HC VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
- - - - - - - ( - - - - - - -
SÁCH HNG DN HC TP
MNG MÁY TÍNH
Biên son : Ts. PHM TH QU
Lu hành ni b
HÀ NI - 2006
M U
Tài liu này phc v cho sinh viên h đào đi hc t xa hc tp và nghiên cu v “Mng
máy tính”.
Tài liu gm các ni dung chính sau:
Chng I: Gii thiu tng quan v mng máy tính. Khái nim c bn v kin trúc và các
giao thc mng, các loi mng máy tính và mc tiêu ng dng ca nó.
Chng II: Nghiên cu các nguyên tc c bn đ thit k mt mô hình giao thc mng máy
tính theo quan đim chia các tin trình truyn thông thành cu trúc nhiu tng, đc xp chng lên
nhau đ thc hin mt tin trình truyn thông hoàn chnh. Gii thiu mô hình OSI, đc xem nh
là mt mô hình chun, mt chin lc phát trin các h thng m và mt khung khái nim v giao
thc và dch v.
Chng III: Gii thiu mt s b giao thc mng mang tính đc trng và đc áp dng ph
bin. c bit trong chng này tìm hiu sâu hn b giao thc TCP/IP đã tr thành chun chung
cho mng máy tính toàn cu, mng Internet.
Chng IV: Chng này gii thiu các công ngh mng cc b. Kin trúc mng cc b
Ethrnet, Virtual LAN, Local ATM , LAN ARCnet
Chng V: Gii thiu v công ngh và k thut mng din rng WAN. C th xem xét
công ngh các mng tích hp s đa dch v ISDN và bng rng B-ISDN, Frame Relay và X25,
dch v SDMS và phng thc truyn dn không đng b ATM.
Chng VI: Gii thiu mt s công ngh mi nh công ngh đng dây thuê bao s DSL,
các mng chuyn mch gói chuyn ti ting nói trên nn IP, ATM và Frame Raly. Các công ngh
chuyn mch nhãn đa giao thc IP/MPLS, chuyn mch mm Softswitch s dng trong mng hi
t và mng th h sau NGN.
Chng VII: cp đn mt s vn đ bo v thông tin trên mng. Chng này gii thiu
cách tip cn các h mt mã, các giao thc bo mt, mng riêng o VPN và các gii pháp an toàn
mng, xác thc đin t, các gii pháp ch ký đin t, xác minh ch ký và t chi ch ký gi mo
Tài liu không ch đ cp đn nhng vn đ c s lý lun mà còn trình bày mt s k nng,
kinh nghim cn thit đ thit k và cài đt các mng máy tính. Hy vng s có ích cho các bn hc
sinh sinh viên và nhng ngi mun xây dng các h thng tin hc ng dng phc v cho sn
xut, qun lý trong các doanh nghip. Có th còn nhiu thiu sót trong trình bày và biên son do
kh nng, trình đ, nhng ngi biên son mnh dn gii thiu tài liu này và mong nhn đc s
góp ý ca bn đc.
TS Phm Th Qu
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
CHNG I: KHÁI NIM V MNG MÁY TÍNH
Ni dung ca chng s trình bày các khái nim c bn ca mng máy tính, đnh ngha
mng máy tính, mc tiêu và ng dng ca mng, cu trúc và các thành phn c bn ca mt mng
máy tính. Các thc th trên mng có th tham gia truyn thông vi nhau cn tuân theo tp các
phn mm điu khin hot đng ca mng, đc gi là chun, hay còn gi là tp các giao thc
mng (Protocols). Ni dung ca chng bao gm các phn sau:
• nh ngha mng máy tính
• Mc tiêu mng máy tính.
• Các dch v mng.
• Cu trúc mng (Topology)
• Khái nim giao thc mng máy tính (Protocols)
• Mng LAN, MAN, WAN.
• Mng chuyn mch kênh (Circuit switched Networks)
• Mng chuyn mch gói (Packet Switched Networks).
• Các mô hình x lý d liu
1.1. nh ngha mng máy tính
Mng máy tính là tp hp các máy tính đn l đc kt ni vi nhau bng các phng tin
truyn vt lý (Transmission Medium) và theo mt kin trúc mng xác đnh (Network Architecture).
Mng vin thông cng là mng máy tính. Các node chuyn mch là h thng máy tính đc
kt ni vi nhau bng các đng truyn dn và hot đng truyn thông tuân theo các chun mô
hình tham chiu OSI. Hình 1.2 mô t khái quát các thành phn ca đnh ngha.
Terminal
Các node mng
Printer
Hình 1.1 Mng máy tính
5
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
Kin trúc mng gm cu trúc mng (Topology) và giao thc mng (Protocols). Topology là
cu trúc hình hc ca các thc th mng và giao thc mng là tp các quy tc chun các thc th
hot đng truyn thông phi tuân theo.
1.2. Mc tiêu mng máy tính
1.2.1. Mc tiêu kt ni mng máy tính
- Cùng chia s các tài nguyên chung, bt k ngi s dng nào cng có quyn khai thác, s
dng tài nguyên ca mng mà không ph thuc vào v trí đa lý ca nó.
- Nâng cao đ tin cy ca h thng nh kh nng thay th khi mt s thành phn ca mng
xy ra s c k thut thì vn duy trì s hot đng bình thng ca h thng.
- To môi trng giao tip gia ngi vi ngi. Chinh phc đc khong cách, con ngi
có th trao đi, tho lun vi nhau cách xa nhau hàng nghìn km.
1.2.2. Li ích kt ni mng
- Có th gim s lng máy in, đa cng và các thit b khác. Kinh t trong vic đu t xây
dng cho mt h thng tin hc ca mt c quan, xí nghiêp, doanh nghip
- Dùng chung tài nguyên đt tin nh máy in, phn mm Tránh d tha d liu, tài nguyên
mng. Có kh nng t chc và trin khai các đ án ln thun li và d dàng.
- Bo đm các tiêu chun thng nht v tính bo mt, an toàn d liu khi nhiu ngi s
dng ti các thit b đu cui khác nhau cùng làm vic trên các h c s d liu.
Tóm li, mc tiêu kt ni các máy tính thành mng là cung cp các dch v mng đa dng,
chia s tài nguyên chung và gim bt các chi phí v đu t trang thit b.
1.3. Các dch v mng
1.3.1. Các xu hng phát trin dch v mng máy tính
- Cung cp các dch v truy nhp vào các ngun thông tin xa đ khai thác và x lý thông
tin. Cung cp các dch v mua bán, giao dch qua mng
- Phát trin các dch v tng tác gia ngi vi ngi trên phm vi din rng. áp ng
nhu cu trao đi thông tin đa dch v, đa phng tin. To các kh nng làm vic theo nhóm bng
các dch v th đin t, video hi ngh, cha bnh t xa
- Xu hng phát trin các dch v gii trí trc tuyn (Online) hin đi. Các hình thc dch
v truyn hình, nghe nhc, chi game trc tuyn qua mng
1.3.2. Các dch v ph bin trên mng máy tính
- Dch v tp (File services) cho phép chia s tài nguyên thông tin chung, chuyn giao các
tp d liu t máy này sang máy khác. Tìm kim thông tin và điu khin truy nhp. Dch v th
đin t E_Mail (Electronic mail) cung cp cho ngi s dng phng tin trao đi, tranh lun
bng th đin t. Dch v th đin t giá thành h, chuyn phát nhanh, an toàn và ni dung có th
tích hp các loi d liu.
6
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
- Dch v in n: Có th dùng chung các máy in đt tin trên mng. Cung cp kh nng đa
truy nhp đn máy in, phc v đng thi cho nhiu nhu cu in khác nhau. Cung cp các dch v
FAX và qun lý đc các trang thit b in chuyên dng.
