1
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI GIẢNG MÔN
Cơ sở kỹ thuật mạng truyền thông
(Fundamentals of Communications
Networks)
1-
Giảng viên: PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban
ThS. Nguyễn Thị Thu Hằng
ThS. Hoàng Trọng Minh
ThS. Nguyễn Đình Long
Điện thoại: 04 33515 484 - 38549 352
Bộ môn: Mạng viễn thông - KhoaViễn thông 1
Học kỳ/Năm biên soạn: II/ 2013-2014
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truyền thông
Nội dung chương 1
2013--PTIT
1-
Nội
dung
chương
1
Các loại mạng truyền thông
Nguyên lí hoạt động chung của mạng truyền thông
Các mô hình phân lớp mạng
Yêu cầu: Hiểu được nguyên lí hoạt động chung của mạng truyền
thông, khái niệm về giao thức và mô hình phân lớp mạng. 2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Mạng truyền thông
Tổng
Nối tới
vùn
g
khác
Tổng
đài
đài
Tổng
đài
Tổng
đài
g
Mạng
truyền dẫn
BTS
HLR
VLR
2013--PTIT
1- 3
BTS
BTS
BSC
Gateway
MSC
PSTN/ISDN
Internet
MS
BTS
BSC
MSC
PDSN
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Mạng có rất nhiều thành phần
Fibers
Links (liên kết) Interfaces
(các giao diện)
Switches/routers
Lar
g
e router
Coaxial Cable
Ethernet card
g
2013--PTIT
1- 4
Wireless card Telephone
switch
Twisted Cable
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truyền thông
1.1 Các loại mạng truyền thông
M bộ(LAN)
M
ạn
g
cục
bộ
(LAN)
Mạng đô thị (MAN)
Mạng diện rộng (WAN)
Mạng không dây (Wireless Network)
Kết nối liên mạng
Nêi ö d
Ng−êi sö dông
Bé ®Þnh tuyÕn vµ/hoÆc chuyÓn
m¹ch
2013--PTIT
1- 5
LAN LAN
APPL
TCP
IP
Tokenring
APPL
TCP
IP
Ethernet
IP
Token ring X.25
F.R
ATM
IP
X.25
F.R
ATM
Ethe-
rnet
M¹ng ®−êng trôc diÖn
réng
§−êng thuª riªng
§Þnh tuyÕn §Þnh tuyÕn
N
g−
êi
s
ö
dô
ng
Ng−êi
sö
dông
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các loại mạng máy tính
•Mạng cục bộ - LAN (Local Area Network):
Phạmvihoạtđộng từvài mét cho đếnkm(trongkhuvựcgiớihạnnhưtoà nhà hay khu
Phạm
vi
hoạt
động
từ
vài
mét
cho
đến
km
(trong
khu
vực
giới
hạn
như
toà
nhà
hay
khu
trường học).
Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp nối tất cả các máy.
Vận tốc truyền dữ liệu: 10Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s, gần đây 10Gb/s.
Sử dụng 3 kiến trúc chính: hình sao (star), xa lộ (bus) và vòng (ring).
2013--PTIT
1-
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Các loại mạng máy tính
•Mạng đô thị - MAN (Metropolitan Area Network):
Phạmvihoạtđộng lớnhơnLAN,vàikm(tronggiớihạnlàkhuvựccấp thành phố).
Phạm
vi
hoạt
động
lớn
hơn
LAN,
vài
km
(trong
giới
hạn
là
khu
vực
cấp
thành
phố).
Có tối đa hai dây cáp nối, không dùng kỹ thuật đấu chuyển.
Có thể vận chuyển dữ liệu và đàm thoại thậm chí cả truyền hình.
Vận tốc truyền dữ liệu có thể đạt tới 10Gb/s.
•Mạng diện rộng - WAN (Wide Area Network):
Phạm vi trải khắp trên toàn quốc hoặc thậm chí toàn thế giới (phạm vi vài trăm cho đến
vài nghìn km).
2013--PTIT
1-
ng
n
c
c mạng
o
c
.
Là một mạng truyền dữ liệu, sử dụng các phương tiện truyền dẫn do các nhà khai thác
mạng cung cấp, có sử dụng các thiết bị đấu chuyển.
Sử dụng các kiến trúc : hình sao (star), cây (tree), vòng (ring), giao vòng hay bất định.
