Bài giảng Mạng máy tính và internet: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

Chia sẻ: Estupendo Estupendo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

277
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1: Các khái niệm cơ bản. Nội dung chính trong chương này gồm: Mạng máy tính và ứng dụng trong đời sống, phân loại mạng, giao thức mạng, các mô hình tham chiếu, chuẩn mạng máy tính, hệ điều hành trong môi trường mạng, mạng intrnet.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính và internet: Chương 1 - ThS. Trần Quang Hải Bằng

MẠNG MÁY TÍNH VÀ INTERNET Chương 1: Các khái niệm cơ bản bangtqh@utc2.edu.vn Nội dung 1. Mạng máy tính là gì? 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Một số ứng dụng mạng thông dụng 4. Địa chỉ mạng 5. Giao thức mạng 6. Mô hình kết nối mạng 7. Truyền tin trên mạng 8. Tốc độ đường truyền 9. Phân loại mạng máy tính 10. Lịch sử phát triển Internet bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 2
1.1. What is a network Mạng là 1 hệ thống gồm đường truyền và các thiết bị kết nối dùng để truyền tin giữa các máy tính. Các thể hiện của mạng – 1 người dùng ở nhà kết nối vào internet thông qua 1 modem ADSL – 1 người dùng laptop/smart phone kết nối vào wifi của quán café – Có thể là 1 hệ thống đấu nối các máy tính của 1 doanh nghiệp / 1 đơn vị với nhau – .v.v bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 3 1.2. Network components bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 4
Common network Symbols bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 5 1.3. Network user applications Email (Outlook, POP3, Yahoo, Gmail\v.v) Web browser (Google chrome, Firfox, Cốc cốc\v.v) Instant messenging (Zalor, Facebook, BBM\v.v) Collaboration (whiteboard, Netmeeting, WebEx\) Database (file server) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 6
Các đặc tính cần quan tâm của mạng Speed - Tốc độ Cost - Giá thành Security - Bảo mật Availability - Sẵn sàng Scalability - Khả năng mở rộng Reliability - Tin cậy Topology - Mô hình kết nối bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 7 Sơ đồ kết nối mạng Sơ đồ kết nối vật lý (Topology) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 8
Kết nối tới internet Internet CSU/DSU bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 9 1.4. Địa chỉ mạng Là 1 dãy số để xác định chính xác 1 máy trong mạng Trong 1 mạng không thể có 2 máy có trùng địa chỉ Có 2 dạng địa chỉ – Địa chỉ vật lý (MAC): Do nhà sản xuất gán cho thiết bị – Địa chỉ logic (IPv4/IPv6): Do người quản trị mạng cấp khi 1 máy tham gia vào mạng bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 10
1.4. Địa chỉ mạng (tt) 1 số kiến thức trong hệ đếm nhị phân (review) – Cho 1 chuỗi n bit (0 hoặc 1) → giá trị của chuỗi nhị phân này ở hệ thập phân được tính theo công thức sau bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 11 1.4. Địa chỉ mạng (tt) Một số công thức nhị phân cần nhớ – Có n bit 1 → Giá trị của nó là: 2n-1 + 2n-2+\.+21+20 = 2n - 1 – Chuỗi nhị phân gồm n bit → biểu diễn được 2n giá trị khác nhau (từ 0 đến 2n-1) 10000000 → 128 11111100 → 252 11000000 → 192 11111110 → 254 11100000 → 224 11111111 → 255 11110000 → 240 11111000 → 248 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 12
1.4. Địa chỉ mạng (tt) Bảng chuyển đổi hệ Thập phân–Nhị phân– Hexa bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 13 1.4. Địa chỉ mạng (tt) Địa chỉ vật lý – Gồm 48 bit (6 byte) nhị phân thường được viết theo ở dạng hexa – Ví dụ: 0050:56C0:0001 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 14
1.4. Địa chỉ mạng (tt) Địa chỉ logic – Tuân theo chính sách (policy) của mạng mà máy tham gia. – Số bit địa chỉ phụ thuộc vào kiến trúc mạng cụ thể (hiện nay chủ yếu dùng địa chỉ IP) • Địa chỉ IPv4: Độ dài 32 bit (4 byte) • Địa chỉ IPv6: Độ dài 128 bit (16 byte) • Ví dụ: bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 15 1.5. Giao thức mạng Chào anh! TCP connection request Ờ, chào em TCP connection response Mấy giờ rồi anh? GET http://bangtqh.wordpress.com 9 giờ đúng time bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 16