- Các dch v ng dng hng đi tng: S dng các dch v thông đip (Message) làm
trung gian tác đng đn các đi tng truyn thông. i tng ch bàn giao d liu cho tác nhân
(Agent) và tác nhân s bàn giao d liu cho đi tng đích.
- Các dch v ng dng qun tr lung công vic trong nhóm làm vic: nh tuyn các tài
liu đin t gia nhng ngi trong nhóm. Khi ch ký đin t đc xác nhn trong các phiên giao
dch thì có th thay th đc nhiu tin trình mi hiu qu và nhanh chóng hn.
- Dch v c s d liu là dch v ph bin v các dch v ng dng, là các ng dng theo
mô hình Client/Server. Dch v x lý phân tán lu tr d liu phân tán trên mng, ngi dùng
trong sut và d s dng, đáp ng các nhu cu truy nhp ca ngi s dng.
1.4. Cu trúc mng (Topology)
Topology là cu trúc hình hc không gian ca mng thc cht là cách b trí v trí vt lý các
node và cách thc kt ni chúng li vi nhau. Có hai kiu cu trúc mng: kiu đim - đim (Point
to Point) và kiu qung bá (Multi Point).
1.4.1. Kiu đim - đim (Point to Point)
ng truyn ni tng cp node li vi nhau theo mt hình hc xác đnh. Mt kênh truyn
vt lý s đc thit lp gia 2 node có nhu cu trao đi thông tin. Chc nng các node trung gian:
tip nhn, lu tr tm thi và gi tip thông tin sang node tip theo khi đng truyn ri. Cu trúc
đim- đim gi là mng lu và gi tip (Store - and - Forward).
u đim là ít kh nng đng đ thông tin (Collision). Nhc đim ca nó là hiu sut s
dng đng truyn thp. Chim dng nhiu tài nguyên, đ tr ln, tiêu tn nhiu thi gian đ thit
lp đng truyn và x lý ti các node. Vì vy tc đ trao đi thông tin thp.
Mng hình sao
(Star)
Mng chu trình
(Loop)
Mng đy đ
(Complete)
Hình 1.2 Các mng có cu trúc đim - đim
7
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
1.4.2. Kiu đa đim hay qung bá (Point to Multipoint, Broadcasting)
Tt c các node cùng truy nhp chung trên mt đng truyn vt lý. Mt thông đip đc
truyn đi t mt node nào đó s đc tt c các node còn li tip nhn và kim tra đa ch đích trong
thông đip có phi ca nó hay không. Cn thit phi có c ch đ gii quyt vn đ đng đ thông
tin (Collision) hay tc nghn thông tin trên đng truyn trong các mng hình BUS và hình RING.
Các mng có cu trúc qung bá đc phân chia thành hai loi: qung bá tnh và qung bá
đng ph thuc vào vic cp phát đng truyn cho các node. Trong qung bá đng có qung bá
đng tp trung và qung bá đng phân tán.
Qung bá tnh: Chia thi gian thành nhiu khong ri rc và dùng c ch quay vòng
(Round Robin) đ cp phát đng truyn. Các node có quyn đc truy nhp khi đn ca thi
gian ca nó.
Qung bá đng tp trung: Mt thit b trung gian có chc nng tip nhn yêu cu liên lc và
cp phát đng truyn cho các node. Kiu cp phát này gim đc ti đa thi gian cht ca đng
truyn, hiu sut kênh truyn cao, nhng thit k phc tp và khó khn.
Qung bá đng phân tán: Không có b trung gian, các node t quyt đnh có nên hay không
nên truy nhp đng truyn, ph thuc vào trng thái ca mng.
Mng hình BUS
Mng hình vòng RING
V
tinh
Hình 1.3 Các mng có cu trúc qung bá
1.5. Khái nim giao thc mng máy tính (Protocols)
1.5.1. Khái nim v giao thc
Các thc th ca mng mun trao đi thông tin vi nhau phi bt tay, đàm phán v mt s
th tc, quy tc Cùng phi “nói chung mt ngôn ng”. Tp quy tc hi thoi đc gi là giao
thc mng (Protocols). Các thành phn chính ca mt giao thc bao gm:
- Cú pháp: đnh dng d liu, phng thc mã hoá và các mc tín hiu.
- Ng ngha: thông tin điu khin, điu khin lu lng và x lý li
Trao đi thông tin gia hai thc th có th là trc tip hoc gián tip. Trong hai h thng kt
ni đim - đim, các thc th có th trao đi thông tin trc tip không có s can thip ca các thc
th trung gian. Trong cu trúc qung bá, hai thc th trao đi d liu vi nhau phi thông qua các
8
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
thc th trung gian. Phc tp hn khi các thc th không chia s trên cùng mt mng chuyn
mch, kt ni gián tip phi qua nhiu mng con.
1.5.2. Chc nng giao thc
óng gói: Trong quá trình trao đi thông tin, các gói d liu đc thêm vào mt s thông tin
điu khin, bao gm đa ch ngun và đa ch đích, mã phát hin li, điu khin giao thc Vic
thêm thông tin điu khin vào các gói d liu đc gi là quá trình đóng gói (Encapsulation). Bên
thu s đc thc hin ngc li, thông tin điu khin s đc g b khi gói tin đc chuyn t tng
di lên tng trên.
Phân đon và hp li: Mng truyn thông ch chp nhn kích thc các gói d liu c đnh.
Các giao thc các tng thp cn phi ct d liu thành nhng gói có kích thc quy đnh. Quá
trình này gi là quá trình phân đon. Ngc vi quá trình phân đon bên phát là quá trình hp li
bên thu. D liu phân đon cn phi đc hp li thành thông đip thích hp tng ng dng
(Application). Vì vy vn đ đm bo th t các gói đn đích là rt quan trng. Gói d liu trao
đi gia hai thc th qua giao thc gi là đn v giao thc d liu PDU (Protocol Data Unit).
iu khin liên kt: Trao đi thông tin gia các thc th có th thc hin theo hai phng
thc: hng liên kt (Connection - Oriented) và không liên kt (Connectionless). Truyn không
liên kt không yêu cu có đ tin cy cao, không yêu cu cht lng dch v và không yêu cu xác
nhn. Ngc li, truyn theo phng thc hng liên kt, yêu cu có đ tin cy cao, đm bo cht
lng dch v và có xác nhn. Trc khi hai thc th trao đi thông tin vi nhau, gia chúng mt
kt ni đc thit lp và sau khi trao đi xong, kt ni này s đc gii phóng.
Giám sát: Các gói tin PDU có th lu chuyn đc lp theo các con đng khác nhau, khi
đn đích có th không theo th t nh khi phát. Trong phng thc hng liên kt, các gói tin
phi đc yêu cu giám sát. Mi mt PDU có mt mã tp hp duy nht và đc đng ký theo
tun t. Các thc th nhn s khôi phc th t các gói tin nh th t bên phát.
iu khin lu lng liên quan đn kh nng tip nhn các gói tin ca thc th bên thu và
s lng hoc tc đ ca d liu đc truyn bi thc th bên phát sao cho bên thu không b tràn
ngp, đm bo tc đ cao nht. Mt dng đn gin ca ca điu khin lu lng là th tc dng
và đi (Stop-and Wait), trong đó mi PDU đã phát cn phi đc xác nhn trc khi truyn gói
tin tip theo. Có đ tin cy cao khi truyn mt s lng nht đnh d liu mà không cn xác nhn.
