1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Mục đích hình thành mạng máy tính
Các dịch vụ truyền thông
Ứng dụng
Quá trình phát triển kiến trúc mạng truyền thông
Các kiến trúc vật lý của mạng
Mô hình tham chiếu và các giao thức trên mạng Mô hình tham chiếu và các giao thức trên mạng
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Một số thí dụ về mạng Internet
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Mục đích hình thành mạng máy tính (MMT)
Nhược điểm trong phương thức trao đổi thông tin cũ
– Dư thừa tài nguyên thiết bị
– Hiệu suất trao đổi thông tin thấp
– Khó quản lý mạng
Mạng máy tính ra đời cung cấp các chuẩn mở cho phần cứng, phần mềm và các thiết
bị mạng
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:1) Nhu cầu chia sẻ tài nguyên, thông tin và dịch vụ
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Các dịch vụ truyền thông
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Cho phép trao đổi thông tin giũa các user ở các vị trí địa lý khác nhau
1/2008
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Ứng dụng
• Được xây dựng trên các dịch vụ truyền thông
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• E-mail được xây dưng trên dich vụ Internet (realiable stream)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Web browser được xây dưng trên dich vụ Internet (realiable stream)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Web browser được xây dưng trên dich vụ Internet (realiable stream) và
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
CPTM (cellular phone text mesaging)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Các ví dụ khác
• Peer-to-peer: Chia sẻ file của Napster, Gnuitella, Kazza
• Audio – video streaming
• Network games
• Online purchasing
• Voice-over-Internet • Voice-over-Internet
• Video on demand
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• IP TV
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Mạng truyền thông là gì?
• Là tập hợp các thiết bị (hardware và software) và tiện nghi để có thể cung cấp
các dịch vụ truyền thông cơ bản
+ Tiện nghi: cáp đồng, cáp đồng trục, cáp quang, ống dẫn, …
+ Thiết bị: Routers, servers, switches, multiplexers, hubs, modems, …
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Ví dụ: Mạng điện thoại, mạng di động, mạng máy tính, Internet, …
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Kiến trúc mạng: Chỉ ra phương thức xây dựng và hoạt động của mạng
• Kiến trúc mạng phụ thuộc dịch vụ mạng
• Kiến trúc mạng chia các quá trình truyền thông trên mạng thành các vùng
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
chức năng gọi là phân lớp (layers)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Quá trình phát triển kiến trúc mạng truyền thông
• Telegraph networks
(cid:2) Message switching and digital transmission
• Telephone networks
(cid:2) Circuit switching (cid:2) Analog transmission -> digital transmission (cid:2) Mobile communications
• Internet
(cid:2) Packet switching and computer applications
• Next-generation internet
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Multi-service packet switching networks
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Telegraph networks và message switching
• Electric telegraph
(cid:2) - Trường điện từ đuợc tạo ra từ miếng lõi sắt quấn dây đồng khi có dòng điện chạy qua (cid:2) Samuel Morse (1835): Xung và dòng làm cong miếng nam châm tạo ra
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
chấm và gạch.
