Bài giảng Mạng và truyền thông - Chương I: Tổng quan về mạng máy tính

Nội dung text: Bài giảng Mạng và truyền thông - Chương I: Tổng quan về mạng máy tính

1. MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG Khoa HTTTQL 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 1
2. Bạn có thể làm gì khi kết nối với Internet ? Đặt vé xem bộ mới nhất Ngồi ở nhà hoàn ở rạp chỉ cần thành các công việc gõ bàn phím được giao và báo cáo kết quả Đi siêu thị ngắm hàng hoá mà chỉ Tham dự cuộc cần những họp cùng toàn cái Click thể công ty mà chuột không cần đến Nói chuyện với người bạn cách đó trụ sở cả nghìn cây số chỉ cần một cái 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạngheadphone máy tính 2
3. Internet = liên mạng = mạng của các mạng Mạng ??? 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 3
4. Chương I – Tổng quan mạng máy tính I. Các khái niệm cơ bản về mạng máy tính II. Lịch sử phát triển của các mạng máy tính nói chung III.Phân loại mạng máy tính. IV. Các dịch vụ mạng máy tính 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 4
5. I.Khái niệm cơ bản về mạng máy tính  Khái niệm:  Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và các thiết bị liên quan được kết nối bằng các thiết bị truyền thông để thực hiện việc chia sẻ dữ liệu, và các thiết bị ngoại vi như ổ cứng hay máy in,  Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và thiết bị được nối với nhau bởi đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó, để trao đổi thông tin và dùng chung các dữ liệu hay tài nguyên.  Mạng máy tính hình thành từ nhu cầu chia sẻ và dùng chung dữ liệu giữa các máy tính với nhau. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 5
6. Không có mạng Có mạng 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 6
7. Ưu điểm của mạng máy tính:  Giảm các chi phí khi dùng chung các tài nguyên mạng bao gồm các thiết bị ngoại vi và dữ liệu  Chuẩn hoá các ứng dụng  Thu thập dữ liệu 1 cách kịp thời  Tăng thời gian làm việc  Nhược điểm: Dễ bị mất mát hay thất lạc thông tin khi truyền hoặc khi thiết lập chế độ bảo mật không tốt 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 7
8. II. Lịch sử phát triển của mạng máy tính nói chung  Giai đoạn I : Mạng xử lý gồm một máy tính xử lý trung tâm và các trạm đầu cuối.  Giai đoạn II: Mạng giai đoạn I tích hợp thêm thiết bị tập trung (lưu trữ tạm thời thông tin) và bộ dồn kênh (gộp và chuyển song song các kênh thông tin).  Giai đoạn III: Mạng giai đoan II tích hợp bộ tiền xử lý để giảm tải cho máy tính trung tâm khi số lượng các trạm đầu cuối tăng nhanh. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 8
9. Lịch sử phát triển (t)  Giai đoạn 4:  Mạng gồm các máy tính được kết nối với nhau trực tiếp.  Người dùng độc lập kết nối và chia sẻ với nhau thông qua việc sử dụng modem quay số và các mạng truyền thông. Modem Đường dây Modem điện thoại Thiết bị Máy tính đầu cuối trung tâm Hình 1.1. Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 9
10. Tóm tắt lịch sử mạng máy tính 1994: INTERNET -> siêu mạng kinh doanh 1988: Tên gọi INTERNET thay thế các tên gọi khác 1983: Arpanet tách thành MILNet và Arpanet Giữa 1980s: Chia sẻ tập tin bằng Modem 1980: IBM đưa ra PC đầu tiên 1977: Apple giới thiệu PC Đầu 1970s: Minicomputer ra đời Cuối 1950s: Mạch tích hợp IC 1940s: Cơ điện tử ,bán dẫn 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 10 10
11. III. Phân loại mạng máy tính  Phân loại mạng máy tính theo kỹ thuật truyền tin.  Phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý  Phân loại theo chức năng của máy tính trong mạng 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 11
12. Phân loại theo kỹ thuật truyền tin  Mạng quảng bá (Broadcast network) Trong hệ thống mạng quảng bá chỉ tồn tại một kênh truyền được chia sẻ cho tất cả các máy tính. Khi một máy tính gửi tin, tất cả các máy tính còn lại sẽ nhận được tin đó. Tại một thời điểm chỉ cho phép một máy tính được phép sử dụng đường truyền. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 12
