Bài giảng học phần Mạng máy tính - Phần 2 : Các thành phần cơ bản của mạng

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

141
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng học phần Mạng máy tính: Phần 2 trình bày các thành phần cơ bản của mạng máy tính như phần cứng, phần mềm, hệ thống mạng, các môi trường truyền thông, phương tiện truyền dẫn và các nội dung khác. Mời bạn đọc tham khảo tài liệu để hiểu rõ hơn về các nội dung trên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng học phần Mạng máy tính - Phần 2 : Các thành phần cơ bản của mạng

5/5/2013 Caùc thaønh phaàn taïo neân maïng HARDWARE (Phần cứng) NETWORK (Mạng) SOFWARE (Phần mềm) 2 Hệ thống mạng bao gồm Một mạng máy tính đơn giản gồm  Ít nhất 2 trạm làm việc (máy tính..)  Phần cứng (Hardware)  Các môi trường truyền thông  Một thiết bị giao tiếp mạng trên mỗi trạm (NIC)  Các thiết bị mạng  Một môi trường trường truyền : Cáp nối, sóng vô tuyến  Card mạng (NIC : Network Interface Card) (không dây)  Hub, Switch, Router…  Hệ điều hành mạng (NOS)  Phần mềm (Software)  Hệ Windows 95, 98, NT, 2000, XP/2003  Hệ điều hành mạng (NOS)  Hệ Unix : Linux  Các chương trình ứng dụng mạng  Hệ Novell Netware  Thông thường dùng Hub, Switch làm thiết bị trung tâm để kết nối các trạm làm việc 3 4
5/5/2013 Môi trường truyền thông  Băng thông: (Bandwith) là tốc độ truyền dữ liệu. Đơn vị đo băng thông là Hz Höõu tuyeán (chu kỳ dao động trong 1 giây). Voâ tuyeán 5  Ví dụ:  Một cáp truyền thông có băng thông  Thông Lượng (throughput): Lượng thông tin di từ 500 đến 5000Hz nghĩa là nó có thể chuyển từ nơi này sang nơi khác trong một khoảng truyền các tín hiệu với tần số từ 500 thời gian. đến 5000 chu kỳ dao động/ giây.  Một mạng Lan có băng thông 100Mbps nghĩa là nó có tốc độ truyền tin tối đa là 100 Megabit trong một giây.
5/5/2013  Thông lượng là băng thông thực tế đo được vào một thời điểm cụ thể.  Các yếu tố ảnh hưởng đến thông lượng:  Hữu hạn  Thiết bị mạng  Tiết kiệm tiền bạc  Kiểu dữ liệu truyền  Số lượng người dùng  Tiêu chuẩn để tính chất lượng mạng  Máy tính của người dùng  Tăng liên tục  Các điều kiện khác như năng lượng…  Thông lượng (Throughput) : Chỉ tốc  Nhiễu điện từ (electromagnetic độ truyền của đường truyền. Đơn vị đo interference-EMI): là hiện tượng các sóng thông lượng là bps (bit per second- điện từ trong môi trường bên ngoài làm bit/giây). biến dạng tín hiệu được truyền trên cáp.  Sự suy giảm tín hiệu (attenuation): là  Nhiễu xuyên âm: là một dạng đặc biệt của hiện tượng tín hiệu bị yếu đi trong khi nhiễu điện từ. truyền trên đường truyền.