K thut ca s trt là thí d c ch này. iu khin lu lng là mt chc nng quan trng cn
phi đc thc hin trong mt s giao thc.
iu khin li là k thut cn thit nhm bo v d liu không b mt hoc b hng trong
quá trình trao đi thông tin. Phát hin và sa li bao gm vic phát hin li trên c s kim tra
khung và truyn li các PDU khi có li. Nu mt thc th nhn xác nhn PDU li, thông thng
gói tin đó s phi đc phát li.
ng b hoá: Các thc th giao thc có các tham s v các bin trng thái và đnh ngha
trng thái, đó là các tham s v kích thc ca s, tham s liên kt và giá tr thi gian. Hai thc
th truyn thông trong giao thc cn phi đng thi trong cùng mt trng thái xác đnh. Ví d
cùng trng thái khi to, đim kim tra và hu b, đc gi là đng b hoá. ng b hoá s khó
khn nu mt thc th ch xác đnh đc trng thái ca thc th khác khi nhn các gói tin. Các gói
9
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
tin không đn ngay mà phi mt mt khong thi gian đ lu chuyn t ngun đn đích và các gói
tin PDU cng có th b tht lc trong quá trình truyn.
a ch hoá: Hai thc th có th truyn thông đc vi nhau, cn phi nhn dng đc
nhau. Trong mng qung bá, các thc th phi nhn dng đnh danh ca nó trong gói tin. Trong
các mng chuyn mch, mng cn nhn bit thc th đích đ đnh tuyn d liu trc khi thit lp
kt ni.
1.6. Cáp mng - phng tin truyn (Network Medium)
Phng tin truyn vt lý là vt truyn ti các tín hiu đin t gia các thành phn mng vi
nhau, bao gm các loi cáp và các phng tin vô tuyn.
1.6.1. c trng c bn ca đng truyn
Bng thông (Bandwidth): Bng thông ca mt đng truyn là min tn s gii hn thp và
tn s gii hn cao, tc là min tn s mà đng truyn đó có th đáp ng đc. Ví d bng thông
ca cáp thoi t 400 đn 4000 Hz, có ngha là nó có th truyn các tín hiu vi tn s t 400 đn
4000 chu k/giây. Bng thông ca cáp ph thuc vào chiu dài ca cáp. Cáp ngn bng thông cao
và ngc li. Vì vy khi thit k lp đt cáp, chiu dài cáp sao cho không vt qua gii hn cho
phép, vì có th xy ra li trong quá trình truyn.
Thông lng (Throughput) Thông lng ca đng truyn là s lng các bit (chui bit)
đc truyn đi trong mt giây. Hay nói cách khác là tc đ ca đng truyn dn. Ký hiu là bit/s
hoc bps. Tc đ ca đng truyn ph thuc vào bng thông và đ dài ca nó. Mt mng LAN
Ethernet tc đ truyn 10 Mbps và có bng thông là 10 Mbps.
Suy hao (Attenuation): Là đ đo s suy yu ca các tín hiu trên đng truyn. Suy hao ph
thuc vào đ dài ca cáp, cáp càng dài thì suy hao càng cao. Khi thit k cáp cng rt cn quan
tâm đn gii hn chiu dài cho phép ca tng loi cáp.
1.6.2. Các loi cáp mng
Cáp đng trc (Coaxial cable): Là phng tin truyn các tín hiu có ph rng và tc đ
cao. Bng thông ca cáp đng trc t 2,5 Mbps (ARCnet) đn 10 Mbps (Ethernet). Thng s
dng đ lp đt mng hình BUS (các loi mng LAN cc b Thick Ethernet, Thin Ethernet) và
mng hình sao (mng ARCnet).
Cáp đng trc gm: mt dây dn trung tâm, mt dây dn ngoài, to nên đng ng bao
quanh trc, tng cách đin gia 2 dây dn và cáp v bc ngoài.
Các loi cáp đng trc .
- Cáp RC-8 và RCA-11, 50 Ohm dùng cho mng Thick Ethernet.
- Cáp RC-58 , 50 Ohm dùng cho mng Thin Ethernet.
- Cáp RG-59 , 75 Ohm dùng cho truyn hình cáp.
- Cáp RC-62, 93 Ohm dùng cho mng ARCnet.
Cáp xon đôi (Twisted Pair cable): Cáp xon đôi đc s dng trong các mng LAN cc
b. Giá thành r, d cài đt, có v bc tránh nhit đ, đ m và có loi có kh nng chng nhiu
10
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
STP (Shield Twisted Pair). Cáp c bn có 2 dây đng xon vào nhau, gim đ nhy ca cáp vi
EMI, gim bc x âm nhiu tn s radio gây nhiu. Các loi cáp xon:
- Cáp có màng chn (STP): Loi cáp STP thng có tc đ truyn vào khong 16 Mbps
trong loi mng Token Ring. Vi chiu dài 100 m tc đ đt 155 Mbps (lý thuyt là 500 Mbps).
Suy hao cho phép khong 100 m, đc tính EMI cao. Giá thành cao hn cáp Thin Ethernet, cáp
xon trn, nhng li r hn giá thành loi cáp Thick Ethernet hay cáp si quang. Cài đt đòi hi
tay ngh và k nng cao.
- Loi cáp không có v bc UTP (Unshield Twisted Pair): Cáp trn không có kh nng
chng nhiu, tc đ truyn khong 100 Mbps. c tính suy hao nh cáp đng, gii hn đ dài ti
đa 100m. Do thiu màng chn nên rt nhy cm vi EMI, không phù hp vi môi trng các nhà
máy. c dùng ph bin cho các loi mng, giá thành h, d lp đt.
Cáp si quang (Fiber Optic Cable) rt lý tng cho vic truyn d liu, bng thông có th
đt 2 Gbps, tránh nhiu tt, tc đ truyn 100 Mbps trên đon cáp dài vài km. Cáp si quang gm
mt hoc nhiu si quang trung tâm đc bao bc bi mt lp v nha phn x các tín hiu tr
li, vì vy hn ch s suy hao, mt mát tín hiu. Cáp si quang ch truyn các tín hiu quang. Các
tín hiu d liu đc bin đi thành các tín hiu quang trên đng truyn và khi nhn, các tín hiu
quang chuyn thành các tín hiu d liu. Cáp si quang hot đng mt trong hai ch đ: ch đ
đn (Single Mode) và đa ch đ (Multi Mode). Cài đt cáp si quang đòi hi phi có k nng cao,
quy trình khó và phc tp.
1.6.3. Các phng tin vô tuyn
Radio: Quang ph ca đin t nm trong khong 10 KHz đn 1GHz. Có nhiu gii tn:
Sóng ngn (Short Wave), VHF (VeryHightFrequency)-Tivi&Radio FM và UHF (Ultra Hight
Frequency)-Tivi
c tính truyn: tn s đn, công sut thp không h tr tc đ d liu các mng cc b
LAN yêu cu. Tn s đn, công sut cao d cài đt, bng thông cao t 1 - 10 Mbps, suy hao chm.
Kh nng nhiu t thp, bo mt kém. Giá thành cao trung bình. Radio quang ph tri (Spread
spectrum) đ tin cy cao, bo mt d liu. Bng thông cao, tc đ truyn có th đt theo yêu cu
ca các mng cc b.
Viba: Truyn thông viba có hai dng: Viba mt đt và v tinh. Viba mt đt s dng các
trm thu và phát. K thut truyn thông v tinh s dng các trm thu mt đt (các đa v tinh) và
các v tinh. Tín hiu đn v tinh và t v tinh đn trm thu mt lt đi hoc v 23.000 dm. Thi
gian truyn mt tín hiu đc lp vi khong cách. Thi gian truyn tín hiu t v tinh đn các
trm nm vòng tròn 1/3 chu vi qu đt là nh nhau, gi là tr lan truyn (Propagation Delay).
Thông thng là 0,5-5 giây.
Tia hng ngoi (Infrared system): Có 2 phng thc kt ni mng Point - to - Point và
Multi Point. Point - to – Point tip sóng các tín hiu hng ngoi t thit b này sang thit b
khác.Gii tn t 100 GHz đn 1000 THz, tc đ truyn khong 100 Kbps-16 Mbps. Multi Point
truyn đng thi các tín hiu hng ngoi đn các thit b. Gii tn s t 100 GHz đn 1000 THz,
nhng tc đ truyn ch đt ti đa 1 Mbps.
