Giáo trình Mạng máy tính (Nghề: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:103

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Mạng máy tính cung cấp cho sinh viên một tài liệu tham khảo chính về môn học Mạng máy tính, trong đó giới thiệu những khái niệm căn bản nhất về hệ thống mạng máy tính, đồng thời trang bị những kiến thức và một số kỹ năng chủ yếu cho việc bảo trì và quản trị một hệ thống mạng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Mạng máy tính (Nghề: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Mạng máy tính NGHỀ : QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 20 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) Tên tác giả : Huỳnh Thị Mỹ Ngọc Năm ban hành: 2018
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU Yêu cầu có các tài liệu tham khảo cho sinh viên của khoa Công nghệ Thông tin - Trƣờng Cao đẳng Nghề ngày càng trở nên cấp thiết. Việc biên soạn tài liệu này nằm trong kế hoạch xây dựng hệ thống giáo trình các môn học của Khoa. Giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên một tài liệu tham khảo chính về môn học Mạng máy tính, trong đó giới thiệu những khái niệm căn bản nhất về hệ thống mạng máy tính, đồng thời trang bị những kiến thức và một số kỹ năng chủ yếu cho việc bảo trì và quản trị một hệ thống mạng. Đây có thể coi là những kiến thức ban đầu và nền tảng cho các kỹ thuật viên, quản trị viên về hệ thống mạng. Trong quá trình biên soạn giáo trình, tôi đã cố gắng đúc kết kinh nghiệm bản thân và học hỏi đồng nghiệp đồng thời tham khảo nhiều tài liệu nhƣng giáo trình không tránh khỏi sự thiết sót và hạn chế. Tôi rất mong đƣợc sự góp ý chân thành của đồng nghiệp và các em học sinh, sinh viên và tất cả những ngƣời quan tâm để việc dạy học mỗi ngày tốt hơn Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của lãnh đạo Khoa về biểu mẫu, bố cục trình bày và những giải đáp thắc mắc. Bên cạnh đó tôi xin cảm ơn sự góp ý nhiệt tình của đồng nghiệp. An Giang, ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên Huỳnh Thị Mỹ Ngọc 2. Phản biện Phương Phương Thúy 3. Phản biện Ngô Thị Tím 1
MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Chƣơng 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG .............................................. 7 I. LỊCH SỬ MẠNG MÁY TÍNH ..................................................................... 7 II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG ........................................... 10 1. Định nghĩa mạng máy tính ........................................................................... 10 2. Đƣờng truyền ................................................................................................. 10 3. Băng thông, Đơn vị đo lƣu lƣợng ................................................................. 10 4.. Phƣơng tiện điều khiển truy cập (Media Access Control - MAC) .......... 13 5. Máy chủ (Servers), máy trạm (Workstations) , và các nút mạng (Hosts) ............................................................................................................... 14 6. Internet, Intranet, Extranet, Ethernet ........................................................ 18 7. Gateway .......................................................................................................... 22 8. Upload, download .......................................................................................... 24 9. Firewalls ......................................................................................................... 25 III. MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG MẠNG ................................................................ 26 IV. CÁC MÔ HÌNH MẠNG MÁY TÍNH....................................................... 26 1. Peer-to-Peer ................................................................................................... 26 2. Client/Server .................................................................................................. 26 V. PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH .............................................................. 27 1. Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý ..................................................... 27 2. Phân loại mạng theo kỹ thuật chuyển mạch ............................................... 27 3. Phân loại mạng theo kiến trúc mạng sử dụng ............................................ 28 4. Phân loại mạng theo hệ điều hành mạng sử dụng ..................................... 28 VI. GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH MẠNG MÁY TÍNH HIỆN NAY ........................................................................................................ 28 1. PAN ................................................................................................................. 28 2. LAN................................................................................................................. 29 3. CAN ................................................................................................................ 29 4. MAN ............................................................................................................... 31 5. WAN ............................................................................................................... 31 2