7
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truyền thông
1.2 Nguyên lí hoạt động chung của mạng truyền
thông
thông
Sự phân lớp giao thức
Thiết kế chức năng cho các lớp
Dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối
Sự tương tác giữa dịch vụ và giao thức
2013--PTIT
1- 8
3
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Giao thức (protocol) là gì?
Các giao thứccủacon
người
:
Các giao thứccủamạng:
Má
ó
hứ
khô
hải
người
:
“Bây giờlà mấygiờ?”
“ Tôi muốnhỏi”
Lờigiớithiệu
… bảntin đ
ặ
cbi
ệ
tđư
ợ
c
g
ửi
Má
ym
ó
cc
hứ
khô
n
g
p
hải
con
người
Tấtcảcác hoạtđộng truyền
thông trên Internet đượcquản
lý thông qua các
giao thức
2013--PTIT
1-
ặ
ệ
ợ
g
đi
… các hành động cụthểkhi
nhậnđượcbảntin hay
khi có các sựkiệnkhác
Các giao th
ứ
cđ
ị
nh nghĩakhuôn
d
ạ
ng, ti
ế
ntrìnhg
ử
ivành
ậ
n
tin gi
ữ
acácth
ự
cth
ể
trong
m
ạ
ng và đ
ư
aracáchành
đ
ộ
ng t
ươ
ng
ứ
ng thông qua các
b
ả
ntin truy
ề
nvành
ậ
n
9
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Giao thức (protocol) là gì?
Giao thức của con người và mạng máy tính
Chào anh
Chào em
Anh ơi, bây giờ
là mấy giờạ?
Yêu cầu kết nốiTCP
Đáp ứng kết nốiTCP
<truyền file>
2013--PTIT
1-
Q: Còn giao thức nào trong cuộc sống?
Bây giờlà 2giờ
time
Các giao thứcđặctảcú pháp (syntax) và ngữnghĩa
(semantics)
Syntax: cách cấutrúcgiaothức
Khuôn dạng, trình tựcác bảntin được
gửivànhận
Semantics: ý nghĩacủa các bít
Cách thứcphảnhồicácbảntin, sựkiện,
v.v. 10
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Sự phân lớp giao thức
Ý nghĩa của việc phân lớp
Giảm độ phức tạp
Tiêu chuẩn hóa giao diện
N+1N+1
NN
NN--11
Tiêu
chuẩn
hóa
giao
diện
Thuận tiện module hóa
Đảm bảo kỹ thuật liên mạng
Tăng nhanh sự phát triển (nhờ cấu trúc mở)
Thiết kế chức năng cho các lớp
Chia các lớp sao cho các chức năng khác nhau được tách biệt với nhau; các lớp sử dụng các
loại công nghệ khác nhau cũng được tách biệt
Các chứcnăng giống nhau đượcđặt vào cùng mộtlớp; các chứcnăng đượcđịnh vịsao cho có
……
……
22
11
2013--PTIT
1-
Các
chức
năng
giống
nhau
được
đặt
vào
cùng
một
lớp;
các
chức
năng
được
định
vị
sao
cho
có
thể thiết kế lại lớp mà ảnh hưởng ít nhất đến các lớp kề nó
Khi dữ liệu được xử lí một cách khác biệt thì cần phải tạo một lớp mới;
Các thay đổi về chức năng hoặc giao thức trong một lớp không được ảnh hưởng đến các lớp
khác (đảm bảo tính trong suốt giữa các lớp );
Mỗi lớp chỉ có các ranh giới (giao diện) với các lớp kề trên và dưới nó.