11
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
1.7. Phân loi mng
1.7.1. Theo khong cách
a. Mng cc b LAN (Local Area Networks):
Mng cc b LAN: kt ni các máy tính đn l thành mng ni b, to kh nng trao đi
thông tin và chia s tài nguyên trong c quan, xí nhip Có hai loi mng LAN khác nhau: LAN
ni dây (s dng các loi cáp) và LAN không dây (s dng sóng cao tn hay tia hng ngoi). c
trng c bn ca mng cc b:
Quy mô ca mng nh, phm vi hot đng vào khong vài km. Các máy trong mt tòa nhà,
mt c quan hay xí nghip ni li vi nhau. Qun tr và bo dng mng đn gin.
Công ngh truyn dn s dng trong mng LAN thng là qung bá (Broadcast), bao gm
mt cáp đn ni tt c các máy. Tc đ truyn d liu cao, t 10÷100 Mbps đn hàng trm Gbps,
thi gian tr nh (c 10μs), đ tin cy cao, t s li bit t 10
-8
đn 10
-11
.
Cu trúc tôpô ca mng đa dng. Ví d Mng hình BUS, hình vòng (Ring), hình sao (Star)
và các loi mng kt hp, lai ghép
Terminator
Bus
Terminator
T-connector
Hình 1.4 Cu trúc mng hình BUS
- Mng hình BUS hot đng theo kiu qung bá (Broadcast). Tt c các node truy nhp
chung trên mt đng truyn vt lý có đu và cui (BUS). Chun IEEE 802.3 đc gi là
Ethernet, là mt mng hình BUS qung bá vi c ch điu khin qung bá đng phân tán, trao đi
thông tin vi tc đ 10 Mbps hoc 100 Mbps.
Phng thc truy nhp đng truyn đc s dng trong mng hình BUS hoc TOKEN
BUS, hoc đa truy nhp s dng sóng mang vi vic phát hin xung đt thông tin trên đng
truyn CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
- Mng hình vòng (RING) là mng qung bá (Broadcast), tt c các node cùng truy nhp
chung trên mt đng truyn vt lý. Tín hiu đc lu chuyn trên vòng theo mt chiu duy nht,
theo liên kt đim - đim. D liu đc chuyn mt cách tun t tng bit quanh vòng, qua các b
chuyn tip. B chuyn tip có ba chc nng: chèn, nhn và hy b thông tin. Các b chuyn tip
s kim tra đa ch đích trong các gói d liu khi đi qua nó.
12
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
Repeater
Chiu truyn
d
liu
Hình 1.5 Cu trúc mng hình RING
- Mng hình sao (Star) các trm kt ni vi mt thit b trung tâm có chc nng điu khin
toàn b hot đng ca mng. D liu đc truyn theo các liên kt đim - đim. Thit b trung
tâm có th là mt b chuyn mch, mt b chn đng hoc đn gin là mt HUB.
- Mng LAN hng ngoi (Infrared) s dng sóng hng ngoi đ truyn d liu. Phm vi
hot đng ca mng b hn ch trong mt phòng, vì tín hiu hng ngoi không đi xuyên qua t-
ng. Có hai phng pháp kt ni đim- đim và kt ni qung bá. Các mng đim - đim hot
đng bng cách chuyn tip các tín hiu hng ngoi t mt thit b ti thit b k tip. Tc đ d
liu đt khong 100Kb/s đn 16Mb/s. Các mng qung bá hng ngoi có tc đ truyn d liu
thc t ch đt di 1Mb/s.
Thit b
trung tâm
Hub, Switch or
Repeater
Hình 1.6 Cu trúc mng hình sao
- Mng LAN tri ph (Spread spectrum) S dng k thut tri ph, thng dùng trong công
nghip và y t.
- Mng LAN vi ba bng hp: Hot đng vi tn s vi ba nhng không tri ph. Có hai
dng truyn thng: vi ba mt đt và v tinh. Các h thng vi ba mt đt thng hot đng
bng tn 4-6 GHz và 21- 23 GHz, tc đ truyn d liu khong vài chc Mbps.
13
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
b. Mng đô th MAN (Metropolitan Area Networks)
Mng đô th MAN hot đng theo kiu qung bá, LAN to LAN. Mng cung cp các dch v
thoi và phi thoi và truyn hình cáp. Trong mt mng MAN, có th s dng mt hoc hai đng
truyn vt lý và không cha thc th chuyn mch. Da trên tiêu chun DQDB (Distributed
Queue Dual Bus - IEEE 802.6) quy đnh 2 cáp đn kt ni tt c các máy tính li vi nhau, các
máy bên trái liên lc vi các máy bên phi thông tin vn chuyn trên đng BUS trên. Các máy
bên trái liên lc vi các máy bên phi, thông tin đi theo đng BUS di.
Bus A
Head-End
Hng truyn d liu trên bus A
Hng truyn d liu trên bus B
Bus B
Hình 1.7: Cu trúc mng đô th MAN
c. Mng din rng WAN (Wide Area Networks)
c trng c bn ca mt mng WAN:
- Hot đng trên phm vi mt quc gia hoc trên toàn cu.
- Tc đ truyn d liu thp so vi mng cc b.
- Li truyn cao.
Route
r
Hình 1.8: Cu trúc mt mng din rng WAN
Mt s mng din rng đin hình
- Mng tích s hp đa dch v ISDN (Integrated Services Digital Network)
14
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
- Mng X25 và chuyn mch khung Frame Relay
- Phng thc truyn không đng b ATM (Asynchronous Transfer Mode)
- Mng hi t- mng th h sau NGN (Next Generation Network)
d. Kt ni liên mng (Internet Connectivity)
Nhu cu trao đi thông tin và chia s tài nguyên chung đòi hi các hot đng truyn thông
cn thit phi kt ni nhiu mng thành mt mng ln, gi là liên mng.
Liên mng (internet) là mng ca các mng con, là mt tp các mng LAN, WAN, MAN
đc lp đc kt ni li vi nhau. Kt ni liên mng có mt s li ích sau:
Gim lu thông trên mng: Các gói tin thng đc lu chuyn trên các mng con và các
gói tin lu thông trên liên mng khi các mng con liên lc vi nhau.
Ti u hoá hiu nng: Gim lu thông trên mng là ti u hiu nng ca mng, tuy nhiên
máy ch (Server Load) s phi tng ti khi nó đc s dng nh mt Router.
n gin hoá vic qun tr mng: Có th xác đnh các s c k thut và cô lp d dàng hn
trong mt mng có quy mô nh, thng là trong mt mng cc b chng hn.
Hiu qu hn so vi mng WAN có phm vi hot đng ln, chi phí gim, hiu nng liên
mng tng và đ phc tp ca vic qun lý nh hn.
Mt trong nhng chc nng ch yu ca các thit b kt ni liên mng là chc nng đnh
tuyn (Routing). Có 3 phng thc kt ni liên mng c bn:
- Kt ni các mng LAN thun nht ti tng vt lý to ra liên mng có phm vi hot đng
rng và tng s lng các node trên mng, gim bt lu lng trên mi mng con, hn ch tc
nghn và đng đ thông tin. Các mng con hot đng hiu qu hn.
- Kt ni các mng LAN không thun nht ti tng 2 (Data Link) to ra mt liên mng bao
gm mt s mng LAN cc b kt ni vi nhau bng các b chuyn mch đn các máy ch cô lp
vi tc đ cao.
