Bài giảng Mạng máy tính: Chương 1 - PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh

Chia sẻ: Thuong Thuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

123
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Mạng máy tính - Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính" cung cấp cho sinh viên các kiến thức: Mục đích hình thành mạng máy tính, phân loại mạng và kiến trúc vật lý của mạng, mô hình tham chiếu và giao thức trên mạng, một số thí dụ về mạng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính: Chương 1 - PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh

Chương 1. Tổng quan Mạng máy tính PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh Bộ môn Kỹ thuật thông tin Viện Điện tử - Viễn thông ĐHBK Hà Nội Email: thanhnh@mail.hut.edu.vn Nội dung Mục đích hình thành Phân loại mạng và kiến trúc vật lý của mạng Mô hình tham chiếu và giao thức trên mạng Một số thí dụ về mạng 1
Nhu cầu Nhu cầu chia sẻ tài nguyên, thông Mục đích tin và dịch vụ hình thành Chia sẻ dữ liệu, thông tin Phân loại Các dịch vụ truyền số liệu (email, chat .v.v.) Mô hình tham chiếu Tài nguyên Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 3 Nhu cầu (tiếp…)  Điểm - điểm Kênh Mục đích Nguồn truyền Đích hình thành Phân loại  Nhiều điểm – nhiều điểm điểm Mô hình Nguồn Đích tham chiếu Nguồn ????? Một số khá i Đích niệm khác Nguồn Đích CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 4 2
Nhu cầu (tiếp…) Đầu cuối Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Nút mạng Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 5 Nhu cầu (tiếp…) Khi cần kết nối nhiều nguồn với Mục đích nhiều đích để chia sẻ tài nguyên và hình thành thông tin  cần kết nối nguồn và Phân loại đích thông qua một mạng truyền thông (communication network) Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 6 3
Định nghĩa Mục đích hình thành Phân loại Mô hình  Là tập hợp các thiết bị (hardware và software) và cơ sở tham chiếu hạ tầng để có thể cung cấp các dịch vụ truyền thông cơ bản Một số khá i  Thiết bị: switch, router, multiplexer .v.v. niệm khác  Cơ sở hạ tầng: cáp đồng trục, cáp quang, .v.v.  Thí dụ: Mạng điện thoại, mạng di động, mạng máy tính, Internet, … CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 7 Mạng truyền thông  Dịch vụ truyền thông (communication services) Mục đích hình thành Cho phép trao đổi thông tin giũa các người sử dụng ở các vị trí địa lý khác nhau Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 8 4
Mạng truyền thông (tiếp…)  Dịch vụ truyền thông (tiếp…) Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 9 Mạng truyền thông (tiếp…)  Ứng dụng (applications):  Được xây dựng trên các dịch vụ truyền thông  E-mail được xây dưng trên dich vụ Internet (realiable Mục đích stream) hình thành  Web browser được xây dưng trên dich vụ Internet (realiable stream) Phân loại  Peer-to-peer: Chia sẻ file của Napster, Gnuitella, Kazza Mô hình  Audio – video streaming tham chiếu  Internet games  Online purchasing Một số khá i niệm khác  Voice-over-Internet  Video on demand  IP TV CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 10 5
Nguồn gốc mạng máy tính và Internet  Bắt đầu từ một thí nghiệm của dự án của ARPA Mục đích hình thành  Một liên kết giữa hai nút mạng (IMP tại UCLA và Phân loại IMP tại SRI).  ARPA: Advanced Research Project Agency Mô hình  UCLA: University tham chiếu California Los Angeles  SRI: Stanford Một số khá i niệm khác Research Institute  IMP: Interface Message Processor CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 11 Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  3 tháng sau: một mạng hoàn chỉnh với 4 nút, 56kbps Mục đích hình thành SRI UTAH Phân loại UCSB Mô hình UCLA tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 12 6
Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  ARPANET thời kỳ đầu, 1971: tốc độ phát triển 1 nút/tháng Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 13 Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  Sự mở rộng của ARPANET, 1974: vượt quá 3.000.000 gói tin/ngày Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 14 7
Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…) Thập niên 1970: Mục đích Từ đầu 1970 xuất hiện các mạng hình thành riêng: Phân loại ◊ALOHAnet tại Hawaii ◊DECnet, IBM SNA, XNA Mô hình tham chiếu 1974: Cerf & Kahn – nguyên lý Một số khá i kết nối các hệ thống mở (Turing niệm khác Awards) 1976: Ethernet, Xerox PARC CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 15 Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  1981: Xây dựng mạng NSFNET  NSF: National Science Foundation: Phục vụ cho nghiên cứu khoa học, do sự quá tải của ARPANET Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 16 8
Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  1986: Nối kết USENET& NSFNET Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 17 Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…) Thêm nhiều mạng mới nối vào: MFENET, HEPNET (Dept. Energy), Mục đích hình thành SPAN (NASA), BITnet, CSnet, NSFnet, Minitel … Phân loại TCP/IP được chuẩn hóa và phổ Mô hình tham chiếu biến vào 1980 Một số khá i Berkeley tích hợp TCP/IP vào BSD niệm khác Unix Dịch vụ: FTP, Mail, DNS … CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 18 9
Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  Thập niên 90: Web và Cuối 1990’s – 2000’s: thương mại hóa Internet  Nhiều ứng dụng mới:  Đầu 90: ARPAnet chỉ là chat, chia sẻ file P2P… Mục đích một phần của Internet  E-commerce, Yahoo, hình thành  Đầu 90: Web Amazon, Google…  HTML, HTTP: Berners-  > 50 triệu máy trạm, > Phân loại Lee 100 triệu NSD  1994: Mosaic,  Vấn đề an toàn an ninh Mô hình tham chiếu Netscape thông tin!  Cuối 90: Thương mại hóa  Internet dành cho tất cả Một số khá i Internet mọi người niệm khác  Tất cả các dịch vụ phải quan tâm tới vấn đề này CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 19 Nguồn gốc mạng máy tính và Internet (tiếp…)  Phát triển Internet ở Việt Nam 25.0 30 Mục đích hình thành số người dùng (triệu người) 25 20.0 % dân số 22.04 Số lượng NSD (triệu người) 20 Phân loại % dân số 15.0 17.94 15 13.36 Mô hình 10.0 18.6 tham chiếu 10 14.9 7.69 11.1 5.0 3.8 5 Một số khá i 6.3 niệm khác 0.0 0 2003 2004 2005 2006 2007 Source: Vnnic, http://www.thongkeinternet.vn CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 20 10
Phân loại Theo cấu trúc đồ hình mạng Mục đích (topology) hình thành Theo kích cỡ mạng Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 21 Topology mạng  Mạng hình sao (star)  Thiết bị trung tâm: switch, router, hub hoặc thiết bị tích hợp  Passive hub: Bộ tập trung các máy tính thành mạng Mục đích đơn hay segment hình thành  Active hub: Bộ tập trung có khả năng khuếch đại tín hiệu Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 22 11
Topology mạng (tiếp…)  Mạng hình bus  Sử dụng một đường truyền chung cho tất cả các máy tính  Máy tính kết nối vào mạng sử dụng T-Connector Mục đích hình thành  Terminator: ngăn chặn khả năng dội tín hiệu Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 23 Topology mạng (tiếp…)  Mạng vòng (ring) Các máy tính liên kết với nhau thành vòng tròn theo nguyên tắc điểm-điểm Mục đích hình thành  Máy tính trao đổi dữ liệu theo một chiều Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 24 12
Topology mạng (tiếp…)  Mạng kết hợp Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 25 Kích cỡ mạng WAN 3GPP 3G, LTE IEEE 802.20 Mục đích hình thành ATM MAN ETSI HIPERMAN Phân loại IEEE 802.4,6,16 & HIPER ACCESS IEEE LAN ETSI Mô hình 802.3,5,11 HIPERLAN tham chiếu PAN (
Kích cỡ mạng (tiếp…) PAN (personal area network): mạng Mục đích cá nhân hình thành Dùng để kết nối các thiết bị cá nhân Phân loại (tai nghe, chuột, máy tính, thiết bị nghe nhạc) Mô hình tham chiếu 5m – 10m Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 27 Kích cỡ mạng (tiếp…) LAN (Local Area Network): mạng Mục đích cục bộ hình thành Dùng để kết nối các máy tính, thiết bị Phân loại ngoại vi trong phạm vi một cơ quan, đơn vị Mô hình tham chiếu 100m – vài km Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 28 14