6. INTERNET .................................................................................................... 32 VII. CÁC ỨNG DỤNG, DỊCH VỤ MẠNG VÀ CÁC CỔNG(PORT) THÔNG DỤNG ................................................................................................. 32 1. NAT, DNS, FTP, DHCP, WEB, MAIL, CHAT.... ..................................... 32 2. ISP, IAP, ISP dùng riêng, ICP, OSP ........................................................... 33 3. Các port thông dụng ..................................................................................... 34 Chƣơng 2: PHƢƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG ............................................................................................................... 37 I. MẠNG CÓ DÂY, KHÔNG DÂY VÀ CÁC CHUẨN................................. 37 1.Mạng có dây .................................................................................................... 37 2.Mạng không dây ............................................................................................. 37 II. CÁC DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ MẠNG .................................................... 38 1. Các đầu cáp mạng ......................................................................................... 38 2. Các dụng cụ test mạng .................................................................................. 38 3. Các thiết bị mạng........................................................................................... 39 4. Các loại cáp mạng và cách bấm cáp mạng ................................................ 42 Chƣơng 3: KIẾN TRÚC MẠNG ..................................................................... 48 I. ĐỊNH NGHĨA KIẾN TRÚC MẠNG ........................................................... 48 II. CÁC KIỂU KIẾN TRÚC MẠNG CHÍNH ................................................ 48 III. CÁC KIỂU KIẾN TRÚC MẠNG KẾT HỢP .......................................... 50 Chƣơng 4: MÔ HÌNH OSI ............................................................................... 53 I. CHỨC NĂNG CỦA CÁC TẦNG TRONG MÔ HÌNH OSI ..................... 53 II. QUÁ TRÌNH TRUYỀN VÀ NHẬN DỮ LIỆU ......................................... 61 1. Quá trình đóng gói dữ liệu (tại máy gửi) .................................................... 61 2. Quá trình truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận.................................. 62 3. Chi tiết quá trình xử lý tại máy nhận .......................................................... 62 Chƣơng 5: MÔ HÌNH TCP/IP ......................................................................... 64 I. CHỨC NĂNG CỦA CÁC TẦNG TRONG MÔ HÌNH TCP/IP ............... 64 II. GIAO THỨC ................................................................................................ 64 1. Tổng quan về giao thức................................................................................. 64 2. Bộ giao thức ................................................................................................... 65 3
3. Địa chỉ các lớp mạng và cách chia mạng con Kiểm tra ............................. 70 Chƣơng 6: MỘT SỐ KIỂU KẾT NỐI MẠNG THÔNG DỤNG VÀ CÁC CHUẨN .............................................................................................................. 79 I.KHẢO SÁT CÁC ĐỊNH CHUẨN ARCNET ............................................. 79 II.TÌM HIỂU ĐỊNH CHUẨN ETHERNET ................................................... 80 III.TÌM HIỂU ĐỊNH CHUẨN TOKEN RING .............................................. 80 IV. TÌM HIỂU FDDI ........................................................................................ 81 Chƣơng 7: CÁC PHƢƠNG PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ ........................... 82 I. PHƢƠNG PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ ..................................................... 82 II. CÁC SỰ CỐ MẠNG THƢỜNG GẶP ....................................................... 82 III. CÁCH KHẮC PHỤC SỰ CỐ.................................................................... 82 Chƣơng 8: HỆ ĐIỀU HÀNH MẠNG .............................................................. 87 I. CÀI ĐẶT HỆ CÁC HỆ ĐIỀU HÀNH MÁY TÍNH THÔNG DỤNG ...... 87 II. CẤU HÌNH ĐỊA CHỈ IP TĨNH, IP ĐỘNG ............................................... 92 III. KIỂM TRA IP BẰNG DÙNG LỆNH ....................................................... 95 IV. QUẢN LÝ TÀI KHOẢN NGƢỜI DÙNG ............................................... 98 Các thuật ngữ chuyên môn............................................................................... 100 Tài liệu tham khảo............................................................................................. 101 4