- Kt ni các mng LAN các kiu khác nhau ti tng 3 (Network Layer) to ra mt mng
WAN đn. Các node chuyn mch kt ni vi nhau theo mt cu trúc li. Mi mt node chuyn
mch cung cp dch v cho tp hp các thit b đu cui (DTE) ca nó.
1.7.2. Mng chuyn mch kênh (Circuit Switched Networks)
- Trc khi trao đi thông tin, h thng s thit lp kt ni gia 2 thc th bng mt đng
truyn vt lý. Thc th đích nu bn, kt ni này s b hu b.
- Duy trì kt ni trong sut quá trình 2 thc th trao đi thông tin.
- Gii phóng kt ni: Sau khi truyn xong d liu, kt ni s đc hu b, gii phóng các tài
nguyên đã b chim dng đ sn sàng phc v cho các yêu cu kt ni khác.
Nhc đim là cn nhiu thi gian đ thit lp kênh truyn, vì vy thi gian thit lp kênh
chm và xác sut kt ni không thành công cao. Khi c hai không còn thông tin đ truyn, kênh b
b không trong khi các thc th khác có nhu cu.
1.7.3. Mng chuyn mch gói (Packet Switched Networks)
15
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
Nguyên lý chuyn mch gói: Thông đip (Message) ca ngi s dng đc chia thành
nhiu gói nh (Packet) có đ dài quy đnh. dài gói tin cc đi (Maximum Transfer Unit) MTU
trong các mng khác nhau là khác nhau. Các gói tin ca mt thông đip có th truyn đc lp trên
nhiu tuyn hng đích và các gói tin ca nhiu thông đip khác nhau có th cùng truyn trên mt
tuyn liên mng. Ti mi node, các gói tin đc tip nhn, lu tr, x lý ti b nh, không cn
phi lu tr tm thi trên b nh ngoài (nh đa cng) và đc chuyn tip đn node k tip. nh
tuyn các gói tin qua mng nhanh hn và hiu qu hn.
K thut chuyn mch gói có nhiu u đim hn so vi chuyn mch kênh:
- Các gói tin lu chuyn hng đích đc lp, trên mt đng có th chia s cho nhiu gói
tin. Vì vy hiu sut đng truyn cao hn.
- Các gói tin đc xp hàng và truyn qua tuyn kt ni.
- Hai thc th có tc đ d liu khác nhau có th trao đi các gói vi tc đ phù hp.
- Trong mng chuyn mch kênh, khi lu lng tng thì mng t chi thêm các yêu cu kt
ni (do nghn) cho đn khi gim xung. Trong mng chuyn mch gói, các gói tin vn đc chp
nhn, nhng tr phân phát gói tin có th tng lên.
Các công ngh chuyn mch gói: Nu mt thc th gi mt gói d liu qua mng có đ dài
ln hn kích thc gói cc đi MTU, nó s đc chia thành các gói nh có đ dài quy đnh và gi
lên mng. Có hai k thut đc s dng trong các mng chuyn mch gói là k thut datagram
trong mng không liên kt (Connectionless) và k thut kênh o cho mng hng liên kt
(Connection- Oriented).
- Phng thc datagram s dng trong mng không liên kt: Mi mt gói tin đc lu
chuyn và x lý đc lp, không cn tham chiu đn các gói tin đã gi trc. Mi mt gói tin đc
xem nh là mt datagram.
u, nhc đim ca phng thc datagram: Giai đon thit lp và gii phóng kt ni s
đc b qua. Phù hp vi yêu cu truyn khi lng d liu không ln trong thi gian ngn.
Phng thc linh hot hn so vi phng thc kênh o. Nu xy ra nghn thông tin, các datagram
có th đc đnh tuyn ra khi vùng nghn. Và nu có node b hng, các gói tin t tìm mt tuyn
khác đ lu chuyn hng đích, vic phân phát các gói tin tin cy hn.
Phng thc kênh o VC (Virtual Circuit) s dng trong mng hng liên kt: Trc khi
trao đi thông tin, hai thc th tham gia truyn thông đàm phán vi nhau v các tham s truyn
thông nh kích thc ti đa ca gói tin, các ca s, đng truyn Mt kênh o đã đc hình
thành thông qua liên mng và tn ti cho đn khi các thc th ngng trao đi vi nhau. Ti mt
thi đim, có th có nhiu kênh o đi và đn t nhiu hng khác nhau. Các gói tin vn đc đm
ti mi node và đc xp hàng đu ra trên mt đng truyn, các gói tin ca các thông đip khác
trên kênh o khác có th chia s s dng đng truyn này.
u, nhc đim ca phng pháp kênh o: Mng có th cung cp các dch v kênh o, bao
gm vic điu khin li và th t các gói tin. Tt c các gói tin đi trên cùng mt tuyn s đn theo
th t ban đu. iu khin li đm bo không ch các gói đn đích theo đúng th t mà cho tt c
các gói không b li. Mt u đim khác là các gói tin lu chuyn trên mng s nhanh hn vì
không cn phi đnh tuyn ti các node. Tuy nhiên s khó khn hn vic thích ng vi nghn. Nu
16
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
có node b hng thì tt c các kênh o qua node đó s b mt, vic phân phát datagram càng khó
khn hn, đ tin cy không cao.
1.8. Các mô hình x lý d liu
1.8.1. Mô hình Client-Server
Mô hình Client/Server mô t các dch v mng và các ng dng đc s dng đ truy nhp
các dch v. Là mô hình phân chia các thao tác thành hai phn: phía Client cung cp cho ngi s
dng mt giao din đ yêu cu dch v t mng và phía Server tip nhn các yêu cu t phía
Client và cung cp các dch v mt cách thông sut cho ngi s dng.
Chng trình Server đc khi đng trên mt máy ch và trng thái sn sàng nhn các
yêu cu t phía Client. Chng trình Client cng đc khi đng mt cách đc lp vi chng
trình Server. Yêu cu dch v đc chng trình Client gi đn máy ch cung cp dch v và
chng trình Server trên máy ch s đáp ng các yêu cu ca Client. Sau khi thc hin các yêu
cu t phía Client, Server s tr v trng thái ch các yêu cu khác.
http://
Host A (Web Server)
Host B (Web Client)
(Trang Web t hotsA.com)
Máy khách yêu cu
Máy ch đáp ng
Hình 1.9: Mô hình ch /khách (Client / Server)
Trong mô hình Client/Server nhiu lp, quá trình x lý đc phân tán trên 3 lp khác nhau
vi các chc nng riêng bit. Mô hình này thích hp cho vic t chc h thng thông tin trên
mng Internet/ Intranet. Phát trin mô hình 3 lp s khc phc đc mt s hn ch ca mô hình 2
lp. Các h c s d liu đc cài đt trên các máy ch Web Server và có th đc truy nhp
không hn ch các ng dng và s lng ngi dùng.
Lp khách (Clients) cung cp dch v trình bày (Presentation Services), giao tip ngi s
dng vi lp giao dch thông qua trình duyt Browser hay trình ng dng đ thao tác và x lý d
liu. Giao din ngi s dng là trình duyt Internet Explorer hay Netscape.
Hình 1.10 Ví d mô hình Client-Server 2 lp
1. Trình duyt Browser gi yêu cu cho Web Server.
2. Web Server tr kt qu v cho trình duyt
Tower System
Main Frame Computer
Data base
Network
17
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
Lp giao dch (Business) cung cp các dch v qun tr, t chc và khai thác c s d liu.
Các componenet trc đây đc cài đt trên lp khách, nay đc cài đt trên lp giao dch. Ví d,
mt ngi s dng trên máy khách đt mua hàng, lp giao dch kim tra mã mt hàng đ quyt
đnh tip tc bán hay không bán. Thành phn ca lp giao dch trong mô hình Internet là Web
Server và COM+/MTS. Công ngh ca Microsoft vi Web Server là IIS (Internet Information
Services) s dng ASP đ kt ni Client vi COM. Web Server giao tip vi COM+/MTS
component qua COM. COM+/MTS component điu khin tt c giao tip vi lp d liu ngun
thông qua ODBC hoc OLE - DB.