13. Phân loại theo kỹ thuật truyền tin  Mạng điểm nối điểm (Point to point network) Trong hệ thống mạng này, các máy tính được nối lại với nhau thành từng cặp. Thông tin được gửi đi sẽ được truyền trực tiếp từ máy gửi đến máy nhận hoặc được chuyển tiếp qua nhiều máy trung gian trước khi đến máy tính nhận. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 13
14. Phân loại theo phạm vi địa lý Đường kính Vị trí các máy Loại mạng mạng tính 1m Trong 1 mét vuông Mạng khu vực cá nhân 10m Trong 1 phòng Mạng cục bộ 100m Trong 1 toà nhà (LAN) 1km Trong một khu vực 10km Trong 1 thành phố Mạng thành phố - MAN (Metropolitan area network) 100km Trong một quốc Mạng diện rộng gia (WAN) 1000km Trong 1 châu lục 10000km Cả hành tinh 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 14
15. Mạng cục bộ  Quy mô: trong vùng diện tích dưới 2Km, giới hạn trong các phòng thí nghiệm hoặc toà nhà.  Chủ sở hữu: nó chỉ bao gồm một chủ sở hữu, không có sự sở hữu bên ngoài.  Phương tiện truyền dẫn: chủ yếu sử dụng cáp đồng, ngoài ra còn có cáp quang, hồng ngoại, mạng LAN không dây  Tốc độ: 10- 100 Mbit/s.  Giao thức: Ethernet, Token Ring, Token Bus. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 15
16. Mạng cục bộ  Đây là mạng thuộc loại mạng quảng bá, sử dụng một đường truyền có tốc độ cao, băng thông rộng, có hình trạng (topology) đơn giản như mạng hình bus, mạng hình sao (Star topology), mạng hình vòng (Ring topology) 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 16
17. Mạng hình Bus  Tất cả các máy tính được nối lại bằng một dây dẫn (Cáp đồng trục gầy hoặc đồng trục béo).  Khi một trong số chúng thực hiện truyền tin, tín hiệu sẽ lan truyền đến tất cả các máy tính còn lại.  Nếu có hai máy tính truyền tin cùng một lúc thì sẽ dẫn đến tình trạng đụng độ và trạng thái lỗi xảy ra 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 17
18. Mạng hình sao  Các máy tính được nối trực ➢tiếpƯu vàođiểmmộtcủaBộ mạngtập trunghìnhnốisao là dễ dàng cài đặt,kết,khônggọi là Hubdừng. mạng khi nối thêm vào hoặc lấy một máy tính ra khỏi mạng, cũng như dễ  Dữ liệu được chuyển qua dàngHubpháttrướchiệnkhi lỗiđến. các máy ➢nhậnSo với. mạng hình Bus, mạng hình sao có tín ổn định cao hơn. Nó đòi hỏi nhiều dây dẫn  Hub đóng vai trò như một bộ hơnkhuyếchso vớiđạimạng(repeater)hình bus. Nó. ➢khuyếchToàn mạngđại sẽtín bịhiệungưngnhậnhoạt động nếu Hub bịđượchư. trước khi truyền lại tín ➢hiệuChi phíđó trênđầucáctưcổngmạngcònhìnhlại. sao cao hơn mạng hình Bus 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 18
19. Mạng hình vòng (Ring)  Tồn tại một thẻ bài (token: một gói tin nhỏ) lần lượt truyền qua các máy tính.  Một máy tính khi truyền tin phải tuân thủ nguyên tắc sau: ✓ Chờ cho đến khi token đến nó và nó sẽ lấy token ra khỏi vòng tròn. ✓ Gửi gói tin của nó đi một vòng qua các máy tính trên đường tròn. ✓ Chờ cho đến khi gói tin quay về ✓ Đưa token trở lại vòng tròn để nút bên cạnh nhận token 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 19
20. Mạng hình Tree Hub Hub Hub 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 20
21. Mạng hình Mesh 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 21
22. Mạng đô thị MAN ▪ Quy mô: thường lớn hơn mạng LAN và tập trung nơi đông dân cư, nhiều cơ quan, trường học (Trong vòng bán kính <100km) ▪ Chủ sở hữu: nhiều người sở hữu nhưng cùng một tính chất và có một người sở hữu quan trọng nhất là công ty truyền dẫn công cộng. ▪ Phương tiện truyền dẫn: cáp đồng, cáp quang, viba mặt đất. ▪ Tốc độ: cao 10Gbit (giữa các mạng là 2M). ▪ Giao thức: ngoài các giao thức sử dụng cho LAN còn sử dụng FDDI, CDDI, 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 22