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: MẠNG MÁY TÍNH Mã môn học: MH 12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: -Vị trí: cơ sở -Tính chất: Cơ sở bắt buộc. -Ý nghĩa và vai trò của môn học: Đây là môn học trong chuyên môn nghề, cung cấp cho sinh viên các kỹ năng cơ bản nhất về mạng máy tính, xây dựng các mạng cơ bản để phục vụ trong thực tiễn. Mục tiêu của môn học: -Về Kiến thức: + Hiểu biết lịch sử mạng máy tính + Trình bày đƣợc một số khái niệm cơ bản của mạng máy tính. + Nêu đƣợc chức năng, cách hoạt động của mô hình OSI, TCP/IP. + Trình bày đƣợc các hình trạng mạng. + Nắm vững các kiến thức về thiết bị mạng, các bƣớc bấm cáp mạng + Phân biệt đƣợc các địa chỉ mạng.. + Xác định đƣợc các sự cố cơ bản trên hệ thống mạng. -Về kỹ năng: + Nhận dạng chính xác các thành phần trên mạng. + Cài đặt đƣợc một số hệ điều hành mạng + Chia đƣợc mạng con. + Khắc phục sự cố cơ bản trên hệ thống mạng. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Cẩn thận, thao tác nhanh chuẩn xác. + Tiết kiệm vật tƣ, thiết bị, dụng cụ thực hành. + Tuân thủ, đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị. + Có tinh thần trách nhiệm cao trong học tập và làm việc. 5
Nội dung của môn học gồm các chƣơng sau: Chƣơng 1: Giới thiệu mạng máy tính Chƣơng 2: Phƣơng tiện truyền dẫn và các thiết bị mạng Chƣơng 3: Kiến trúc mạng Chƣơng 4: Mô hình OSI Chƣơng 5: Mô hình TCP/IP Chƣơng 6: Một số kiểu kết nối mạng thông dụng và các chuẩn Chƣơng 7: Các phƣơng pháp khắc phục sự cố Chƣơng 8: Hệ điều hành mạng 6
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG Giới thiệu: Trong chƣơng này trình bày những nội dung căn bản về quá trình lịch sử hình thành mạng máy tính, mô hình mạng và các khái niệm căn bản của mạng máy tính. Mục tiêu: + Trình bày đƣợc sự hình thành và phát triển của mạng máy tính + Trình bày đƣợc một số khái niệm cơ bản về mạng máy tính + Phân loại và xác định đƣợc các kiểu thiết kế mạng máy tính thông dụng + Phân biệt đƣợc ứng dụng và dịch vụ mạng + Vẽ đƣợc mô hình Peer to Peer, Client/Server Nội dung chính: I. LỊCH SỬ MẠNG MÁY TÍNH Vào giữa những năm 50 khi những thế hệ máy tính đầu tiên đƣợc đƣa vào hoạt động thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thƣớc rất cồng kềnh và tốn nhiều năng lƣợng. Hồi đó việc nhập dữ liệu vào các máy tính đƣợc thông qua các tấm bìa mà ngƣời viết bài trình đã đục lỗ sẵn. Mỗi tấm bìa tƣơng đƣơng với một dòng lệnh mà mỗi một cột của nó có chứa tất cả các ký tự cần thiết mà ngƣời viết bài trình phải đục lỗ vào ký tự mình lựa chọn. Các tấm bìa đƣợc đƣa vào một "thiết bị" gọi là thiết bị đọc bìa mà qua đó các thông tin đƣợc đƣa vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán kết quả sẽ đƣợc đƣa ra máy in. Nhƣ vậy các thiết bị đọc bìa và máy in đƣợc thể hiện nhƣ các thiết bị vào ra (I/O) đối với máy tính. Sau một thời gian các thế hệ máy mới đƣợc đƣa vào hoạt động trong đó một máy tính trung tâm có thể đƣợc nối với nhiều thiết bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thực hiện liên tục hết chƣơng trình này đến chƣơng trình khác. Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính các phƣơng pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm cũng đã đƣợc đầu tƣ nghiên cứu rất nhiều. Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một trong những phƣơng pháp thâm nhập từ xa đƣợc thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này đƣợc liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đƣờng dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thƣờng gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín hiệu đƣợc truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại. Hình 1-1.Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên 7
Những dạng đầu tiên của thiết bị đầu cuối bao gồm máy đọc bìa, máy in, thiết bị xử lý tín hiệu, các thiết bị cảm nhận. Việc liên kết từ xa đó có thể thực hiện thông qua những vùng khác nhau và đó là những dạng đầu tiên của hệ thống mạng. Trong lúc đƣa ra giới thiệu những thiết bị đầu cuối từ xa, các nhà khoa học đã triển khai một loạt những thiết bị điều khiển, những thiết bị đầu cuối đặc biệt cho phép ngƣời sử dụng nâng cao đƣợc khả năng tƣơng tác với máy tính. Một trong những sản phẩm quan trọng đó là hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM. Hệ thống đó bao gồm các màn hình, các hệ thống điều khiển, các thiết bị truyền thông đƣợc liên kết với các trung tâm tính toán. Hệ thống 3270 đƣợc giới thiệu vào năm 1971 và đƣợc sử dụng dùng để mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính tới các vùng xa. Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thông của máy tính trung tâm và số lƣợng các liên kết giữa máy tính trung tâm với các thiết bị đầu cuối, IBM và các công ty máy tính khác đã sản xuất một số các thiết bị sau: + Thiết bị kiểm soát truyền thông: có nhiệm vụ nhận các bit tín hiệu từ các kênh truyền thông, gom chúng lại thành các byte dữ liệu và chuyển nhóm các byte đó tới máy tính trung tâm để xử lý, thiết bị này cũng thực hiện công việc ngƣợc lại để chuyển tín hiệu trả lời của máy tính trung tâm tới các trạm ở xa. Thiết bị trên cho phép giảm bớt đƣợc thời gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây dựng các thiết bị logic đặc trƣng. + Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối: cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiều thiết bị đầu cuối. Máy tính trung tâm chỉ cần liên kết với một thiết bị nhƣ vậy là có thể phục vụ cho tất cả các thiết bị đầu cuối đang đƣợc gắn với thiết bị kiểm soát trên. Ðiều này đặc biệt có ý nghĩa khi thiết bị kiểm soát nằm ở cách xa máy tính vì chỉ cần sử dụng một đƣờng điện thoại là có thể phục vụ cho nhiều thiết bị đầu cuối. Hình 1-2.Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270 Vào giữa những năm 1970, các thiết bị đầu cuối sử dụng những phƣơng pháp liên kết qua đƣờng cáp nằm trong một khu vực đã đƣợc ra đời. Với những ƣu điểm từ nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và qua đó kết hợp đƣợc khả năng tính toán của các máy tính lại với nhau. Ðể thực hiện việc nâng cao khả năng tính toán với nhiều máy tính các nhà sản xuất bắt đầu xây dựng các mạng phức tạp. Vào những năm 1980 các hệ thống đƣờng truyền tốc độ cao đã đƣợc thiết lập ở Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà cung cấp các dịnh vụ truyền thông với những đƣờng truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đƣờng dây điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận đƣợc, ngƣời ta có thể sử dụng đƣợc các đƣờng truyền này để liên kết máy tính lại với nhau và bắt đầu hình thành các mạng một 8
cách rộng khắp. Ở đây các nhà cung cấp dịch vụ đã xây dựng những đƣờng truyền dữ liệu liên kết giữa các thành phố và khu vực với nhau và sau đó cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu cho những ngƣời xây dựng mạng. Ngƣời xây dựng mạng lúc này sẽ không cần xây dựng lại đƣờng truyền của mình mà chỉ cần sử dụng một phần các năng lực truyền thông của các nhà cung cấp. Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối đƣợc chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thƣơng mại, thông qua các dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính dùng chung. Với việc liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ nhƣ một tòa nhà hay là một khu nhà thì tiền chi phí cho các thiết bị và phần mềm là thấp. Từ đó việc nghiên cứu khả năng sử dụng chung môi trƣờng truyền thông và các tài nguyên của các máy tính nhanh chóng đƣợc đầu tƣ. Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị trƣờng. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, qua đó đã trở thành là hệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên. Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đƣa ra các sản phẩm của mình, đặc biệt khi các máy tính cá nhân đƣợc sử dụng một cánh rộng rãi. Khi số lƣợng máy vi tính trong một văn phòng hay cơ quan đƣợc tăng lên nhanh chóng thì việc kết nối chúng trở nên vô cùng cần thiết và sẽ mang lại nhiều hiệu quả cho ngƣời sử dụng. Ngày nay với một lƣợng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi lĩnh vực nhƣ khoa học, quân sự, quốc phòng, thƣơng mại, dịch vụ, giáo dục... Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu đƣợc. Ngƣời ta thấy đƣợc việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn nhƣ: + Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng (nhƣ thiết bị, chƣơng trình, dữ liệu) khi đƣợc trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận đƣợc mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu. + Tăng độ tin cậy của hệ thống: Ngƣời ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lƣu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể đƣợc khôi phục nhanh chóng. Trong trƣờng hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì ngƣời ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế. + Nâng cao chất lƣợng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể đƣợc sử dụng chung thì nó mang lại cho ngƣời sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất nhƣ:  Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại.  Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu.  Tăng cƣờng năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán.  Tăng cƣờng truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang đƣợc cung cấp trên thế giới. Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên vấn đề kỹ thuật trong mạng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà tin học. Ví dụ nhƣ làm thế nào để truy 9
xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ƣu nhất, trong khi việc xử lý thông tin trên mạng quá nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây ra mất thông tin một cách đáng tiếc. Hiện nay việc làm sao có đƣợc một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất đƣợc quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn. Nhƣ vậy để đƣa ra một giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp thì phải trải qua một quá trình chọn lọc dựa trên những ƣu điểm của từng yếu tố, từng chi tiết rất nhỏ. Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên công nghệ để giải quyết. Nhƣng công nghệ cao nhất chƣa chắc là công nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất. II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG 1. Định nghĩa mạng máy tính - Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập (autonomous) đƣợc kết nối với nhau thông qua các đƣờng truyền vật lý và tuân theo các quy ƣớc truyền thông nào đó. - Khái niệm máy tính độc lập đƣợc hiểu là các máy tính không có máy nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác. - Các đƣờng truyền vật lý đƣợc hiểu là các môi trƣờng truyền tín hiệu vật lý (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến). - Các quy ƣớc truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể "nói chuyện" đƣợc với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về công nghệ mạng máy tính. 2. Đƣờng truyền - Là thành tố quan trọng của một mạng máy tính, là phƣơng tiện dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Các tín hiệu điệu tử đó chính là các thông tin, dữ liệu đƣợc biểu thị dƣới dạng các xung nhị phân (ON_OFF), mọi tín hiệu truyền giữa các máy tính với nhau đều thuộc sóng điện từ, tuỳ theo tần số mà ta có thể dùng các đƣờng truyền vật lý khác nhau. - Đặc trƣng cơ bản của đƣờng truyền là giải thông nó biểu thị khả năng truyền tải tín hiệu của đƣờng truyền.- Thông thƣờng ngƣời ta hay phân loại đƣờng truyền theo hai loại: + Đƣờng truyền hữu tuyến: các máy tính đƣợc nối với nhau bằng các dây cáp mạng. + Đƣờng truyền vô tuyến: các máy tính truyền tính hiệu với nhau thông qua các sóng vô tuyến với các thiết bị điều chế/ giải điều chế ở các đầu mút. 3. Băng thông, Đơn vị đo lƣu lƣợng a. Băng thông (viết tắt của từ Data transfer rate – DTR) - Là số lƣợng dữ liệu số đƣợc chuyển từ một địa điểm này tới một địa điểm khác trong một thời gian cụ thể, thƣờng chỉ tính bằng giây. Để đo băng thông, ngƣời ta dùng đơn vị là triệu bít mỗi giây (Mbps) hay tỷ bít mỗi giây (Gbps). Có thể hình dung, băng thông nhƣ một con đƣờng, nếu băng thông rộng thì các dữ liệu có thể truyền qua truyền lại dễ dàng không bị chậm hoặc tắc nghẽn, và ngƣợc lại. 10
Hình 1-3.Dữ liệu được chuyển đi - Băng thông đóng vai trò rất quan trọng đối với ngƣời sử dụng mạng internet, nó quyết định tới tốc độ kết nối và trải nghiệm internet. Cho nên, khi tìm hiểu và lựa chọn nhà cung cấp Internet, thông thƣờng khách hàng sẽ quan tâm tới tốc độ băng thông cao hay thấp - Ví dụ thực tế: nếu có một ngƣời nào đó truy cập vào website của để xem bài viết ABC, trang ABC có dung lƣợng là 200 KB thì ngƣời dùng cần phải tiêu tốn dung lƣợng là 200 KB để download trang ABC về máy, trung bình một ngƣời xem 5 trang thì phải tiêu tốn 1000 KB (~ 1MB) băng thông, Vì vậy nếu hosting có băng thông 10 GB (~ 10.000 MB) / tháng thì số lƣợt truy cập đối đa mà website có thể phục vụ mỗi tháng là 10.000 MB / 1MB = 10.000 ngƣời. b. Đơn vị đo lưu lượng - Bit là viết tắt của Binary Digit, là đơn vị cơ bản dùng để đo lƣợng thông tin trong máy tính, tính dung lƣợng của bộ nhớ nhƣ: ổ cứng, USB, thẻ nhớ, RAM... Bit là thuật ngữ chỉ phần nhỏ nhất của bộ nhớ máy tính có thể lƣu trữ một trong hai trạng thái thông tin là 0 hoặc 1 (có thể hiểu là trạng thái bật hoặc tắt của bóng bán dẫn trong máy tính). Ví dụ: Một mạch đèn có 2 trạng thái là Tắt (off) khi mạch điện qua công tắc là hở. Mở (on) khi mạch điện qua công tắc là đóng. Tên gọi Ký hiệu Giá trị Byte B 8 bit KiloByte KB 210 B=1024 Byte MegaByte MB 220 B GigaByte GB 230 B TeraByte TB 240 B PetaByte PB 250 B ExaByte EB 260 B ZetaByte ZB 270 B 11