Kích cỡ mạng (tiếp…) MAN (Metropolitan Area Network): Mục đích mạng nội thị hình thành Để kết nối một vùng rộng lớn như một Phân loại thành phố Vài chục km Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 29 Kích cỡ mạng (tiếp…) WAN (Wide Area Network): Mạng Mục đích diện rộng hình thành Để kết nối các mạng LAN, MAN lại với Phân loại nhau Vài trăm đến vài ngàn km Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 30 15
Một số mạng điển hình WAN 3GPP 3G, LTE IEEE 802.20 Mục đích hình thành ATM MAN ETSI HIPERMAN Phân loại IEEE 802.4,6,16 & HIPER ACCESS IEEE LAN ETSI Mô hình 802.3,5,11 HIPERLAN tham chiếu PAN (
Một số mạng điển hình (tiếp…)  IEEE 802 (tiếp…) IEEE 802.5: chuẩn mạng Mục đích hình thành LAN – Token Ring được phát triển bởi IBM Phân loại IEEE 802.6: chuẩn mạng MAN – DQDB Mô hình tham chiếu (Distributed Queue Dual Bus) với tốc độ Một số khá i niệm khác 150Mbit/s trên khoảng cách 160km CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 33 Một số mạng điển hình (tiếp…)  IEEE 802 (tiếp…)  IEEE 802.11: chuẩn mạng LAN không dây Mục đích  IEEE 802.15: chuẩn mạng cá hình thành nhân không dây (Wireless Personal Area Network - WPAN) Phân loại ◊ IEEE 802.15.1: BlueTooth ◊ IEEE 802.15.3: High rate Mô hình WPAN (11 – 55Mbit/s): sử tham chiếu dụng cho các ứng dụng multimedia Một số khá i ◊ IEEE 802.15.4: Low rate niệm khác WPAN/ZigBee: cho các ứng dụng tiêu thụ ít năng lượng, tốc độ thấp (Wireless Sensor Network) CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 34 17
Một số mạng điển hình (tiếp…)  IEEE 802 (tiếp…)  IEEE 802.16: Chuẩn Mục đích mạng WMAN – WiMAX hình thành ◊ IEEE 802.16-2004: WiMAX cố định Phân loại ◊ IEEE 802.16e-2005: WiMAX di động Mô hình  IEEE 802.20: WWAN tham chiếu – Mobile Broadband Wireless Access Một số khá i niệm khác (MBWA), tầm phủ sóng lớn hơn WiMAX (< 15km) CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 35 Một số mạng điển hình (tiếp…)  3GPP 3G/HSPA (High Mục đích hình thành Speed Packet Access) Phân loại LTE (Long Term Evolution) Mô hình tham chiếu  ATM Forum Một số khá i ATM niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 36 18
Kiến trúc phân tầng  Các chức năng trong mạng thông thường được phân loại và nhóm lại thành một số Mục đích hình thành tầng theo chiều dọc được gọi là “lớp” (layer) Phân loại Chức năng Lớp Mô hình tham chiếu Một số khá i niệm khác CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 37 Tại sao phải phân tầng?  Phân chia các chức năng trong việc trao đổi thông tin Bên gửi Bên nhận Thông tin muốn Thông tin nhận được trao đổi Mục đích hình thành Chuyển từ suy nghĩ sang lời nói Phân loại Ngôn ngữ Japanese? Ngôn ngữ Mô hình English? tham chiếu Một số khá i niệm khác Các phương tiện truyền thông Thư? Việc trao đổi thông tin sẽ diễn ra Điện thoại? suôn sẻ nếu tại mỗi tầng, cùng một E-mail? phương tiện được sử dụng CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 38 19
Tại sao phải phân tầng? (tiếp…)  Thí dụ Không phân Phân tầng tầng Mục đích hình thành Phân loại Mô hình tham chiếu Cassette Một số khá i Bộ dàn âm thanh niệm khác Tất cả chức năng đều đặt cả trong một khối Player Khi muốn thay đổi: Speaker Nâng cấp toàn bộ Amplifier CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 39 Tại sao phải phân tầng? (tiếp…)  Đối với các hệ thống phức tạp: đơn giản hóa hệ thống bằng việc chia chức năng Mục đích  Cho phép xác định rõ nhiệm vụ của mỗi hình thành bộ phận và quan hệ giữa chúng Phân loại  Cho phép dễ dàng bảo trì và nâng cấp hệ thống Mô hình Thay đổi bên trong một bộ phận tham chiếu không ảnh hưởng đến các bộ phận Một số khá i khác niệm khác e.g., Nâng cấp từ CD lên DVD player mà không phải thay loa. CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN PGS. TS. Nguyễn Hữu Thanh 40 20