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Electric Telegraph Networks
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Chuyển mạch thông báo và cơ chế Store-and-Forward (cid:2) Địa chỉ hóa, định tuyến, chuyển tiếp
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Telephone networks và circuit switching
• Signaling
(cid:2) Cần thiết để thiết lập cuộc gọi (cid:2) Bell’s telephone (1875)
• N2 problem
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Kết nối trực tiếp N users, cần N(N-1)/2 liên kết (cid:2) Lãng phí, kích thước cáp lớn (cid:2) Giải quyết bằng switch
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Circuit switching
(cid:2) Phát minh năm 1877 (cid:2) Người điều hành kết nối khi có yêu cầu cuộc goi: cung cấp dòng điện (cid:2) Chỉ có N kết nối tới tổng đài trung tâm
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Manual switching
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Điều khiển kết nối bằng máy tính
(cid:2) Yêu cầu có hệ thống báo hiệu riêng (cid:2) Máy tính điều khiển kết nối trong bộ chuyển mạch (cid:2) Các máy tính trao đổi thông báo báo hiệu để:
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:3) Thiết lập kết nối cuộc gọi (cid:3) Thiết lập các dịch vụ: Caller ID, voice mail, … (cid:3) Thiết lập các dịch vụ: Caller ID, voice mail, …
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Số hóa mạng điện thoại
(cid:2) Tín hiệu thoại PCM (Pulse Code Modulation)
(cid:3) Voice: 8bit/sample x 8000 samples/sec = 64 kbps
(cid:2) Time Division Multiplexing (TDM) cho tín hiệu thoại
(cid:3) Ghép kênh T-1 (1961): 24 voice signal = 1.544 Mbps
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Chuyển mạch số (1980s) (cid:2) Điện thoại số tế bào (1990s) (cid:2) Truyền số liệu quang (1990s) (cid:2) Chuyển mạch số, điều khiển số, truyền số liệu,
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Computer network và packet switching
• Khái quát quá trình phát triển MMT
(cid:2) 1950s: Công nghệ điện báo thích ứng với máy tính (cid:2) 1960s: Các thiết bị đầu cuối có thể truy nhập các máy chủ (cid:2) 1970s: Các máy tính kết nối trực tiếp với nhau: ARPANET, TCP/IP,
Ethernet LAN
(cid:2) 1980s & 1990s: Các ứng dụng khác và mạng Internet ra đời (cid:2) 1980s & 1990s: Các ứng dụng khác và mạng Internet ra đời
• Một số giao thức trong mạng Internet Protocol (IP)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:3) Transmission Control Protocol (TCP) (cid:3) Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) (cid:3) Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Mạng Internet
(cid:2) Các kiểu MMT khác nhau được kết nối với nhau để trao đổi dữ liệu giưa
MT
(cid:2)Mỗi MMT có thể có kiến trúc và được xây dựng trên các công nghệ
khác nhau
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Các giao thức liên mạng cần thiết cho trao đổi tin giữa các mạng (cid:2) Internet: mạng của các mạng (cid:2) Internet: mạng của các mạng
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Internet Protocol (IP)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Routers hoặc gateway liên kết các mạng khác nhau (cid:2) Các máy tram truyền các gói IP trong mạng kết nối (cid:2) Routers chuyển các gói tin qua liên mạng (cid:2) Best-effort IP services, no re-transmission
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Các cấu trúc (topology) của mạng
- Topology mạng định nghĩa cấu trúc mạng - Topology vật lý (physical), được xem là kết nối thực của dây dẫn hay phương
tiện truyền dẫn
- Topology logic (logical) , được xem là cách thức truy nhập môi trường truyền
dẫn của các máy tính khi truyền dữ liệu
- Logical topology thể hiện cách thức các máy tính trao đổi thông tin qua môi
trường truyền dẫn
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
- Hai loại logical topologies chính là broadcast và token passing.
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1. Mạng hình sao (star topology)
• Thiết bị trung tâm: switch, router, hub hoặc thiết bị tích hợp
• Passive hub: Bộ tập trung các máy tính thành mạng đơn hay segment
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Active hub: Bộ tập trung có khả năng khuếch đại tín hiệu
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
2. Mạng hình bus (bus topology)
• Sử dụng một đường truyền chung cho tất cả các máy tính
• Máy tính kết nối vào mạng sử dụng T-Connector
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Terminator: ngăn chặn khả năng dội tín hiệu
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
3. Mạng hình vòng (ring topology)
• Các máy tính liên kết với nhau thành vòng tròn theo nguyên tắc điểm-điểm
• Máy tính trao đổi dữ liệu theo một chiều
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Dữ liệu truyền dạng gói
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
4. Mạng kết hợp (star bus, star-ring topology)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Tổ hợp các topology cơ bản tùy theo địa hình nơi thiết kế mạng
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