YottaByte YB 280 B - Bit:Bit là đơn vị nhỏ nhất, có thể lƣu trữ một trong hai trạng thái thông tin là Có hoặc Không. - Byte:1 Byte tƣơng đƣơng với 8 Bit. 1 Byte có thể thể hiện 256 trạng thái của thông tin, cho ví dụ nhƣ số hoặc số kết hợp với chữ. 1 Byte chỉ có thể biểu diễn một ký tự. 10 Byte có thể tƣơng đƣơng với một từ. 100 Byte có thể tƣơng đƣơng với một câu có độ dài trung bình. - Kilobyte: Đơn vị này đƣợc dùng khá nhiều, 1 Kilobyte xấp xỉ 1.000 Byte, theo định nghĩa 1 Kilobyte tƣơng đƣơng 1024 Byte. 1 Kilobyte tƣơng đƣơng với 1 đoạn văn ngắn, 100 Kilobyte tƣơng đƣơng với 1 trang A4. - Megabyte:Là đơn vị đƣợc sử dụng nhiều nhất hiện nay, 1 Megabyte xấp xỉ 1.000 Kilobyte. Khi máy tính mới ra đời, 1 Megabyte là lƣợng dữ liệu vô cùng lớn. Ngày nay, dung lƣợng ổ cứng, phần mềm phát triển. Máy tính có thể lên tới 1TB thì 1 Megabyte là con số quá nhỏ. - Gigabyte: 1 Gigabyte xấp xỉ 1.000 Megabyte.1 Gigabyte là một thuật ngữ khá phổ biến đƣợc sử dụng hiện nay khi đề cập đến không gian đĩa hay ổ lƣu trữ. 1 Gigabyte có thể lƣu trữ đƣợc nội dung số lƣợng sách có độ dài khoảng gần 10 mét khi xếp trên giá. 100 Gigabyte có thể lƣu trữ nội dung số lƣợng sách của cả một tầng thƣ viện. - Terabyte:Ngày nay những máy tính có dung lƣợng trên 1TB đã ra đời, 1 Terabyte xấp xỉ một nghìn tỷ (triệu triệu) byte hay 1.000 Gigabyte. Đơn vị này rất lớn nên hiện này vẫn chƣa phải là một thuật ngữ phổ thông. 1 Terabyte có thể lƣu trữ khoảng 3,6 triệu bức ảnh có kích thƣớc 300 Kilobyte hoặc video có thời lƣợng khoảng khoảng 300 giờ chất lƣợng tốt. 1 Terabyte có thể lƣu trữ 1.000 bản copy của cuốn sách Bách khoa toàn thƣ Britannica. 10 Terabyte có thể lƣu trữ đƣợc cả một thƣ viện. Đó là một lƣợng lớn dữ liệu. - Petabyte:1 Petabyte xấp xỉ 1.000 Terabyte hoặc một triệu Gigabyte. Rất khó để có thể hình dung đƣợc lƣợng dữ liệu mà một Petabyte có thể lƣu trữ. 1 Petabyte có thể lƣu trữ khoảng 20 triệu tủ đựng hồ sơ loại 4 cánh chứa đầy văn bản. Nó có thể lƣu trữ 500 tỉ trang văn bản in kích thƣớc chuẩn. Với lƣợng dữ liệu này sẽ cần phải có khoảng 500 triệu đĩa mềm để lƣu trữ. - Exabyte: 1 Exabyte xấp xỉ 1000 Petabyte. Nói một cách khác, 1 Petabyte xấp xỉ 10 mũ 18 byte hay 1 tỉ Gigabyte. Rất khó có gì có thể so sánh với một Extabyte. Ngƣời ta so sánh 5 Extabyte chứa đƣợc một lƣợng từ tƣơng đƣơng với tất cả vốn từ của toàn nhân loại. - Zettabyte: 1 Zettabyte xấp xỉ 1.000 Extabyte. Không có gì có thể so sánh đƣợc với 1 Zettabyte nhƣng để biểu diễn nó thì sẽ cần phải sử dụng đến rất nhiều chữ số 1 và chữ số 0. -Yottabyte:1 Zottabyte xấp xỉ 1.000 Zettabyte. Không có gì có thể so sánh đƣợc với 1 Yottabyte. - Brontobyte:1 Brontobyte xấp xỉ 1.000 Zottabyte. Điều duy nhất có thể nói về kích thƣớc của 1 Brontobyte là có 27 chữ số 0 đứng sau chữ số 1. 12
4. Phƣơng tiện điều khiển truy cập (Media Access Control - MAC) - Khi truy cập vào internet, máy chủ sẽ thu thập rất nhiều thông tin về máy tính để phục vụ cho việc nhận dạng, thống kê, bảo mật,… nhƣ: địa chỉ IP, địa chỉ MAC, mã CPU (CPU ID), mã ổ cứng, thông tin hệ điều hành, trình duyệt internet,… Bài viết sau sẽ trả lời cho địa chỉ MAC của máy tính là gì? ý nghĩa của địa chỉ MAC? cách kiểm tra địa chỉ MAC? và cách thay đổi địa chỉ MAC của máy tính. - Khi sử dụng máy tính để truy cập internet, có khi nào tự hỏi làm sao để phân biệt đƣợc giữa các máy tính, giữa những ngƣời dùng khác nhau trong môi trƣờng internet? Đa số các sẽ trả lời rằng “dựa vào địa chỉ IP của máy tính”. Thực tế, chỉ có địa chỉ IP thì chƣa đủ, vì chúng ta có thể dễ dàng thay đổi IP của máy tính bằng cách sử dụng proxy, sock, VPN, HMA,… Khi có yêu cầu cao về nhận dạng và bảo mật, ngƣời ta thƣờng thu thập thêm các thông tin khác, trong đó, địa chỉ MAC hay đƣợc sử dụng nhất, chẳng hạn nhƣ Teamviewer của Microsoft, các mạng quảng cáo,…. Một số ngƣời cho rằng địa chỉ MAC đƣợc gắn cứng với adapter mạng nên chúng ta không thể thay đổi nó. Tuy nhiên trong thực tế vẫn có cách để giả mạo địa chỉ MAC. Thay đổi địa chỉ MAC của máy tính là một trong những thủ thuật hay khi sử dụng internet - Chi tiết: Địa chỉ MAC là gì, ý nghĩa của địa chỉ MAC và cách thay đổi địa chỉ MAC của máy tính | Acb Tình Cờ - MAC (tiếng Anh: Media Access Control có nghĩa là “điều khiển truy nhập môi trƣờng”) là tầng con giao thức truyền dữ liệu – một phần của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình 7 tầng OSI. Nó cung cấp các cơ chế đánh địa chỉ và điều khiển truy nhập kênh (channel access), các cơ chế này cho phép các trạm cuối (terminal) hoặc các nút mạng liên lạc với nhau trong một mạng, điển hình là mạng LAN hoặc MAN. Giao thức MAC không cần thiết trong liên lạc điểm-tới-điểm song công. Khá phức tạp và khó hiểu với ai không chuyên về công nghệ thông tin :D. Tuy nhiên, để đơn giản, có thể hiểu đơn giản MAC là ID của card mạng của máy tính, để phân biệt với các máy khác (có card mạng khác) trong một mạng máy tính. Một máy tính có thể có nhiều card mạng, mỗi card mạng đó tƣơng ứng với một địa chỉ MAC. Các địa chỉ MAC có chiều dài 6 bytes, thƣờng bao gồm 3 loại: + Unicast: Bit I/G là bit có trọng số lớn nhất trong octet có trọng số lớn nhất đƣợc gán bằng 0 + Broadcast: Là một địa chỉ tƣợng trƣng cho tất cả các thiết bị trong mạng LAN segment ở một thờI điểm. Địa chỉ này có dạng 0xFFFF.FFFF.FFFF. + Multicast: Bit I/G đƣợc gán bằng 1. - Ý nghĩa của địa chỉ MAC: Đối với những nhà cung cấp dịch vụ trên internet, địa chỉ MAC là một thông tin quan trọng để nhận dạng ngƣời dùng, phân biệt ngƣời dùng này với ngƣời dùng khác và tránh gian lận (ví dụ, dùng một máy tính – tƣơng ứng với 1 địa chỉ MAC để tạo nhiều tài khoản của một dịch vụ nào đó). Đối với ngƣời sử dụng các dịch vụ trên internet, đôi khi muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ thì phải biết cách xem và đổi địa chỉ MAC của máy tính của mình khi cần, chẳng hạn nhƣ, với những ai thƣờng dùng TeamView để remote, hỗ trợ từ xa. Bình thƣờng dùng phần mềm miễn phí (free với muc đích cá nhân), nhƣng nếu dùng quá nhiều (kết nối tới nhiều máy khác) thì phần mềm tự nhận ra là đang dùng với mục đích thƣơng mại (commerial) và sẽ tính phí. Khi đó phải mất tiền mới tiếp tục 13