5/5/2013 CHẾ ĐỘ TRUYỀN BĂNG TẦN CƠ SỞ  Dành toàn bộ dải thông cho một kênh truyền thông, tín hiệu truyền có thể là tín hiệu số (digital) hay tín hiệu mô phỏng (analog). Đây là Chế độ truyền Chế độ truyền băng tần cơ sở băng tần rộng chế độ truyền của đa số các mạng Lan. Trong chế độ này kỹ thuật dồn kênh phân theo thời gian (TDM-Time Division Multiplexing) được sử dụng để phục vụ cùng lúc nhiều cuộc truyền. Chế độ truyền băng tần rộng (cont)  Cho phép nhiều kênh truyền thông  Ở đầu phát một thiết bị thực hiện việc dồn kênh dùng chung dải thông của đường (multiplexing) tức là tổ hợp nhiều kênh dữ liệu truyền bằng cách chia nhỏ dải thông thành nhiều khoảng tần số. lại để truyền trên một đường truyền.  Kĩ thuật thường dùng trên các kênh  Ở trạm thu thiết bị này làm công việc ngược lại, broad band để truyền tín hiệu tương tự phân kênh (demultiplexing), tức là tách tín hiệu là dồn kênh phân theo tần số (FDM‐ nhận được thành các kênh riêng biệt ban đầu. Frequency division multiplexing)
5/5/2013 Phương tiện truyền dẫn
5/5/2013 Categories of coaxial cables Coaxial Cable Category Impedance Use RG-59 75  Cable TV RG-58 50  Thin Ethernet RG-11 50  Thick Ethernet  Cáp đồng trục mảnh (thinnet). Còn gọi là cáp gầy, đường kính 0.5cm. tên gọi của cáp này do IEEE đặt là 10 Base 2 với ý nghĩa là: thông lượng 10 Mbps, chế độ truyền Based band và khoảng cách truyền 200 m.  Cáp đồng trục dày (thicknet): Còn gọi là cáp béo, đường kính 1.3 cm, là một loại cáp có lớp chống nhiễu tốt nên thường dùng làm cáp xương sống(backbone) cho những mạng lớn.  Tên của cáp này IEEE đặt là 10 Base 5.  Sử dụng một thiết bị là Tranceiver để nối vào cổng AUI (Attachment Unit Interface) trên NIC của máy tính.
5/5/2013 Cáp đồng trục  Cáp đồng trục dày (thicknet): Còn gọi là cáp béo, đường kính 1.3 cm, là một loại cáp có lớp chống  10Base2 nhiễu tốt nên thường dùng làm cáp xương  10Base5 sống(backbone) cho những mạng lớn.  Tên của cáp này IEEE đặt là 10 Base 5.  Sử dụng một thiết bị là Tranceiver để nối vào cổng AUI (Attachment Unit Interface) trên NIC của máy tính. Dây cáp xoắn cặp (twisted pair cable) Cáp xoắn (Twisted pair cable)  Cáp xoắn gồm các đôi dây bện vào nhau một cách đều đặn, bên ngoài có một lớp kim loại để chống nhiễu. Ngoài cùng là lớp vỏ bảo vệ làm bằng nhựa.
5/5/2013 Twisted Pair Cáp xoắn UTP & STP  10BaseT  100BaseTX Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện từ, có loại có một đôi giây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi giây xoắn với nhau. Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc. Categories of unshielded twisted-pair cables Category Bandwidth Data Rate Digital/Analog Use UTP connector 1 very low < 100 kbps Analog Telephone 2 < 2 MHz 2 Mbps Analog/digital T-1 lines 3 16 MHz 10 Mbps Digital LANs 4 20 MHz 20 Mbps Digital LANs 5 100 MHz 100 Mbps Digital LANs 6 300 MHz 300 Mbps Digital LANs 7 (draft) 600 MHz 600 Mbps Digital LANs
5/5/2013 Cáp quang học (Fiber Optic) : Cáp quang (Fiber Optic Cable) Cáp quang thường dùng cho đường dây mạng trục chính (Backbone) trong mạng lớn Tốc độ truyền thông cao lên đến Gbps  Cáp quang khắc phục được hầu hết những nhược Có 3 lớp chính :  Lớp ngòai cùng : vỏ bọc nhựa là Lớp điểm của các loại cáp khác. Trong cáp quang tín hiệu bảo vệ (Coating)  Lớp giữa : Lớp thuỷ tinh phản xạ ánh được truyền đi dưới dạng ánh sáng. sáng (Cladding)  Lớp trong cùng : lõi thuỷ tinh truyền ánh  Lõi sợi quang truyền tín hiệu được làm bằng thuỷ tinh sáng (Core) hữu cơ hay nhựa tổng hợp có độ trong suốt rất cao. 34 THIEÁT BÒ MAÏNG (tt) Cáp quang  100BaseFX  1000BaseLX Backbone Fiber Optic Ring 35