5. Mạng Mesh
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• Full - Mesh hoặc Partial - Mesh
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Phân loại mạng
Theo khả năng cung cấp tài nguyên
– Client/Server – Peer-to-peer
Theo Mô hình mạng – Mạng LAN – Mạng LAN – Mạng WAN – Mạng MAN Theo kỹ thuật chuyển mạch
Theo phương thức kết nối (connectionless - không kết nối hoặc oriented-connection
hướng kết nối)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Theo dạng kết nối (đơn công, song công, bán song công)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Local-area networks (LANs)
Một số công nghệ mạng LAN: - Ethernet - Token Ring - FDDI (Fiber Data Distributed Interface)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Wide-area networks (WANs)
Một số công nghệ mạng WAN: - Modems - Integrated Services Digital Network (ISDN) - Digital Subscriber Line (DSL) - Frame Relay - US (T) and Europe (E) Carrier Series – T1, E1, T3, E3 - Synchronous Optical Network (SONET)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
MAN thường mở rộng trong phạm vi 1 thành phố và có thể chứa nhiều mạng LAN
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Metropolitan-area networks (MANs)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Mô hình tham chiếu và giao thức trên mạng
• Giao thức, dịch vụ và phân tầng (cid:2) Layers, Service & Protocols
o Quá trình giao tiếp truyền thông trên mạng rất phức tạp
o Phân tầng chia quá trình giao tiếp thành các nhóm chức năng tiện
quản lý (layer)
o Tầng dưới cung cấp dịch vụ (service) cho tầng trên
o Mỗi tầng làm việc theo giao thức (protocol) của tầng đó
(cid:2) Ví dụ: Web browsing application
o World Wide Web (WWW) cho phép người sử dụng truy nhập các tài
nguyên của mạng dưới dạng văn bản HTML
o Browser là chương trình để truy nhập web (IE, Netscape, Firefox …)
o Trong văn bản HTML có link tới các tài nguyên khác
o Mỗi link tham chiếu tới Uniform Resource Locator (URL) cung cấp
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
tài nguyên yêu cầu
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Ví dụ: Access to a web
1. Domain Name Server (DNS)
DNS server
A: 209.191.93.52
HTTP server HTTP server
Q: www.yahoo.com ?
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
User
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
2. Transport Control Protocol (TCP)
DNS server
ACK
HTTP server HTTP server
ACK, TCP connection request From: 209.191.93.52 Port 80 To: 192.168.1.2 Port 2070
TCP connection request From: 192.168.1.2 Port 2070 To: 209.191.93.52 Port 80
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
User
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
3. Hyper Text Transport Protocol (HTTP)
DNS server
Content Content
HTTP server HTTP server
200 OK
GET / HTTP/1.1
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
User
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Mô hình tham chiếu OSI
(cid:2) Open system for interconnection
o Kiến trúc mạng định nghĩa dựa vào các tầng với giao thức mỗi tầng o 1970s: Nhiều hãng thiết kế kiến trúc phân tầng riêng (cid:4) khó khăn trong kết nối mạng giữa các máy tính của các hãng khác nhau
o ISO đưa ra mô hình OSI cho phép kết nối các máy tính từ nhiều
hãng
(cid:2) Mô hình tham chiếu OSI
o Mô hình 7 tầng cho kiến trúc mạng
o Sử dụng để phát triển các giao thức
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
o TCP/IP được xây dựng dựa trên mô hình tham chiếu OSI
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Mô hình tham chiếu OSI - Open Systems Interconnection)
M« h×nh tham chiÕu liªn kÕt c¸c hÖ thèng më ®−îc tæ chøc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ ISO (International Standard Organization) ®−a ra vµo n¨m 1984.
(cid:5) HÖ thèng më lµ g× ? ý nghÜa cña nã ?
Inputs
Open System
Outputs
Phân tầng và chuNn hóa
Open System
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Ý nghÜa ph©n tÇng
7
Application
(cid:6) Gi¶m ®é phøc t¹p khi ph©n tÝch
vµ thiÕt kÕ.
6
Presentation
5 5
Session Session
(cid:6) DÔ tiªu chuÈn hãa c¸c giao diÖn (cid:6) T¹o kh¶ n¨ng m«dul hãa cao T¹o kh¶ n¨ng m«dul hãa cao (cid:6) §¶m b¶o kh¶ n¨ng lµm viÖc gi÷a
4
Transport
c¸c c«ng nghÖ kh¸c nhau
3
Network
(cid:6) Gia tèc cho nh÷ng h−íng ph¸t
triÓn míi
2
Data Link
(cid:6) DÔ häc vµ gi¶ng d¹y
1
Physical
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
HÖ thèng ES vµ IS
7. Application
7. Application
6. Presentation
6. Presentation
5. Session
5. Session
4. Transport
4. Transport 4. Transport
3. Network
3. Network
2. Data Link
2. Data Link 2. Data Link
Data Link
1. Physical
1. Physical
Physical
Transmission Media
Transmission Media
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
C¸c nguyªn t¾c ph©n tÇng
- §¬n gi¶n hãa (h¹n chÕ sè l−îng c¸c tÇng). - C¸c tÇng t¸ch biÖt bëi c¸c chøc n¨ng ®éc lËp. - C¸c chøc n¨ng gièng nhau ®−îc ®Æt cïng mét tÇng. - C¸c chøc n¨ng ®−îc ®Þnh vÞ sao cho cã thÓ thiÕt kÕ l¹i tÇng mµ
kh«ng ¶nh h−ëng tíi c¸c tÇng kh¸c.