dùng đƣợc Teamview ==> Giải pháp duy nhất nếu không muốn mất tiền là thay đổi địa chỉ MAC của máy tính! Về mặt kỹ thuật, địa chỉ MAC giúp phân biệt các máy tính với nhau. Một số mạng dùng địa chỉ MAC để cho phép kết nối thiết bị với mạng, đây là một cách khá hữu hiệu trong bảo mật mạng. cho phép chuyển giao các gói dữ liệu tới đích trong một mạng con, nghĩa là một mạng vật lý không có các thiết bị định tuyến, ví dụ một mạng Ethernet. - Cách kiểm tra địa chỉ MAC Để kiếm tra địa chỉ MAC của máy tính, có thể làm theo một trong bốn cách sau: + Kiểm tra địa chỉ MAC bằng CMD Vào CMD (run => CMD) gõ ipconfig /all và xem dòng Physical Address chính là địa chỉ MAC + Dùng phần mềm để kiểm tra địa chỉ MAC Có nhiều phần mềm có thể kiểm tra và thay đổi địa chỉ MAC của máy tính, ở đây mình giới thiệu phần mềm MAC Address Changer 6.0 Hình 1-4.Thay đổi địa chỉ MAC 5. Máy chủ (Servers), máy trạm (Workstations) , và các nút mạng (Hosts) a. Servers - Máy chủ, máy phục vụ hay hệ thống cuối (tiếng Anh: server computer, end system) là một máy tính đƣợc nối mạng, có IP tĩnh, có năng lực xử lý cao và trên máy đó ngƣời ta cài đặt các phần mềm để phục vụ cho các máy tính khác (máy trạm) truy cập để yêu cầu cung cấp các dịch vụ và tài nguyên. 14
- Một máy chủ đơn giản chỉ là một máy vi tính trên mạng, nó đƣợc cấu hình để chia sẻ nguồn tài nguyên của nó hoặc là chạy các ứng dụng cho các máy tính khác trên mạng. Có thể có một máy chủ trong khu vực để điều khiển các tập tin hoặc là cơ sở dữ liệu và chia sẻ nó giữa các ngƣời sử dụng trong mạng, hoặc là có một máy chủ đƣợc cấu hình để cho phép tất cả các ngƣời sử dụng chia sẻ cùng một máy in, hơn là có sẽ có một máy in cho mỗi máy tính các nhân trong tổ chức. - Máy chủ ứng dụng:Nó còn đƣợc gọi là APPSERVER. Là một chƣơng trình mà điều khiển tất cả các hoạt động ứng dụng giữa những ngƣời sử dụng và các ứng dụng tầng cuối của một tổ chức doanh nghiệp hoặc là các cơ sở dữ liệu. Các dịch vụ ứng dụng điển hình đƣợc sử dụng điển hình cho các ứng dụng liên hợp giao dịch cơ bản. Để hỗ trợ yêu cầu cao, một dịch vụ ứng dụng phải có sự dƣ thừa bên trong, điều khiển cho khả năng xuất hiện cao, trình diễn mức độ cao, phân bố các dịch vụ ứng dụng và hỗ trợ liên kết truy cập cơ sở dữ liệu. - Máy chủ in: Dịch vụ in đƣợc cài đặt trên một mạng để định tuyến các yêu cầu in từ các máy tính trạm của mạng đó. Các máy chủ điều khiển in tập tin yêu cầu và gửi tập tin đó tới máy in đƣợc yêu cầu - Một dịch vụ in cho phép nhiều ngƣời cùng sử dụng một máy in trên mạng. - Máy chủ cơ sở dữ liệu: Một dịch vụ cơ sở dữ liệu là một ứng dụng cơ bản trên mô hình kiến trúc máy chủ / máy trạm. Ứng dụng đƣợc chia làm hai phần. một phần chạy trên một máy trạm (nơi mà ngƣời sử dụng tích luỹ và hiển thị thông tin cơ sở dữ liệu) và phần còn lại chạy trên máy chủ, nơi có nghĩa vụ nhƣ là kết nối dữ liệu và lƣu trữ - đƣợc thực hiện. -Máy chủ thư điện tử: Hầu hết các dịch vụ web và mail chuyển và lƣu trữ mail trên mạng tổng và đƣa qua internet. Ngày nay hầu hết mọi ngƣời nghĩ rằng dịch vụ mail là thuật ngữ viết tắt của internet. Tuy nhiên các dịch vụ mail đƣợc phát triển trƣớc tiên trên trên nền chung của mạng internet.( LANs và WANs). - Máy chủ Web:Ở phần lõi của nó, một dịch vụ web phục vụ nội dung tĩnh cho một trình duyệt bằng cách tải một tập tin từ đĩa và chuyển nó lên mạng, tới một ngƣời sử dụng trình duyệt web. Sự trao đổi hoàn toàn này đƣợc thực hiện gián tiếp thông qua một trình duyệt và một máy chủ kết nối tới một thiết bị khác sử dụng HTTP. Bất kỳ máy tính nào cũng có thể vào trong một dịch vụ web bằng cách cài đặt phần mềm dịch vụ và kết nối internet. Trên mạng có rất nhiều các phần mềm ứng dụng dịch vụ web, bao gồm các phần mềm cung cấp tên miền từ NCSA và Apache, và các phần mềm thƣơng mại của Microsoft, Netscape và của nhiều hãng khác. - Máy chủ FTP: Một dịch vụ FTP là một phần mềm ứng dụng chạy giao thức truyền dẫn file, giao thức này trao đổi các tập tin qua mạng internet. FTP làm việc tƣơng tự nhƣ cách mà HTTP làm, truyền các trang web từ một máy chủ tới một ngƣời sử dụng trình duyệt, và SMTP dùng cho việc gửi các thƣ điện tử qua mạng internet. Cũng giống nhƣ các công nghệ này, FTP sử dụng giao thức TCP/IP của internet để có thể truyền dữ liệu. FTP đƣợc sử dụng rộng rãi để tải về một tập tin từ một máy chủ sử dụng internet hoặc ngƣợc lại (chẳng hạn tải một trang web lên máy chủ). - Máy chủ Proxy: Đó là một máy chủ đứng giữa một ứng dụng, nhƣ là một trình duyệt web, và một máy chủ thực sự. Nó ngăn chặn tất cả các yêu cầu tới máy 15