5/5/2013  Tín hiệu truyền trên cáp quang được tạo bởi nguồn Các đặc tính của cáp quang sáng laser ILD (Ịnjection Lasser Diodes) cho tia  Thông lượng: trong phòng thí nghiệm cáp quang có thể truyền tin với tốc độ rất cao đến 200.000 sáng đơn sắc, song song thường được dùng trong Mbps các mạng Lan với độ dài cáp có thể tới hàng trăm  Chống chịu nhiễu và suy yếu: mọi loại nhiễu điện km. hay LED (Light Emitting Diodes-diot phát từ không ảnh hưởng đến tín hiệu  Không bị thu trộm bởi các thiết bị phát hiện bức quang) chất lượng ánh sáng không cao, tia sáng tạp xạ điện từ. và độ dài cáp không thể vượt quá vài km.  Khó lắp đặt so với các loại cáp khác. Fiber-optic cable connectors Optical Fiber
5/5/2013 Wireless Thông số cơ bản của các loại cáp  Wireless?  Các kỹ thuật  Radio  Microwave  Infrared  Lightwave Radio Microwave (sóng cực ngắn)  Đặc điểm  Tần số  Thiết bị: antenna,  Đặc điểm transceiver  Phân loại  Phân loại  Terrestrial  Single‐Frequency Microwave  Satellite  Low power Microwave  High power  Spread‐Spectrum  Thông số  Direct‐sequence modulation  Frequency‐hopping
5/5/2013 Infrared (Sóng hồng ngoại) Lightwave  Đặc điểm  Phân loại  Point‐to‐point Infrared  Broadcast Infrared  Thông số Biểu diễn của các thiết bị mạng Các thiết bị liên kết mạng trong sơ đồ mạng  Card mạng (Network Interface Card ‐ NIC)  Modem  Repeater (Bộ khuếch đại/chuyển tiếp)  Hub (Bộ tập trung)  Bridge (Cầu nối)  Switch (Bộ chuyển mạch)  Router (Bộ tiếp vận/định tuyến)  Gateway (Cổng nối)
5/5/2013 Card mạng Card mạng  Kết nối giữa máy tính và cáp mạng để phát hoặc nhận dữ liệu với các máy tính khác thông qua mạng. Card mạng (Network Interface Card-NIC)  Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. •Kết nối với PC bằng Khe cắm mở rộng (Slot) : ISA, PCI..  Mỗi NIC (Network Interface Adapter Card) có •Tốc độ truyền dữ liệu : 10/100/1000 Mbps… •Chuẩn Kỹ thuật mạng : Ethernet, Token Ring.. một mã duy nhất gọi là địa chỉ MAC (Media •Sở hữu một mã duy nhất, được gọi là địa chỉ MAC. Access Control). MAC address có 6 byte, 3 byte đầu là mã số nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của card. 49 Modem Modem  Là tên viết tắt của hai từ điều chế (Modulator) và giải điều chế (DEModulator).  Điều chế tín hiệu số (Digital) sang tín hiệu tương tự (Analog) để gởi theo đường điện thoại và ngược lại.  Có 2 loại là Internal và External. 51 52
5/5/2013  Repeater:  Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng Thiết bị thuộc phần CAT 5 UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở cứng, được sử dụng để xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín phát triển cự ly ghép nối hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới hạn này. mạng bằng cách khuếch  Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. đại rồi truyền thông tin Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng chạy qua suốt mạng. 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 Repeater các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater. THIEÁT BÒ MAÏNG (tt) * Hub lai : Chấp nhận nhiều loại cáp khác nhau còn gọi là Hybrid Hub, có thể mở rộng mạng được kêt nối qua Hub bằng cách nối thêm nhiều Hub nữa HUB Là thiết bị trung tâm nối mạng Dùng nối mạng Star Topology (hình sao) Có 2 loại Hub : * Hub thụ động :Đơn thuần chỉ là bộ nối dây, phát tán tín hiệu cho các thiết bị trong mạng, có thể không cần nguồn điện * Hub chủ động : có các tính chất tái tạo và truyền lại tín hiệu, kiểm soát các lưu lượng và sửa lỗi.