- T¹o ranh giíi gi÷a c¸c tÇng sao cho cã thÓ chuÈn ho¸ giao diÖn - T¹o ranh giíi gi÷a c¸c tÇng sao cho cã thÓ chuÈn ho¸ giao diÖn
t−¬ng øng.
- T¹o mét tÇng khi d÷ liÖu ®−îc xö lý mét c¸ch t¸ch biÖt. - Mçi tÇng sö dông dÞch vô cña tÇng d−íi nã, cung cÊp dÞch vô cho c¸c
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
tÇng trªn.
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
7
Application
Network processes to applications
Data representation
6
Presentation
Interhost communication
5
Session
End-to-end connections End-to-end connections
4 4
Transport Transport
Addresses and best path
3
Network
Access to media
2
Data Link
Binary transmission
1
Physical
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Application
Application
End-to-end Protocols
Application Layer
Application Layer
Presentation Layer
Presentation Layer
Session Layer
Session Layer
Transport Layer
Transport Layer
Network Layer
Network Layer
Network Layer
Network Layer
Data Link Layer
Data Link Layer
Data Link Layer
Data Link Layer
Physical Layer
Physical Layer
Physical Layer
Physical Layer
One or more network nodes
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Tầng vật lý – physical
o Cơ chế truyền bit
o Các giao thức liên quan đến điện áp và cơ khí
o Đường truyền vật lý: Twisted-pair cable, coaxial cable, optical fiber,
radio, infrared, …
(cid:2) Tầng liên kết dữ liệu – data link (cid:2) Tầng liên kết dữ liệu – data link
o Truyền frame qua đường kết nối trực tiếp
o Cơ chế chia sẻ môi trường truyền dẫn
o Phát hiện lỗi bit, truyền lại frame
o MAC cho mạng LAN, địa chỉ phần cứng
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
o Điều khiển luồng (flow control)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Tầng mạng – network
o Truyền packet giữa các mạng
o Cơ chế địa chỉ hóa (địa chỉ logic)
o Chon đường tối ưu. Các nút mạng (node) sử dụng thuật toán định
tuyến để xác định đường đi của packet
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
o Kiểm soát, cắt/hợp dữ liệu khi cần thiết
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Tầng giao vận – transport
o Truyền dữ liệu theo phương thức end-to-end giữa 2 trạm
o Truyền dẫn tin cậy
o Cơ chế MUX tại các địa chỉ cổng (port number)
o Thiết lập và hủy bỏ liên kết
(cid:2) Tầng phiên – session
o Điều khiển phương thức trao đổi dữ liệu, cung cấp phương tiện
quản lý truyền thông giữa các ứng dụng
o Thiết lập, duy trì, đồng bộ hoá và huỷ bỏ các phiên truyền thông
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
giữa các ứng dụng.
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Tầng trình diễn – presentation
o Chuyển đổi cú pháp dữ liệu.
o Cung cấp biểu diễn dùng chung trong truyền thông (mã hoá, nén,
định dạng, xác thực, mật mã hoá)
(cid:2) Tầng ứng dụng – application
o Cung cấp các dịch vụ của người sử dụng trực tiếp
o Cung cấp giao diện tương tác vào các hệ thông đầu cuối (end o Cung cấp giao diện tương tác vào các hệ thông đầu cuối (end
system)
o Giao diện lập trình ứng dụng API (application programming
interface)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
o Ví dụ: WWW, e-mail, FTP, telnet, …
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Headers và Trailers
o Mỗi giao thức sử dụng header mang thông tin về địa chỉ, số thứ tự,
cờ, độ dài thông tin …
o Trailer thường chứa thông tin phát hiện lỗi (Cyclic Redundancy
Application
Application
App. Data
AH AH
App. Data App Data
Application Layer
Application Layer
PH
AH
App. Data
Presentation Layer
Presentation Layer
SH
PH
AH
App. Data
Session Layer
Session Layer
TH
SH
PH
AH
App. Data
Transport Layer
Transport Layer
NH
TH
SH
PH
AH
App. Data
Network Layer
Network Layer
DH
NH
TH
SH
PH
AH
App. Data
DT
Data Link Layer
Data Link Layer
Bits
Physical Layer
Physical Layer
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Check - CRC)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Giao thức trong mạng máy tính
Hi
TCP connection req.
