trên đoạn mạng kế tiếp.
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 10
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Chú ý: Bộ chuyển tiếp không lọc hoặc biến đổi dữ liệu nên hai đoạn mạng phải
có cùng cấu trúc.
c. Cầu nối(Bridge):
Cho phép kết hợp các đoạn mạng để mở rộng khoảng cách. Và cũng
có thể dùng cô lập mạng để khắc phục lỗi.
d. Bộ chọn đ ờng (Router):
Xác định địa chỉ cho dữ liệu đồng thời cho phép kết nối các đoạn
mạng với nhau.
Tĩnh(Static): Xác định lộ trình cho dữ liệu do ngời quản trị.
Động(Dynamic): Tự động xác định lộ trình cho dữ liệu.
e. Bộ chọn đ ờng cầu (Browter):
Kết hợp tối u giữa bộ chọn đờng và cầu nối.
f. Cổng giao tiếp(GateWay):
Truyền thông giữa các kiến trúc và môi trờng mạng khác nhau.
Đóng gói lại, biến đổi dữ liệu.
g. Bộ dồn kênh(MultipPlexer):
Tổ hợp một số kênh truyền vào đờng truyền duy nhất. Tách ra tại nơi
nhận.
h. Bộ điều chế và giải điều chế(Modulation/Đemoulation - Modem):
Cho phép biến đổi giữa tín hiệu Digital và Analog.
Máy tính có thể kết nối mạng qua đờng điện thoại.
i. CSU/DSU(Chanel Service Unit/Digital Service Unit):
Cho phép kết nối mạng cục bộ thành mạng diện rộng thông qua đờng
điện thoại.

B. Mạng cục bộ.
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 11
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
I. Đặc tr ng và cấu trúc.
1. Đặc tr ng của mạng cục
bộ(LAN):
Phạm vi hẹp
Tỷ suất lỗi(Error Rate)
thấp từ 10
-11
ữ10
-8
.
Tốc độ truyền cao
10/100 Mbps.
Phơng pháp quản lý tập
chung thống nhất.
2. Các cấu trúc cơ bản của mạng cục bộ:
a. Mạng hình sao(Star):
Các trạm đợc kết nối và thiết bị trung tâm. Tùy theo yêu cầu thiết bị có
thể là bộ tập trung, chuyển mạch hoặc bộ chọn đờng.
Thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu trạm gửi và gửi tín hiệu
tới trạm nhận.
Tạo mối liên kết điểm điểm giữa các trạm.
Ưu điểm:
Đơn giản, dễ lắp đặt.
Dễ cấu hình lại, dễ thay đổi.
Độ an toàn cao.
Nh ợc điểm:
Tốn kinh phí đờng truyền.

Khoảng cách từ trạm tới thiết bị trung tâm giới hạn trong 100m.
b. Mạng xa lộ(BUS):
Các trạm đợc kết nối vào một đờng truyền chung thông qua đầu nối
chữ T hoặc một bộ thu phát(TransCeiven).
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 12
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Hai đầu đờng truyền chung đợc giới hạn bởi hai thiết Terminator thực
chất là hai điện trở(75

hoặc 50

).
Terminator là thiết bị có trách nhiệm triệt tiêu tín hiệu dữ liệu khi
truyền tới cuối BUS thông báo điểm kết thúc của mạng.
Khi một trạm truyền tín hiệu dữ liệu thì tất cả các trạm còn lại có thể
nhận đợc tín hiệu một cách trực tiếp. Dẫn tới dữ liệu truyền theo kiểu điểm
nhiều điểm(Point to MultiPoint).
Ưu điểm:
Lắp đặt đơn giản.
Tiết kiệm đờng truyền.
Kinh phí giảm.
Nh ợc điểm:
Khó thay đổi cấu hình.
Độ an toàn không cao.
Cơ chế giải quyết tranh chấp đờng truyền khá phức tạp.
c. Mạng vòng(Ring):
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 13
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Các trạm trên mạng đợc kết nối vào một vòng truyền khép kín, thông
qua bộ chuyển tiếp dữ liệu. Bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận dữ liệu sau đó

chuyển đến trạm kế tiếp theo một chiều duy nhất.
Trong mạng vòng thì dữ liệu từ nơi gửi tới nơi nhận thông qua một
chuỗi các liên
kết điểm điểm.
Để
tăng độ an toàn
cho mạng ngời
ta thờng lắp
thêm các vòng
dự phòng. Khi
vòng chính gặp
sự cố, vòng dự
phòng đợc sử
dụng để thay
thế nhng với
chiều truyền
tín hiệu ngợc
lại.
II. Các ph ơng pháp điều khiển truy nhập Cable.
1. CSMA - Carrer Sence Multi Access(Đa truy nhập truyền tải sóng mang):
CSMA: Dựa trên nguyên tắc LBT(Listen Before Talk Nghe sau
khi nói). Khi một trạm truyền dữ liệu thì nó phải kiểm tra đờng truyền. Nếu đ-
ờng truyền rỗi thì trạm đợc phép truyền theo quy định. Ngợc lại thì trạm phải
đợi.
Nguyễn Mạnh Hà - KT 10D 14