1.5. Giao thức mạng (tt) Hi TCP connection request Hi TCP connection response Got the time? GET http://bangtqh.wordpress.com 2:00 time bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 17 1.5. Giao thức mạng (tt) Một số giao thức phổ biến – ICMP: Internet Control Management Protocol – TCP: Transmission Control Protocol – IP: Internet Protocol – HTTP: Hypertext Transfer Protocol – SMTP: Simple Mail Transfer Protocol – FTP: File Transfer Protocol – \ Tóm lại giao thức mạng sẽ@. • Định nghĩa khuôn dạng (cú pháp/ngữ nghĩa) thông điệp • Thủ tục gửi/nhận thông điệp • Kiểm soát chất lượng đường truyền/Xử lý lỗi bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 18
1.6. Mô hình kết nối mạng Mô hình kết nối vật lý (Toplogy) – Bus, Ring, Star, Partial Mesh,....v.v. Tương tác giữa các máy tính trong mạng – Mô hình Client-Server (Khách-Chủ) – Mô hình Peer-to-Peer (ngang hàng ) – Mô hình Hybird (lai giữa 2 mô hình trên) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 19 1.6. Mô hình kết nối mạng (tt) Mô hình Client-Server – Các máy trạm (client) được nối với các máy chủ (server), nhận quyền truy nhập mạng và tài nguyên mạng từ các máy chủ. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 20
1.6. Mô hình kết nối mạng (tt) Mô hình Peer-to-Peer – Mô hình này không có máy chủ, các máy trên mạng chia sẻ tài nguyên không phụ thuộc vào các máy khác trên mạng. Mô hình này không có quá trình đăng nhập tập trung, nếu đã đăng nhập vào mạng bạn có thể sử dụng tất cả tài nguyên trên mạng – Mạng ngang hàng thường được tổ chức thành các nhóm làm việc workgroup. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 21 1.3. Mô hình kết nối mạng (tt) So sánh 3 mô hình Client-Server Peer-to-Peer Hybird Độ an toàn/tính Cao – Quản trị Kém – Phụ thuộc Gần giống mô bảo mật thông tin mạng có thể điều vào mức độ chia hình Client-Server chỉnh quyền truy sử của mỗi node cập trong mạng Khả năng cài đặt Khó Dễ Khó Yêu cầu phần Cần có máy chủ; Không cần máy Giống Client- cứng/phần mềm Hệ điều hành chủ; hệ điều hành Server mạng; các phần cá nhân; cứng bổ sung Quản trị mạng Có Không cần Có Xử lý/lưu trữ tập Có Không Có trung Chi phía cài đặt Cao Thấp Cao bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 22
1.7. Truyền tin trên mạng Loại kết nối – Có dây (wired): Các thiết bị giao tiếp với nhau thông qua cáp (cable) truyền dẫn dữ liệu • Cáp đồng • Cáp quang – Không dây (wireless): Các thiết bị giao tiếp với nhau thông qua sóng điện từ. • Wi-fi • WiMAX Môi trường truyền dẫn – Cáp đồng – Cáp quang – Sóng điện từ bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 23 1.7. Truyền tin trên mạng (tt) Các hình thức phát tin – Broadcast (quảng bá): • Thông tin được phát từ 1 nút, tất cả các nút còn lại trong mạng sẽ nhận được thông tin – Point to Point (điểm-điểm) • Thông tin được phát từ 1 nút và chuyển qua nhiều chặng (nút trung gian) đến 1 nút xác định – Multi cast (quảng bá có giới hạn địa chỉ nhận) • Thông tin được phát từ 1 nút trong mạng và được chuyển qua nhiều chặng gửi tới 1 nhóm nút xác định nào đó bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 24
1.7. Truyền tin trên mạng (tt) Kỹ thuật truyền tin – Mạng chuyển mạch ảo (circuit-switching) – Mạng chuyển gói (packet-switching) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 25 1.7. Truyền tin trên mạng (tt) Circuit - switching – Mỗi kết nối gồm nhiều “mạch-circuit” (còn được gọi là “kênh-chanel”) – Khi hai nút muốn trao đổi thông tin thiết lập kênh – Kênh được giữ riêng cho hai nút tham gia kết nối cho tới khi kết thúc phiên trao đổi. Ba giai đoạn trong mạng chuyển mạch kênh – Thiết lập mạch – Truyền dữ liệu – Đóng mạch bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 26