Hi Hi
TCP connection reply.
Got the time? 2:00
Get http://www.hut.edu.vn/index.htm
time
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Giao thức điều khiển toàn bộ quá trình trao đổi thông tin bao gồm:
• Kết nối vật lý được xây dựng thế nào • Các máy tính kết nối tới mạng ra sao • Dữ liệu có định dạng thế nào khi truyền • Cách thức truyền dữ liệu • Xử lý lỗi khi truyền thế nào
Ví dụ về một số tổ chức đưa ra giao thức mạng: - Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), - American National Standards Institute (ANSI), - Telecommunications Industry Association (TIA), - Electronic Industries Alliance (EIA) - International Telecommunications Union (ITU), formerly known as the Comité Consultati
International Téléphonique et Télégraphique (CCITT).
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
§Þnh nghÜa giao thøc (Protocol)
Giao thøc (protocol) lµ tËp quy t¾c quy ®Þnh ph−¬ng thøc truyÒn
nhËn/th«ng tin gi÷a c¸c m¸y tÝnh trªn m¹ng.
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Segmentation và Reassembly
o Mỗi layer quy định kích thước khối dữ liệu SDU mà nó có thể
truyền được
o Một SDU của layer n có thể lớn hơn SDU của layer n-1
o Phía truyền: SDU phân đoạn thành nhiều PDUs
o Phía nhận: các PDUs được kết hợp lại thành SDU
Segmentation Reassembly
n-SDU n-SDU
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
n-PDU n-PDU n-PDU n-PDU n-PDU n-PDU
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Giíi thiÖu hä giao thøc TCP/IP
Vµo cuèi nh÷ng n¨m 1960, Trung t©m nghiªn cøu cÊp cao (Advanced Research Projects Agency - ARPA) thuéc bé quèc phßng MÜ (Department of Defense - DoD) ®−îc giao tr¸ch nhiÖm ph¸t triÓn m¹ng ARPANET bao gåm m¹ng cña nh÷ng tæ chøc qu©n ®éi, c¸c tr−êng ®¹i häc vµ c¸c tæ chøc nghiªn cøu vµ ®−îc dïng ®Ó hç trî cho nh÷ng dù ¸n nghiªn cøu khoa häc vµ qu©n ®éi
§Çu nh÷ng n¨m 1980, mét hä giao thøc míi ®−îc ®−a ra lµm giao thøc chuÈn cho m¹ng ARPANET vµ c¸c m¹ng cña DoD mang tªn DARPA Internet cho m¹ng ARPANET vµ c¸c m¹ng cña DoD mang tªn DARPA Internet protocol suit, th−êng ®−îc gäi lµ hä giao thøc TCP/IP hay cßn gäi t¾t lµ TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
KiÕn tróc hä giao thøc TCP/IP
OSI Reference Model
TCP/IP Conceptual Layers
7
Application
Application
6
Presentation
6
5
Session
5
4
Transport
Transport
4
3
Network
Internet
3
2
Data Link
Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, and so on.