Có thể chia một lớp thành các lớp con khi cần thiết; nguyên tắc chia lớp con được áp dụng
tương tự như trên; khi không cần thiết các lớp con có thể hủy bỏ.11
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truyền thông
1.3 Các mô hình phân lớp mạng
Mô hì h OSI
Mô
hì
n
h
OSI
Mô hình TCP/IP
So sánh TCP/IP và OSI
2013--PTIT
1- 12
4
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Chương 1: Giới thiệu chung
Mô hình OSI
Applicatio
n
Presentation
Giao thức tầng ứng dụng Ứng dụn
g
Trình diễn
Ph
ầ
n m
ề
m
ứng dụng
Máy chủ B
Giao thức tầng trình diễn
T
ầ
ng 7
Tần
g
6
Ph
ầ
n m
ề
m
ứng dụng
Máy chủ A
ỨngỨng dụngdụng
Trình diễn
Application
Presentation
Data
Application
Header
Data
Presentation
Session
Transport
Network
Data link
Physical
Phiên
Giao vận
Mạng
Liên k
ế
t dữ liệu
Vật lý
Giao thức tầng phiên
Giao thức tầng giao vận
Network
Data link
Physical
Mạng
Liên k
ế
t dữ liệu
Vật lý
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Mạng truyền thông cấp dưới
Môi trường vật lý
a) Giao thức tầng mạn
g
b) Giao thức tầng liên kết dữ liệu
c) Giao thức tầng vật lý
g
Tầng 5
Tầng 4
Tầng 3
Tầng 2
Tầng 1
2013--PTIT
1-
Trình
diễn
Phiên
Vận chuyển/
giao vận
Mạng
Liên kết dữ liệu
Vật lý
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Data
Header
Data
Session
Header
Data
Transport
Header
Data
Network
Header
0101101010110001
Data
Frame
Header
13
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Mô hình phân lớp OSI
Application7
Network
Routing, Call control
IP internetworking
Lin
k
Transp ort
Network
Presentation
Session
4
3
6
5
2013--PTIT
1- 14
Ethernet, FDDI
Circuit, ATM, FR switches
Physical
SONET, T1, T3
Physical
Link
1
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Mô hình phân lớp OSI
Session
,
Presentation
,
Application7
,,
Application
Data, voice encodings
Authentication
web/http, ftp, telnet
T
rans
p
ort
Transport
Network
Presentation
Session
4
3
6
5
2013--PTIT
1- 15
p
Error and congestion
control
TCP, UDP
Physical
Link
1
2
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Mô hình TCP/IP và so sánh với OSI
Mô hì h OSI
Mô hì h TCP/IP
Bộgiao thứcTCP/IP làsự
kếthợpcủa các giao
thức khác nhau ở các
tầng khác nhau, không
Lớp ứng dụng
Lớp trình diễn
Lớp phiên
Lớp vận chuyển
Tầng ứng dụng
Tầng vận chuyển
Mô
hì
n
h
OSI
Mô
hì
n
h
TCP/IP
ch
ỉ
c
ó
cá
c
g
ia
o
thứ
c
TCP và IP. Mỗitầng lại
có chứcnăng riêng.
Hầuhếtcácdữliệu
truyềntrênbộgiao
thứcTCP/IP đềukết
thúc đóng gói ở dữ
liệuđồ IP (IP
datagram), trừARP
và RARP đượcđóng
gói
trực
tiếp
ở
Khung
1- 16
Lớp mạng
Lớp liên kết dữ liệu
Lớp vật lý
Tầng liên mạng
Tầng giao diện mạng
Lớp liên
kếtdữliệu
Lớpvậtlý
gói
trực
tiếp
ở
Khung
lớp liên kết(Link
Level Frames)
5
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Internet: các lớp xếp chồng giống như đồng hồ cát
Giao
thức
ứng
Ứng dụng
Giao
thức
ứng
dụng
Chuyển gói không
tin cậy
Mạng
lớp
thấp
Vận chuyểntin cậy
1-
Mạng
lớp
thấp
Các lớpvậtlý
17
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Kiến trúc giao thức Internet (TCP/IP)
RTP SNMPDNS
TELNET
FTP HTTP
Ping
TCP UDP OSPF
BGPSMTP
ICMP
IP
RIP
1-
LANs PPP
ATM FR
10/100BaseT Dedicated B/W:
DSx, SONET, ...
Circuit-Switched B/W:
POTS, SDS, ISDN, ...
CDPD
Wireless
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối
Chuyển giao hướng kết nốiChuyển giao hướng kết nối
LCN = x LCN = x
LCN = x
2013--PTIT
1- 19
Chuyển giao phi kết nốiChuyển giao phi kết nối
Cơsởkỹthuậtmạng truyền thông
Hỏi đáp
Mạng
Giao thức
Truyền thông
Mô hình phân lớp
?
Mạng
Giao
thức
Truyền
thông
Mô
hình
phân
lớp
1. Thế nào là giao thức (Protocol)? Em hãy lấy ví dụ trong thực tế
để minh hoạ?
2. Mô hình OSI có mấy lớp? Nêu tên lớp cao nhất và thấp nhất.
3. Mô hình TCP
/
IP
(
ha
y
còn
gọ
i là b
ộ
g
iao thức TCP
/
IP
)
g
ồm có
1-
/(y gọ ộ g/)g
mấy lớp? Nêu tên các lớp.
20