23. Mạng đô thị MAN 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 23
24. Mạng diện rộng WAN Workstation LAN Workstation Workstation Router LAN Workstation Workstation Workstation 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 24
25. Mạng diện rộng WAN ▪ Mạng LAN và mạng MAN thông thường không sử dụng các thiết bị chuyển mạch đó hạn chế trong việc mở rộng phạm vi mạng về số lượng máy tính và khoảng cách dùng mạng diện rộng. ▪ Trong một mạng WAN, các máy tính (hosts) được nối vào một mạng con (subnet) hay đôi khi còn gọi là đường trục mạng (Backbone), trong đó có chứa các bộ chọn đường (routers) và các đường truyền tải (transmission lines) 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 25
26. Mạng diện rộng WAN ▪ Các Routers thông thường có nhiệm vụ lưu và chuyển tiếp các gói tin mà nó nhận được theo nguyên lý cơ bản sau: ✓Các gói tin đến một router sẽ được lưu vào trong một hàng chờ, kế đến router sẽ quyết định nơi gói tin cần phải đến và sau đó sẽ chuyển gói tin lên đường đã được chọn. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 26
27. Phân loại theo chức năng ▪ M« h×nh ngang hµng (Peer to Peer) Trong m« h×nh nµy tÊt c¶ c¸c m¸y ®Òu b×nh ®¼ng víi nhau, nghÜa lµ mçi m¸y võa cã thÓ cung cÊp tµi nguyªn cña m×nh cho c¸c m¸y kh¸c, võa cã thÓ sö dông tµi nguyªn cña c¸c m¸y kh¸c trong m¹ng . M« h×nh nµy cã u ®iÓm lµ x©y dùng vµ b¶o tr× ®¬n gi¶n, song chØ thÝch hîp víi c¸c 6/17/2021m¹ng cã quy m« nhá, d÷ liÖu ph©nChươngt¸n I .- Tổng quan về mạng máy tính 27
28. Phân loại theo chức năng ➢ M« h×nh kh¸ch chñ (Client – Server) Client Client Serve r Client – M¸y kh¸ch sö Server – M¸y chñ ®¶m b¶o dông tµi nguyªn do m¸y phôc vô c¸c m¸y kh¸c b»ng c¸ch ®iÒu khiÓn viÖc ph©n bè tµi chñ cung cÊp. nguyªn. M« h×nh nµy cã u ®iÓm d÷ liÖu ®îc qu¶n lÝ tËp trung, chÕ ®é b¶o mËt tèt, thÝch 6/17/2021hîp víi c¸c m¹ng cã quy m« trungChươngb× Inh - Tổngvµ quanlín về. mạng máy tính 28
29. Các dịch vụ mạng máy tính 1. File và Print ➢ Print Server một máy phục vụ in ấn cho phép nhiều người sử dụng mạng chia sẻ dùng chung các máy in và máy vẽ ở rải rác khắp nơi trên mạng như thể người dùng này được nối kết trực tiếp với các thiết bị in ấn đó vậy ➢ File server hay là máy phục vụ tập tin. Nó cung cấp khả năng truy nhập đến các tài nguyên mạng nhưng đảm bảo chỉ những người sử dụng đã được kiểm soát mới được truy cập vào những tài nguyên này. ➢ Các File server làm giảm đi những chỗ thắt cổ chai trong lưu thông dữ liệu 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 29
30. Các dịch vụ mạng máy tính 2. Các dịch vụ truyền thông ✓ Communication Server và Fax Server là được sử dụng phổ biến nhất ✓ Thực chất là các kiểu Server khác nhau có thể xử lý các hoạt động truyền thông đồng bộ và không đồng bộ bao gồm các Access Server (máy phục vụ truy cập gồm dial-in và dial-out server), các Bulletin Board Server (máy phục vụ bảng tin điện tử) và các Electronic Mail Server (máy phục vụ thư điện tử). ✓ Communication server cung cấp một điểm truy cập ở trung ương cho mối nối kết từ xa với mạng, quản lý các mối nối kết giữa các nút mạng và các địa điểm ở xa muốn truy cập vào mạng. ➢ Các Fax Server hay máy phục vụ Fax quản lý các bức fax đi xa và đến những người dùng mạng bằng cách lưu trữ và gửi chuyển tiếp các bức fax thông qua hệ thống điện thoại hoặc thông qua bản thân mạng 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 30
31. Các dịch vụ mạng máy tính 3. Các dịch vụ Internet 3.1. WWW ➢ Đây là dịch vụ phổ biến nhất hiện nay trên Internet ➢ Dịch vụ này đưa ra cách truy xuất các tài liệu của các máy phục vụ dễ dàng qua các giao tiếp đồ hoạ. ➢ Các tài liệu này liên kết với nhau tạo nên kho tài liệu khổng lồ. ➢ Để sử dụng dịch vụ này cần có một chương trình hỗ trợ gọi là WEB Browser. ➢ Thông qua Internet các Browser truy nhập thông tin của các Web Server. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 31