Lp ngun d liu (Data Source) cung cp các dch v t chc và lu tr các h c s d
liu quan h. Sn sàng cung cp d liu cho lp giao dch. c trng ca lp này là ngôn ng tìm
kim, truy vn d liu SQL.
1.8.2. Mô hình ngang hàng (Peer-to-Peer)
Trong mô hình ngang hàng tt c các máy đu là máy ch đng thi cng là máy khách.
Các máy trên mng chia s tài nguyên không ph thuc vào nhau. Mng ngang hàng thng đc
t chc thành các nhóm làm vic Workgroup. Mô hình này không có quá trình đng nhp tp
trung, nu đã đng nhp vào mng có th s dng tt c tài nguyên trên mng. Truy cp vào các
tài nguyên ph thuc vào ngi đã chia s các tài nguyên đó, vì vy có th phi bit mt khu đ
có th truy nhp đc ti các tài nguyên đc chia s.
Mô hình lai (Hybrid): S kt hp gia Client-Server và Peer-to-Peer. Phn ln các mng
máy tính trên thc t thuc mô hình này.
Tow er Sy st em
Application
Server
Database
Tow er Sy st em
Middleware
Server
Tow er Sy st em
Application Server
Tow er Sy st em
Database Server
Network
Network
Hình 1.11 Mô hình Client-Server nhiu lp
18
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
Câu hi trc nghim:
1. Hãy chn câu đúng nht v đnh ngha mng máy tính:
A. Tp các máy tính kt ni vi nhau bng đng truyn vt lý.
B. Tp các máy tính kt ni vi nhau và hot đng tuân theo tp giao thc.
C. Tp các máy tính kt ni vi nhau bng các đng truyn vt lý và hot đng theo
mt kin trúc mng xác đnh
2. Mc tiêu kt ni mng máy tính:
A. Chia s tài nguyên mng, nâng cao đ tin cy, chinh phc khong cách.
B. Chia s phn cng, phn mm, nâng cao đ tin cy, chinh phc khong cách.
C. Chia s thông tin, nâng cao đ tin cy, chinh phc khong cách.
D. Cung cp các dch v mng đa dng, chia s tài nguyên, nâng cao đ tin cy, chinh
phc khong cách và gim bt các chi phí v đu t .
3. Các xu hng phát trin dch v mng máy tính:
A. Cung cp các dch v truy nhp vào các ngun thông tin xa
B. Phát trin các dch v tng tác gia ngi vi ngi trên phm vi din rng.
C. Xu hng phát trin các dch v gii trí trc tuyn (Online) hin đi.
D. C 3 câu trên.
4. Mng có cu trúc đim- đim (Point to Point) là:
A. Mng lu và gi tip (Store - and - Forward).
B. Ni tng cp node li vi nhau theo mt hình hc xác đnh.
C. Các node trung gian: tip nhn, lu tr tm thi và gi tip thông tin
5. Nhc đim ca mng có cu trúc đim- đim (Point to Point) là:
A. Kh nng đng đ thông tin (Collision) thp.
B. Hiu sut s dng đng truyn thp. Chim dng nhiu tài nguyên
C. tr ln, tn nhiu thi gian đ thit lp đng truyn và x lý ti các node.
D. Tc đ trao đi thông tin thp.
6. c trng ca mng qung bá (Point to Multipoint, Broadcasting)
A. Tt c các node cùng truy nhp chung trên mt đng truyn vt lý.
B. Ni tng cp node li vi nhau theo mt hình hc xác đnh.
C. Các node trung gian: tip nhn, lu tr tm thi và gi tip thông tin
7. Chc nng giao thc:
A. óng gói, phân đon và hp li
B. iu khin liên kt và giám sát.
C. iu khin lu lng và điu khin li.
D. ng b hoá và đa ch hoá.
19
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
E. Tt c các khng đnh trên.
8. c trng c bn ca đng truyn
A. Bng thông (Bandwidth).
B. Thông lng (Throughput)
C. Suy hao (Attenuation)
D. Tc đ truyn dn.
9. Mng cc b LAN (Local Area Networks):
A. Quy mô ca mng nh, phm vi khong vài km.
B. Công ngh truyn dn s dng thng là qung bá (Broadcast)
C. Tc đ truyn d liu cao, t 10÷100 Mbps đn hàng trm Gbps,
D. Thi gian tr c 10μs , đ tin cy cao, t s li bit t 10-
8
đn 10
-11
.
E. Cu trúc tôpô ca mng đa dng.
F. Tt c các khng đnh trên.
10. c trng c bn ca mt mng WAN:
A. Hot đng trên phm vi mt quc gia hoc trên toàn cu.
B. Tc đ truyn d liu thp so vi mng cc b.
C. Li truyn cao.
D. Tt c các khng đnh trên.
11. Li ích khi kt ni liên mng:
A. Gim lu thông trên mng
B. Ti u hoá hiu nng
C. n gin hoá vic qun tr mng
D. Hiu qu hn so vi mng WAN có phm vi hot đng ln.
12. Mng chuyn mch kênh (Circuit Switched Networks)
A. Thit lp kt ni vt lý gia 2 thc th, duy trì kt ni trong quá trình trao đi thông
tin và gii phóng kt ni khi truyn xong d liu.
B. Thit lp kt ni logic gia 2 thc th , duy trì kt ni trong quá trình trao đi thông
tin và gii phóng kt ni khi truyn xong d liu.
C. Truyn d liu gia 2 thc th.
13. Khng đnh đúng nht trong mng chuyn mch gói (Packet Switched Networks):
A. Gói tin lu chuyn trên các kt ni logic.
B. Gói tin lu chuyn trên các kt ni vt lý.
C. Gói tin lu chuyn đc lp hng đích.
D. Các gói tin lu chuyn hng đích đc lp và trên mt đng có th chia s cho nhiu
gói tin.
20
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
14. dài gói tin cc đi MTU (Maximum Transfer Unit)
A. Trong các mng khác nhau là khác nhau.
B. Trong các mng khác nhau là nh nhau.
C. Trong các mng không quan tâm đn đ dài gói tin
15. Hãy chn nhng khng đnh đúng sau:
A. K thut datagram s dng trong các mng không liên kt (Connectionless)
B. K thut datagram s dng trong các mng hng liên kt (Connection- Oriented).
K thut datagram s dng trong các mng chuyn mch kênh.
C. K thut datagram s dng trong các mng chuyn gói X25.
16. Hãy chn nhng khng đnh đúng sau:
A. K thut kênh o VC (Virtual Circuit) s dng trong các mng không liên kt
B. K thut kênh o VC s dng trong các mng hng liên kt
C. K thut kênh o VC s dng trong các mng chuyn mch kênh.
D. K thut kênh o VC s dng trong các mng chuyn gói X25.
Câu hi
1. Hãy trình bày mc tiêu và ng dng mng máy tính.
2. Hãy phát biu các li ích khi ni máy tính thành mng.
3. Hãy trình bày tng quát v xu hng phát trin các dch v mng.
4. Hiu th nào là mng máy tính. Hãy trình bày tóm tt chc nng các thành phn ch yu
ca mt mng máy tính ?.
5. Hãy trình bày khái quát v các đc trng c bn ca đng truyn: Bng thông
(bandwidth), thông lng (throughput) và suy hao (attenuation).
6. Khái quát các đc trng c bn ca các phng tin truyn: Cáp đng trc (Coaxial
cable), cáp xon đôi (Twisted pair cable), cáp si quang (Fiber optic cable).