Circuit - switching (tt) Host A Host B Node 1 Node 2 Độ trễ xử lý tại 1 nút Độ trễ lan tỏa từ A đến Nút 1 Thiết lập mạch Độ trễ lan tỏa từ B tới A Truyền dữ liệu DỮ LIỆU Đóng mạch bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 27 Circuit - switching (tt) Tài nguyên (đường truyền) được chia thanh nhiều phần – Mỗi “phần” được cấp phát cho 1 kết nối – Một “phần” rơi vào trạng thái rỗi nếu kết nối sở hữu nó không sử dụng. – Đường truyền (băng thông) được chia thành các phần theo : • Tần số (FDM - Frequency Division Multiplexing) • Thời gian (TDM – Time Division Multiplexing) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 28
FDM và TDM bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 29 FDM & TDM (tt) Example: 4 users frequency FDM time frequency TDM time bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 30
Packet-Switching Luồng dữ liệu truyền giữa 2 nút mạng được chia thành nhiều gói (packet) Mỗi gói sử dụng toàn bộ băng thông của băng truyền Các gói “xếp hàng” chờ tới lượt sử dụng kênh truyền Tài nguyên (băng thông) được sử dụng khi có nhu cầu Gói tin di chuyển qua từng chặng đến đích bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 31 Packet-Switching (tt) Host C Host A Host D Node 1 Node 2 Node 3 Node 5 Host B Node 7 Host E Node 6 Node 4 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 32
Packet-Switching (tt) Luồng dữ liệu truyền giữa 2 nút được chia thành các gói (packet) có khuôn dạng sau: 101001.1010001101011011110.11001 Header Data Trailer Mỗi nút trung gian sẽ nhận toàn bộ packet, xử lý, lưu trữ một thời gian rồi chuyển packet tới nút kế tiếp. Cơ chế này gọi là Store and Forward (Giữ và chuyển) L bits/packet 3 2 1 Source Destination R bps R bps bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 33 Packet-Switching (tt) Host A Host B Node 1 Node 2 Độ trễ lan tỏa từ A Thời gian truyền đến nút 1 packet 1 từ Nút A Thời gian xử lý và độ trễ xếp hàng của packet1 tại Nút 2 bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 34
1.8. Tốc độ đường truyền Đơn vị đo thông tin cơ bản là bit (giá trị 0 hoặc 1) – 8 bit = 1 Byte – 1024 Byte = 1 Kilo Byte (KB) – 1024 KB = 1 Mega Byte (MB) – 1024 MB = 1 Giga Byte (GB) – 1024 GB = 1 Tera Byte (TB) Tốc độ đường truyền trên mạng tính bằng số bit truyền được trong 1 giây (bits per second - bps) trong đó: – 1Kbps = 1000 bps – 1Mbps = 1000 Kbps = 1.000.000 bps – 1Gbps = 1000 Mbps = 1.000.000.000 bps bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 35 1.8. Tốc độ đường truyền (tt) Như vậy: – Tốc độ download (1 file) tính theo KBps (số Byte) download được mỗi giây – Tốc độ download không giống tốc độ đường truyền do nhà cung cấp cam kết → Đừng vội phàn nàn\. – Ví dụ: tốc độ đường truyền Internet là 512kbps → tốc độ download sẽ là: bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 36
1.8. Tốc độ đường truyền (tt) Bandwidth (băng thông): – Là dải tần số mà môi trường truyền dẫn có thể đáp ứng được (đơn vị là Hertz). Băng thông liên quan mật thiết đến tốc độ tối đa của đường truyền (theo công thức tính toán của Nyquist), do vậy có đôi khi người ta hay dùng tốc độ tối đa (tính bằng bps) để chỉ băng thông của mạng. Throughput (Thông lượng) – Thông lượng (throughput) là lượng thông tin hữu ích được truyền đi trên mạng trong một đơn vị thời gian và là chỉ số để đánh giá mạng nhanh hay chậm. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 37 1.9. Phân loại mạng máy tính Theo hình thức truyền tin – Mạng quảng bá (broadcast) – Mạng điểm-đểm (point-to-point) Theo kỹ thuật truyền tin – Mạng chuyển mạch kênh (ảo) – Mạng chuyển mạch gói Theo quy mô mạng – Mạng cục bộ (LAN – Local Network Area) – Mạng đô thi (MAN – Metropolitan Network Area) – Mạng diện rộng (WAN – Wide Network Area) bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 38
1.9. Phân loại mạng máy tính (tt) Communication network Point -to-Point Broadcast networks networks Mạng chuyển mạch (switched networks) Mạng chuyển mạch gói Mạng chuyển mạch kênh (packet-switched networks) (circuit-switched networks) FDM TDM bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 39 1.9. Phân loại mạng máy tính (tt) Mạng LAN – Băng thông lớn; – Kích thước mạng bị giới hạn; – Chi phí triển khai lắp đặt rẻ; – Quản trị đơn giản. bangtqh@utc2.edu.vn Mạng máy tính & Internet - Chương 1 40