32. Các dịch vụ mạng máy tính 3. Các dịch vụ Internet 3.3. FTP ➢ Đây là dịch vụ truyền nhận tập tin trên Internet, thông qua dịch vụ này Client có thể download các tập tin từ Server về máy cục bộ hay upload các tập tin vào Server 3.4. Gopher ➢ Gopher là chương trình dựa trên menu cho phép duyệt thông tin mà không cần biết tài liệu cụ thể được đặt ở đâu. Nó cho phép tìm kiếm danh sách các tài nguyên và gửi trở lại các tài liệu, nó là một trong những hệ thống duyệt toàn diện nhất và được tích hợp nhằm cho phép truy cập những dịch vụ khác như FTP và Telnet 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 32
33. Các dịch vụ mạng máy tính 3. Các dịch vụ Internet 3.2. Email ❖ Đây là dịch vụ được sử dụng nhiều nhất trên Internet ❖ Dịch vụ này cho phép các cá nhân trao đổi thư với nhau qua Internet. ❖ Để sử dụng dịch vụ này người sử dụng cần mở một hộp thư tại các máy Internet Service Provider (ISP-Cung cấp dịch vụ Internet).Sau khi mở hộp thư người sử dụng được cấp một địa chỉ E-mail và mật khẩu để truy xuất hộp thư của mình. Ngoài ra, máy Client cần có một chương trình Mail Client thích hợp để truyền nhận thư của mình từ hộp thư trên máy Server. Chương trình quản lý hộp thư gọi trên máy Server là Mail Server. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 33
34. Các dịch vụ mạng máy tính 3. Các dịch vụ Internet 3.5. Internet Telephone 4. Các dịch vụ quản lý 4.1. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) ➢ Trong một mạng máy tính, việc cấp các địa chỉ IP tĩnh cố định cho các host sẽ dẫn đến tình trạng lãng phí địa chỉ IP ➢ Để khắc phục tình trạng đó, dịch vụ DHCP đưa ra để cấp phát các địa chỉ IP động trong mạng. ➢ Khi một máy phát ra yêu cầu về các thông tin của TCPIP thì gọi là DHCP client, còn các máy cung cấp thông tin của TCPIP gọi là DHCP server 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 34
35. Các dịch vụ mạng máy tính 4.1. DHCP ➢ Cách cấp phát địa chỉ IP trong DHCP ➢ Một user khi log on vào mạng, nó cần xin cấp 1 địa chỉ IP, theo 4 bước sau : 1. Gởi thông báo đến tất cả các DHCP server để yêu cầu được cấp địa chỉ. 2. Tất cả các DHCP server gởi trả lời địa chỉ sẽ cấp đến cho user đó. 3. User chọn 1 địa chỉ trong số các địa chỉ, gởi thông báo đến server có địa chỉ được chọn. 4. Server được chọn gởi thông báo khẳng định đến user mà nó cấp địa chỉ. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 35
36. Các dịch vụ mạng máy tính 4.2. Dịch vụ Domain Name Service (DNS) ➢ Có quá nhiều địa chỉ IP và khó nhớ. ➢ Mỗi host ngoài địa chỉ IP còn có một cái tên phân biệt, DNS là 1 cơ sở dữ liệu phân tán cung cấp ánh xạ từ tên host đến địa chỉ IP. ➢ Khi đưa ra 1 tên host, DNS server sẽ trả về địa chỉ IP hay 1 số thông tin của host đó. Điều này cho phép người quản lý mạng dễ dàng trong việc chọn tên cho host của mình. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 36
37. Các dịch vụ mạng máy tính 4.3. Remote Access Service (RAS) ➢ Các nối kết từ xa vào mạng LAN hiện đang là những yêu cầu cần thiết của người sử dụng. ➢ Liên kết này cho phép một máy từ xa như của một người sử dụng tại nhà có thể qua đường dây điện thoại thâm nhập vào một mạng LAN và sử dụng tài nguyên của nó. Cách thông dụng nhất hiện nay là dùng modem để có thể truyền trên đường dây điện thoại. 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 37
38. Các dịch vụ mạng máy tính 4.3. Remote Access Service (RAS) ➢ Windows server cung cấp Dịch vụ Remote access Service cho phép các máy trạm có thể nối với tài nguyên của Windows server thông qua đường dây điện thoại. RAS cho phép truyền nối với các server, điều hành các user và các server, thực hiện các chương trình khai thác số liệu, thiết lập sự an toàn trên mạng. Mô hình truy cập từ xa 6/17/2021 Chương I - Tổng quan về mạng máy tính 38