7. Hãy trình bày cu trúc kiu đim - đim (Point to Point).
8. Trong k thut chuyn mch kênh, vai trò đa ch nh th nào ?.
9. Hãy trình bày kiu qung bá (Point to Multipoint, Broadcast).
10. Trình bày u, nhc đim các phng thc qung bá tnh và đng, Qung bá đng tp
trung và phân tán ?.
11. Nhng khác bit c bn gia kiu đim - đim và qung bá ?.
12. Hiu th nào là giao thc, vai trò ca giao thc trong truyn thông ?.
13. Trình bày các chc nng ca giao thc.
14. Mng cc b LAN (Local Area Networks) và các đc trng c bn ca nó
15. Hãy trình bày cu trúc mng hình BUS, RING và STAR.
16. S khác nhau c bn gia mng hình BUS và mng hình RING ?.
21
Chng 1: Khái nim v mng máy tính
17. Hãy trình bày nhng đc trng c bn ca các mng LAN không dây ?.
18. Mng đô th MAN (Metropolitan Area Networks) và đc trng c bn ca nó.
19. Mng din rngWAN và nhng đc trng ca mng din rng.
20. Hiu th nào là liên mng (Internetworking). Mng WAN là mt liên mng ?.
21. Chc nng ca các thit b kt ni liên mng.
22. HUB là thit b kt ni liên mng ?.
23. Chc nng ca b đnh tuyn ROUTER. Có th thay th HUB trong kt ni liên mng. Ví
d minh ha ?.
24. Hiu th nào là dch v hng liên kt (Connection - Oriented) và không liên kt
(Connectioless). Hãy cho thí d minh ha.
25. Nguyên tc hot đng ca mng chuyn mch kênh (Circuit Switched Networks).
26. Trình bày u, nhc đim ca k thut chuyn mch kênh.
27. Trình bày nguyên tc hot đng ca mng chuyn mch gói (Packet Switched Networks).
28. Vì sao nói k thut chuyn mch gói có hiu sut kênh truyn cao, vì sao ?.
29. u nhc đim ca k thut chuyn nch gói ?.
30. Nói mng chuyn mch gói là mng X25 ?.
31. K thut chuyn mch gói nhiu u đim hn k thut chuyn mch kênh, vì sao ?.
32. Trình bày phng thc Datagram.
33. Trình bày phng thc kênh o VC (Virtual circuit)
34. So sánh u, nhc ca phng pháp kênh o và Datagram.
35. Phng thc kênh o và chuyn mch kênh khác nhau, ging nhau ?.
36. Vì sao mng chuyn mch gói có tc đ trao đi thông tin nhanh hn tc đ trao đi thông
tin trong mch chuyn mch tin báo.
37. Hiu th nào là cu trúc mng Client/Server, Peer to Peer ?
22
Chng 2: Kin trúc mng và mô hình kt ni các h thng m OSI
CHNG II: KIN TRÚC MNG VÀ MÔ HÌNH
KT NI CÁC H THNG M OSI
Ni dung ca chng này s trình bày các khái nim v kin trúc phân tng và mô hình kt
ni các h thng m OSI (Open System Interconnection) vi mc tiêu kt ni các sn phm ca
các hãng sn xut khác nhau. Mô hình OSI là gii pháp cho các vn đ truyn thông gia các máy
tính và đc thit k theo quan đim có cu trúc đa tng. Mi mt tng thc hin mt s chc
nng truyn thông, các tng đc xp chng lên nhau, gi là chng giao thc, thc hin các tin
trình truyn thông hoàn chnh. Gia các tng k nhau đc xác đnh bi giao din bng các hàm
dch v nguyên thu. Ni dung gm các phn nh sau:
• Các t chc chun hóa mng
• Mô hình kin trúc đa tng và các quy tc phân tng.
• Mô hình kt ni các h thng m OSI .
• Nhng vn đ c bn thit k mô hình kin trúc.
• ánh giá đ tin cy ca mng.
• Mt s mô hình kin trúc chun khác.
2.1. Các t chc tiêu chun hóa mng máy tính
2.1.1. C s xut hin kin trúc đa tng
S khác bit v kin trúc mng đã gây tr ngi cho ngi s dng khi kt ni liên mng,
nh hng đn sc sn xut và tiêu th các sn phm v mng. Cn xây dng mô hình chun làm
c s cho các nhà nghiên cu và thit k mng to ra các sn phm m v mng và to điu kin
cho vic phát trin và s dng mng. Vì vy các t chc tiêu chun quc t đã ra đi. Các nhà sn
xut đã có ting nói chung cho các sn phm ca h, đó là các chun, các khuyn ngh quy đnh
thit k và sn xut các sn phm mng.
2.1.2. Các t chc tiêu chun
ISO (International Standards Organization): T chc tiêu chun quc t hot đng di s
bo tr ca Liên Hip Quc. Chia thành nhiu ban k thuât- Technical Commitee- ký hiu là TC,
trong đó ban TC97 đm nhn vic nghiên cu chun hoá x lý thông tin. Các sn phm ca nó gi
là các chun- Standard - Mô hình OSI - Open Systems Interconnection là sn phm đin hình ca
t chc này.
CCITT (International Telegraphand Telephone Consultative Commintte): U ban t vn đin
tín & đin thoi quc t nay là Hip hi Vin thông quc t ITU (International Telecommunication
Union). Là t chc bao gm các c quan Bu chính Vin thông ca các nc. Các sn phm đc
gi là các khuyn ngh (Recommendation):
23
Chng 2: Kin trúc mng và mô hình kt ni các h thng m OSI
- Khuyn ngh loi V: Tp các tiêu chun v truyn d liu bng Modem: V21 tc đ 300
bps, V32 tc đ 9600 - 14.400 bps, V90, V92 cho tc đ 56 Kbps.
- Khuyn ngh loi X: Tp các tiêu chun liên quan đn mng truyn s liu. Quy đnh các
th tc giao din ngi s dng và giao din mng: X21, X25,
- Khuyn ngh loi I: Các tiêu chun liên quan đn mng ISDN
- IEEE (Institute of Electronical And Electronic Engineers): Vin các k s đin và đin t.
Tp các th tc tng vt lý.
2.2. Mô hình kin trúc đa tng
Các mng máy tính đc thit k và cài đt theo quan đim có cu trúc đa tng. Mi mt
thành phn ca mng đc xem nh mt h thng gm nhiu tng và mi mt tng bao gm mt
s chc nng truyn thông. Các tng đc chng lên nhau, s lng và chc nng ca các tng
ph thuc vào các nhà sn xut và thit k. Tuy nhiên quan đim chung là trong mi tng có nhiu
thc th (các tin trình) thc hin mt s chc nng nhm cung cp mt s dch v, th tc cho
các thc th tng trên hot đng.
2.2.1. Các quy tc phân tng
T chc tiêu chun quc t ISO quy đnh các quy tc phân tng nh sau:
- Không đnh ngha quá nhiu tng, s lng tng, vai trò và chc nng ca các tng trong
mi h thng ca mng là nh nhau, không quá phc tp khi xác đnh và ghép ni các tng. Chc
nng các tng đc lp vi nhau và có tính m.
- Trong mi h thng, cn xác đnh rõ mi quan h gia các tng k nhau, mi quan h này gi
là giao din tng (Interface). Mi quan h này quy đnh nhng thao tác và dch v c bn mà tng k
di cung cp cho tng k trên và s các tng tác qua li gia hai tng k nhau là nh nht.
- Xác đnh mi quan h gia các đng tng đ thng nht v các phng thc hot đng
trong quá trình truyn thông, mi quan h đó là tp các quy tc và các tho thun trong hi thoi
gia các h thng, gi là giao thc tng.