Network Interface
1
Physical
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
TruyÒn tin trªn m« h×nh TCP/IP
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
§ãng gãi tin trong TCP/IP
E-mail message
Data
Data Stream
Data Data
Segment Segment
Segment Segment Header
Data
Datagram
Network Header
Segment Header
Frame (medium dependent)
Data
Frame Header
Network Header
Segment Header
Frame Trailer
Bits
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
0111111010101100010101101010110001
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Ví dụ về data encapsulation
Application Layer
Application Header + data
Layer 4: Transport Layer
Layer 3: Network Layer Layer 3: Network Layer
Layer 2: Network Layer
010010100100100100111010010001101000…
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Layer 1: Physical Layer
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Internet protocol
o Các gói tin IP truyền thông tin qua mạng Internet qua các giao
diện của mạng: Host A IP (cid:4) router (cid:4) router (cid:4) … (cid:4) router (cid:4) host B IP
o Layer IP trong mỗi router sẽ xác định chặng tiếp theo (router tiếp
theo)
Router
Host A
Host B
Router Router
Internet Internet
Application
Application
Internet
Net 1 1
Network Interface
Transport
Transport
Network Interface
Internet
Internet
Router
Network Interface
Network Interface
Internet
Net 4 4
Net 3 3
Network Interface
Net 2 2
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Các giao thức trong bộ giao thức TCP/IP
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Tên và địa chỉ Internet
o Tên Internet o Địa Internet
(cid:3) Mỗi host có tên duy nhất o Địa chỉ IP riêng cho mỗi kết nối
vật lý trong mạng (cid:5) Không phụ thuộc vào
địa chỉ vật lý o Định tuyến thực hiện thông qua
địa chỉ IP đích
o Địa chỉ IP gồm o Địa chỉ IP gồm
(cid:5) Dễ nhớ (cid:5) Domain name (cid:5) Domain name (cid:3) Host name và user name
(cid:3) Netid và hostid (cid:3) Netid là duy nhất (cid:3) Netid sử dụng trong định
tuyến
o Dotted Decimal Notation
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:3) Octet (cid:3) Ví dụ: 128.100.10.3
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Ví dụ về mạng Internet
PC
Server
Router
(2, 1)
(1, 3) R
PPP Netid = 2
(1, 1)
S
(2, 2)
W
Workstation Workstation
Ethernet Netid = 1 Netid = 1
(1, 2)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Gói IP từ W (cid:4)(cid:4)(cid:4)(cid:4) S
PC
Server
Router
(2, 1)
PPP
(1, 3) R
(1, 1)
S
(2, 2)
W
Ethernet
W, S W, S (1, 2), (1, 1) (1, 2), (1, 1)
(1, 2) Workstation
1. Goi IP của W có địa chỉ IP nguồn (1, 2) và địa chỉ IP đích (1, 1) 2. Từ bảng IP (cid:4) W và máy có địa chỉ đích ở cùng mạng. Đóng gói IP
trong khung Ethernet với các địa chỉ (W, S)
3. Khung Ethernet được truyền lên mạng nhờ NIC của W và NIC của
server sẽ nhận được gói tin
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
4. NIC phân tích trường TYPE và truyền gói tin tới lơp IP
1/2008
Chương 1
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính (cid:2) Gói IP từ S (cid:4)(cid:4)(cid:4)(cid:4) PC S, R (1, 1), (2, 2)
PC
Server
(1, 1), (2, 2)
Router
(2, 1)
PPP
(1, 3) R
(1, 1)
S
(2, 2)
W
Ethernet
(1, 2) Workstation (1, 2) Workstation
1. Goi IP của W có địa chỉ IP nguồn (1, 1) và địa chỉ IP đích (2, 2) 2. Từ bảng IP (cid:4) gói tin phải gửi đến R, đóng gói IP trong khung Ethernet với các địa
chỉ (S, R)
3. NIC của R sẽ nhận gói tin IP, phân tích TYPE và gửi tới lớp IP
4. Lớp IP phân tích IP đích và định tuyến đến (2, 2)
5. Bảng IP của R chỉ ra (2, 2) được kết nối trực tiếp với R qua PPP
6. Đóng gói gói IP vào khung PPP và gửi tới PC
7. PPP tại PC phân tích TYPE và truyền gói IP tới lớp IP của PC
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
• So sánh mô hình OSI và Internet
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Một số ví dụ về mạng
• Mạng cục bộ (Local Area Network – LAN)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Môi trường truyền dẫn (cid:2) Network Interface Card (NIC) (cid:2) Mỗi NIC có địa chỉ vật lý duy nhất
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
OSI
IEEE 802