chủ thật nếu nó có khả năng trả lời đầy đủ các yêu cầu, nếu không nó sẽ chuyển các yêu cầu tới máy chủ thật. Các máy chủ uỷ nhiệm có hai mục đích chính: Có thể tăng linh động cho các hoạt động của các nhóm ngƣời sử dụng, là vì nó lƣu trữ kết quả của tất cả các yêu cầu cho một lƣợng thời gian nào đó. Các máy chủ uỷ nhiệm cũng yêu cầu lọc để khoá hoặc là không cho phép một kết nối đặc biệt nào đó yêu cầu ra hoặc vào máy chủ. =>Các loại máy chủ khác nhau cho các công việc khác nhau. Máy chủ Hình 1-5. Máy chủ b. Máy trạm - Có lẽ máy tính đầu tiên có thể hội đủ điều kiện nhƣ là một "máy trạm" là IBM 1620, nó là một máy tính nhỏ đƣợc thiết kế để tƣơng tác với 1 ngƣời dùng đơn. Nó đƣợc giới thiệu 1960, một điểm đặc biệt của máy tính này là không có mạch số học. Để có thể thực hiện đƣợc các phép tính số học nó cần một bảng bộ nhớ để lƣu lại các quy tắc đƣợc định nghĩa. Điều này làm giảm chi phí cho việc sản xuất các máy tính của IBM. - Năm 1965 IBM cho ra đời máy tính khoa học 1130, nó nhƣ là một sự kế thừa của máy tính 1620. Cả hai hệ thống trên đều có thể chạy đƣợc các chƣơng trình viết bằng ngôn ngữ Fortran và các ngôn ngữ khác. Cả 1620 và 1130 đều đƣợc 16
thiết kế với kích thƣớc nhƣ một máy tính để bàn. Tất cả đều có đầy đủ các tiện ích nhƣ ổ đĩa, máy in, băng giấy và các thiết bị nhập xuất. - Các máy Lisp đƣợc phát triển bởi MIT vào năm 1970 đi tiên phong cho các máy trạm nhƣ là hiệu suất cao, có kết nối mạng, đơn ngƣời dùng với nhiều tác vụ. Máy Lisp đƣợc bán vào những năm 1980 bởi các công ty nhƣ là: Symbolics, Lisp Machines, Texas Instruments (the TI Explorer) and Xerox (the Interlisp-D workstations). Máy tính đầu tiên đƣợc thiết kế cho 1 ngƣời sử dụng đơn với đồ họa phân giải cao (Đúng nghĩa một máy trạm hiện đại) đó là Xerox Alto đƣợc phát triển tại Xerox PARC vào năm 1973. Các máy trạm đầu tiên khác bao gồm Terak 8510 / a (1977), Three Rivers PERQ (1979) và Xerox sau Star (1981). - Máy trạm Workstation (còn gọi là máy trạm, máy tính trạm, máy tính workstation,...) là một máy tính dành cho cá nhân hay doanh nghiệp sử dụng có cấu hình mạnh hơn, chạy nhanh hơn đƣợc thiết kế dành để chạy các ứng dụng kỹ thuật hoặc khoa học và có nhiều khả năng hơn một máy tính cá nhân thông thƣờng có thể kết nối với nhau qua mạng máy tính và phục vụ nhiều User cùng lúc, các máy trạm cung cấp hiệu suất cao hơn máy tính để bàn, đặc biệt là về CPU, đồ họa, bộ nhớ và khả năng xử lý đa nhiệm. Nó đƣợc tối ƣu hóa cho việc xử lý các loại dữ liệu phức tạp nhƣ các bản vẽ 3D trong cơ khí, các mô phỏng trong thiết kế, vẽ và tạo ra các hình ảnh động, các logic toán học. Hình 1-6.Máy trạm - Máy trạm chủ yếu dành cho nhu cầu sử dụng doanh nghiệp hay chuyên nghiệp (máy chủ, thiết kế, đồ họa,...), đƣợc thiết kế và cấu hình cho các ứng dụng kỹ thuật (CAD/CAM), phát triển phần mềm, các kiến trúc sƣ, nhà thiết kế đồ họa,... hay bất cứ ai có nhu cầu sức mạnh điện toán vừa phải, dung lƣợng bộ nhớ RAM lớn và các khả năng đồ họa tƣơng đối cao cấp, đặc thù của máy trạm là đƣợc liên kết với nhau thành một mạng cục bộ LAN. c. Hosts - Nút mạng là một thiết bị điểm đƣợc ghép nối lại, cùng với nhiều thiết bị khác, tạo nên một mạng lƣới truyền thông. Mỗi một nút phải có một địa chỉ MAC (MAC address) riêng - Các nút có thể là các máy tính, các máy Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân (personal digital assistants), các điện thoại di động (cell phones), hoặc những thiết 17
bị mạng truyền thông khác, nhƣ các bộ định tuyến (routers), cácthiết bị chuyển mạch (switches), và các máy chủ truy cập (hubs). Những nút chịu trách nhiệm định tuyến truyền tải dữ liệu cho các thiết bị mạng truyền thông khác, cùng với cho chính bản thân mình, thì gọi là những nút siêu (supernodes). 6. Internet, Intranet, Extranet, Ethernet a. Internet: - Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ là sự ra đời của liên mạng Internet - Là một mạng toàn cầu - Là sự kết hợp của vô số các hệ thống truyền thông, máy chủ cung cấp thông tin và dịch vụ, các máy trạm khai thác thông tin - Dựa trên nhiều nền tảng truyền thông khác nhau, nhƣng đều trên nền giao thức TCP/IP - Là sở hữu chung của toàn nhân loại - Càng ngày càng phát triển mãnh liệt b. Hình 1-7. Mô hình Internet Intranet - Thực sự là một mạng INTERNET thu nhỏ vào trong một cơ quan/công ty/tổ chức hay một bộ/nghành . . ., giới hạn phạm vi ngƣời sử dụng, có sử dụng các công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin . - Đƣợc phát triển từ các mạng LAN, WAN dùng công nghệ INTERNET 18