- D liu không đc truyn trc tip t tng th i ca h thng phát sang tng th i ca h
thng nhn (tr tng thp nht- tng vt lý) mà đc chuyn t tng cao xung tng thp nht bên
h thng phát và qua đng truyn vt lý, d liu là chui bit không cu trúc đc truyn sang
tng thp nht ca h thng nhn và t đó d liu đc chuyn ngc lên các tng trên. Gia các
đng tng xác đnh liên kt logic, gia các tng vt lý có liên kt vt lý.
Nh vy mi mt tng có hai quan h: quan h theo chiu ngang và quan h theo chiu dc.
S lng các tng và các giao thc tng đc gi là kin trúc mng (Network Architecture).
Quan h theo chiu ngang phn ánh s hot đng ca các đng tng. Các đng tng trc
khi trao đi thông tin vi nhau phi bt tay, hi thoi và tha thun vi nhau bng các tham s ca
các giao thc (hay là th tc), đc gi là giao thc tng.
Quan h theo chiu dc là quan h gia các tng k nhau trong cùng mt h thng. Gia
chúng tn ti giao din xác đnh các thao tác nguyên thy và các dch v tng di cung cp cho
tng trên. c gi là giao din tng.
24
Chng 2: Kin trúc mng và mô hình kt ni các h thng m OSI
Trong mi mt tng có mt hoc nhiu thc th (Entity) hot đng. Các thc th có th là
mt tin trình (Process) trong mt h đa x lý, hoc có th là mt chng trình con Chúng thc
hin các chc nng ca tng N và giao thc truyn thông vi các thc th đng tng trong các h
thng khác. Ký hiu N_Entity là thc th tng N.
Các thc th truyn thông vi các thc th tng trên nó và các thc th tng di nó thông
qua các đim truy nhp dch v trên các giao din SAP (Service Access Point). Các thc th phi
bit nó cung cp nhng dch v gì cho các hot đng tng trên k nó và các hot đng truyn
thông ca nó đc s dng nhng dch v gì do tng k di nó cung cp thông qua các li gi
hàm qua các đim truy nhp SAP trên giao din các tng.
Khi mô t hot đng ca bt k giao thc nào trong mô hình OSI, cn phi phân bit đc
các dch v cung cp bi tng k di, hot đng bên trong ca tng và các dch v mà nó khai
thác. S tách bit gia các tng giúp cho vic b sung, sa đi chc nng ca giao thc tng mà
không nh hng đn hot đng ca các tng khác.
Giao thc tng 2
Giao thc tng N -1
Giao thc tng 1
Giao thc tng N
Tng N
Tng N-1
Tng 2
Tng 1
Tng N
Tng N-1
Tng 2
Tng 1
Giao din
tng N/N-1
Hinh 2.1 Mô hình kin trúc phân tng
ng truyn vt lý
H thng A
H thng B
Giao din
tng 2/1
2.2.2. Lu chuyn thông tin trong kin trúc đa tng
Hình 2.2 là mt ví d minh ho cho s lu chuyn thông tin trong mng máy tính kt ni
gia 2 h thng A và B gm N=5 tng.
25
Chng 2: Kin trúc mng và mô hình kt ni các h thng m OSI
Hinh 2.2 Ví d v lu chuyn thông tin
ng truyn vt lý
M M
Giao thc tng 5
M H
4
M H
4
M
1
H
4
H
3
M
2
H
4
H
3
M
1
H
4
H
3
M
2
H
4
H
3
T
2
M
2
H
4
H
3
H
2
T
2
M
1
H
4
H
2
T
2
M
2
H
4
H
3
H
2
T
2
M
1
H
4
H
3
H
2
(
5
)
(
4
)
(
3
(
2
)
(
1
)
Giao thc tng 4
Giao thc tng 3
Giao thc tng 2
H thng A
H
3
H thng B
2.2.3. Nguyên tc truyn thông đng tng
truyn thông đng tng, gói tin khi chuyn xung qua các tng s đc b sung thêm
vào phn đu bng thông tin điu khin ca tng. Vic thêm Header vào đu các gói tin khi đi qua
mi tng trong quá trình truyn d liu đc gi là quá trình Encapsulation. Quá trình bên nhn
s din ra theo chiu ngc li, khi đi qua các tng, gói tin s tách thông tin điu khin thuc nó
trc khi chuyn d liu lên tng trên.
n v d liu đc s dng trong các tng bao gm
- Thông tin điu khin giao thc PCI (Protocol Control Information): Thông tin đc thêm
vào đu các gói tin trong quá trình hot đng truyn thông ca các thc th. Ký hiu N_PCI là
thông tin điu khin tng N.
- n v d liu dch v SDU (Service Data Unit): Là đn v d liu truyn thông gia các
tng k nhau. Ký hiu N_SDU là đn v d liu truyn t tng (N+1) xung tng N cha thêm
thông tin điu khin.
- n v d liu giao thc PDU (Protocol Data Unit) : n v d liu giao thc tng. Ký
hiu PDU = PCI + SDU, ngha là đn v d liu giao thc bao gm thông tin điu khin PCI đc
thêm vào đu đn v d liu dch v SDU.
2.2.4. Giao din tng, quan h các tng k nhau và dch v
Chc nng ca các tng là cung cp dch v cho tng trên k nó. Trong mi tng có mt hay
nhiu thc th. Thc th tng N thc hin các dch v mà tng N+1 yêu cu s dng, Các thc
th trao đi dch v vi nhau qua các đim truy cp dch v SAP (Service Access Points). Các
thc th tng N cung cp dch v cho tng N+1 qua các SAP trên giao din N+1/N. Mi mt SAP
có mt nhn dng duy nht.
26
Chng 2: Kin trúc mng và mô hình kt ni các h thng m OSI
Giao thc tng (N-1)
Hình 2.3 Khái nim giao din và dch v trong môi trng các h thng m
N
- SDU
N
- PCI
N
- PDU
SAP
SAP
N
- SDU
N
-PCI
N
-PDU
SAP
(
N
-1
)
SDU
(
N-1
)
PCI
(
N
-1
)
PDU
SAP
(
N-1
)
SDU
(
N-1
)
PCI
(
N - 1
)
PDU
Tng N
Tng N-1
Hai tng trao đi thông tin vi nhau phi có nhng tho thun v thit lp các quy tc giao
din. Thc th ca tng N+1 chuyn mt PDU ti thc th tng N qua SAP. PDU bao gm mt
đn v d liu dch v SDU và thông tin điu khin PCI. SDU là thông tin gi qua mng ti thc
th đng tng và sau đó đa lên tng N+1. Nu đ dài ca SDU ln hn đ dài quy đnh, các thc
th tng N chia SDU ra nhiu gói nh có đ dài quy đnh và thêm Header PCI vào mi gói tin.
Header ca PDU đc các thc th đng tng nhn dng PDU nào cha d liu và PDU nào cha
thông tin điu khin
Hình 2.3 minh ho giao din và dch v trong các tng k nhau. Nh đã bit, thc th tng
N t h thng A không th truyn d liu trc tip sang tng N ca h thng B mà phi chuyn
tun t xung các tng di nó, cho ti tng thp nht, tng vt lý. Bng phng tin truyn vt
lý, d liu là nhng chui bit 0 và 1 đc truyn sang tng vt lý ca h thng B. T đây d liu
đc chuyn lên các tng trên.
2.2.5 Dch v và cht lng dch v
Tng N s phi bit s dng dch v nào ca tng N-1 và cung cp nhng dch v gì cho
tng N+1. Quá trình cung cp dch v thông qua các đim truy nhp SAP trên các giao din tng
N/N+1. Có hai loi dch v khác nhau: dch v hng liên kt (Connection Oriented) và dch v
không liên kt (Connectionless).
a. Dch v hng liên kt (Connection Oriented): Các dch v và giao thc trong các mô
hình h thng m thc hin truyn thông 3 giai đon theo th t thi gian nh sau:
27