Network Layer
Network Layer
802.2 Logical Link Control
LLC
Data Link Layer
MAC
802.3 802.3 CSMA-CD
802.5 802.5 Token Ring
802.11 802.11 WLAN
Other Other LAN
Various Physical Layer
Physical Layer
Physical Layer
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
1/2008
l¾p ®Æt bé ®Þnh tuyÕn+Modem ADSL
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Ethernet
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) 1970: radio network ALOHA in Hawaii (cid:2) 1973: Metcaff và Boggs phát minh Ethernet, random access, wired net (cid:2) 1979: DIX (Digital, Intel và Xerox ) Ethernet II standard 10 Mbps (cid:2) 1985: IEEE 802.3 LAN 10 Mbps (cid:2) 1995: Fast Ethernet 100 Mbps (cid:2) 1995: Fast Ethernet 100 Mbps (cid:2) 1998: Gigabit Ethernet (cid:2) 2002: 10 Gigabit Ethernet
1/2008
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
• Internet
(cid:2) Mạng của liên mạng (cid:2) Host và End-System: chạy các ứng dụng (cid:2) Giao thức: TCP, IP, HTTP, FTP, PPP (cid:2) Liên kết truyền thông: Cáp, vệ tinh, vô tuyến (cid:2) Router: Định tuyến cho các gói tin (cid:2) Router: Định tuyến cho các gói tin (cid:2) Chuẩn Internet: RFC (Request for Comments), IETF (Internet
Engineering Task Force)
(cid:2) Cơ sở hạ tầng truyền thông cho phép triển khai các dịch vụ phân tán:
Web, E-mail, online Game, v.v…
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:2) Khả năng cung cấp các dich vụ liên kết và không liên kết
1/2008
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:3) Mạng WAN (cid:2) Integrated Services Digital Network (ISDN)
o Khái niệm
(cid:3) Tích hợp điện thoại số và dịch vụ truyền dữ liệu (cid:3) Số hóa mạng điện thoại để cho phép truyền voice, data, text,
graphics, music, video … qua mạng điện thoại sẵn có
(cid:3) Cung cấp dịch vụ ISDN tốc độ cao: image, file transmission,
video conferencing … video conferencing …
o Thiết bị ISDN
(cid:3) Terminal: ISDN (TE1) kết nối với ISDN bằng cáp xuắn đôi,
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
non-ISDN (Data Terminal Equipment - DTE) hay TE2, kết nối với mạng ISDN qua TA theo chuẩn vật lý (RS-232C, V24…) (cid:3) Data Circuit Terminating Equipment (DCE): Modem, MUX … (cid:3) Terminal adapter (TA): stand-alone hoặc on-board của DTE2 (cid:3) Network_termination: NT1, NT2, kết hợp
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Asychronous Transfer Mode (ATM)
o Khái niệm
(cid:3) Thông tin của các loại dich vụ khác nhau (voice, image,
video…) được tải vào tế bào với kích thước nhỏ xác định
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:3) Mạng ATM là loại connection-oriented
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
o Thiết bị ATM và môi trường mạng
(cid:3) Asychnorous transmission: Time slot được cấp theo yêu cầu căn cứ vào ATM header để xác định source (khác synch.TDM) (cid:3) ATM format: 53 octet (byte) với 5 byte header+48 byte payload (cid:3) Thiết bị ATM
(cid:5) Mạng ATM dựa vào ATM switch và ATM endpoint (cid:5) ATM switch nhận cell từ ATM switch và ATM endpoint, cập
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
nhật header và chuyển tiếp tới đích nhật header và chuyển tiếp tới đích
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
(cid:2) Frame relay
o Khái niệm
(cid:3) Giao thức mạng WAN tốc độ cao làm việc ở tầng vật lý và liên
kết dữ liệu trong mô hình OSI
(cid:3) Cho phép các trạm đầu cuối chia sẻ môi trường và băng thông linh hoạt dựa vào: gói tin với kích thước thay đổi và dồn kênh dựa trên mô hình thống kê
(cid:3) Là một phiên bản của X25 nhưng không có chức năng
windowing và re-transmission
o Thiết bị Frame relay
(cid:3) DTE (PC, router, bridge) và DCE để tạo xung nhịp và cung
cấp dịch vụ chuyển mạch (packet switch)
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
(cid:3) Kết nối giữa DTE và DCE thực hiện ở cả 2 tầng: Vật lý (chủ - yếu là RS-232) và tầng liên kết cung cấp giao thức kết nối giữa DTE (router) và DCE (switch)
1/2008
Chương 1. Tổng quan về mạng máy tính Chương 1
Hanoi University of Technology
Faculty of Electronics and Telecommunications
o Triển khai thiết kế mạng frame relay