5/5/2013 Bridge (cầu nối) Bridge (cầu nối)  Dùng để nối 2 mạng có giao thức giống hoặc khác nhau.  Chia mạng thành nhiều phân đoạn nhằm giảm lưu lượng trên mạng.  Hoạt động ở lớp Data Link với 2 chức năng Bridge chính là lọc và chuyển vận.  Dựa trên bảng địa chỉ MAC lưu trữ, Brigde kiểm tra các gói tin và xử lý chúng trước khi có Hub Hub quyết định chuyển đi hay không. 57 58 Switch (bộ chuyển mạch) Switch (bộ chuyển mạch)  Là thiết bị giống Bridge và Hub cộng lại nhưng thông minh hơn.  Có khả năng chỉ chuyển dữ liệu đến đúng kết nối thực sự cần dữ liệu này làm giảm đụng độ trên mạng.  Dùng để phân đoạn mạng trong các mạng cục bộ lớn (VLAN).  Hoạt động ở lớp Data Link. 59 60
5/5/2013 Switch (bộ chuyển mạch) Router (Bộ định tuyến)  Dùng để ghép nối các mạng cục bộ (LAN) lại với nhau thành mạng diện rộng (WAN).  Lựa chọn đường đi tốt nhất cho các gói tin hướng ra mạng bên ngoài.  Hoạt động chủ yếu ở lớp Network.  Có 2 phương thức định tuyến chính:  Định tuyến tĩnh: cấu hình các đường cố định và cài đặt các đường đi này vào bảng định tuyến.  Định tuyến động:  Vectơ khoảng cách: RIP, IGRP, EIGRP, BGP  Trạng thái đường liên kết: OSPF 61 62 Router (Bộ định tuyến) Gateway (Proxy ‐ cổng nối) • Thường dùng để kết nối các mạng không thuần nhất, chủ yếu là mạng LAN với mạng lớn bên ngoài chứ không dùng kết nối LAN – LAN. • Kiểm soát luồng dữ liệu ra vào mạng. • Hoạt động phức tạp và chậm hơn Router. • Hoạt động từ tầng thứ 47 63 64
5/5/2013 KYÕ THUAÄT BAÁM CABLE THIEÁT BÒ MAÏNG (tt) Patch Panel  Jack cắm RJ-45 (Registered Jack 45)  Có 8 dây dẫn tương ứng với đầu cắm RJ- 45 66  Chuẩn 568-B  Chuẩn 568-A 67 68
5/5/2013 Qui ước NIC‐port Qui ước mã màu cáp UTP TIA/EIA 568B  Cáp UTP gồm 4 cặp sợi xoắn với nhau Pin Use 1 Transmit 2 Transmit 3 Receive 4 NC 5 NC 6 Receive 7 NC 8 NC Qui ước HUB‐port Qui ước mã màu cáp TIA/EIA 568B TIA/EIA 568B Pin Use Pin Color 1 Receive 1 White Orange 2 Receive 2 Orange 3 Transmit 3 White Green 4 NC 4 Blue 5 NC 5 White Blue 6 Transmit 6 Green 7 NC 7 White Brown 8 NC 8 Brown
5/5/2013 Qui ước đấu cáp MDI Qui ước đấu cáp MDI‐X  Cáp thẳng (straight): PC‐switch, switch‐router,  Cáp chéo (crossover): nối các thiết bị hub‐ PC‐hub. switch, hub‐hub, switch‐switch, router‐router, router‐PC, PC‐PC. 8 8 8 8 7 7 7 7 6 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 QuickGuide 1 1 1-3, 2-6 1 1 Các yếu tố ảnh hưởng kết nối và truyền Truyền thông trên mạng vô tuyến. thông tin  Tốc độ truyền dữ liệu: tần số cao, băng thông rộng,  Kết nối 2 máy tính ở xa. nhiều dữ liệu hơn.  Kết nối các máy trạm di động để phục vụ cho các  Cấu trúc đường truyền: nhân viên thường xuyên đi lại.  Điểm nối điểm (Point‐to‐point): nối trực tiếp máy gửi  Cung cấp đường truyền dự phòng cho mạng hữu và máy nhận dữ liệu. tuyến để mạng không gián đoạn.  Kết nối Đa điểm (Multipoint):trên một đường truyền có nhiều kết nối từ nhiều thiết bị truyền thông đến một  Cung cấp những nối kết tạm thời hoặc những khu máy tính. vực khó lắp đặt dây cáp
5/5/2013  Mạng này bao gồm một mạng Lan hữu tuyến  Mạng cục bộ vô tuyến (wireless LAN) kết nối với các máy trạm hữu tuyến thông qua  Mạng cục bộ vô tuyến mở rộng (extended các điểm truy nhập (access point). Đó là các wireless LAN) thiết bị thu phát tín hiệu vô tuyến rồi chuyển tín hiệu điện lên đường cáp mạng  Mạng tính toán di động (mobilecomputing) Sự phân biệt giữa các loại mạng này chính là thiết bị truyền tín hiệu Mạng cục bộ vô tuyến sử dụng các công nghệ truyền tín hiệu sau:  Tia hồng ngoại (infrared)  Đây chính là các mạng Lan kết nối với nhau bằng  Tia Laser đường truyền vô tuyến.  Sóng vô tuyến dải hẹp, còn gọi là đơn tần (narrow  Sử dụng thiết bị gọi là Cầu nối vô tuyến (wireless band).  Sóng vô tuyến phổ rộng. bridge) để tạo ra các trục sóng vô tuyến có thể dài đến 5km, để nối liền các vị trí mạng Lan thành phần.