Mạng máy tính - Chương 1

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 44
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo giáo trình Mạng máy tính - Chương I trình bμy khái quát về mạng máy tính vμ những khái niệm cơ bản, để thuận lợi cho bạn đọc tr−ớc khi tìm hiểu sâu về mạng máy tính.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mạng máy tính - Chương 1

Lêi më ®Çu C«ng nghÖ th«ng tin ë n−íc ta trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ph¸t triÓn rÊt m¹nh. M¹ng m¸y tÝnh cña c¶ n−íc ta ®−îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn ë kh¾p n¬i tõ trung −¬ng ®Õn ®Þa ph−¬ng, c¸c tr−êng häc, viÖn nghiªn cøu, c¸c c«ng ty kinh doanh, c¸c xÝ nghiÖp... Sù ph¸t triÓn ®ã lµ do sù quan t©m cña nhµ n−íc, ®ång thêi còng do chÝnh nh÷ng dÞch vô mµ m¹ng m¸y tÝnh ®em l¹i thËt hiÖu qu¶, thu hót sù quan t©m chung cña toµn x· héi. Trong c«ng viÖc hµng ngµy, tõ nh÷ng ng−êi s¶n xuÊt kinh doanh, ®Õn viÖc häc tËp, nghiªn cøu, qu¶n lý nhµ n−íc, mäi ng−êi Ýt nhiÒu ®Òu sö dông ®Õn m¸y tÝnh vµ m¹ng m¸y tÝnh. Do nhu cÇu vµ tr×nh ®é cao, nh÷ng ng−êi ho¹t ®éng chuyªn ngµnh c«ng nghÖ th«ng tin cÇn lu«n ph¶i n©ng cao tr×nh ®é ®Ó ®¸p øng. Bé m«n VËt lý v« tuyÕn thuéc khoa VËt lý, tr−êng ®¹i häc Tæng hîp (nay lµ ®¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, ®¹i häc quèc gia Hµ Néi) ®· tõng b−íc ®−a gi¸o tr×nh M¹ng m¸y tÝnh vµo gi¶ng d¹y. Tr¶i qua nhiÒu kho¸ ®µo t¹o, víi nhiÒu ng−êi tham gia gi¶ng d¹y, nhiÒu sinh viªn nay ®· ®¹t ®−îc tr×nh ®é cao. Biªn so¹n gi¸o tr×nh M¹ng m¸y tÝnh, chóng t«i ®· ®óc rót tõ qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y vµ cËp nhËt víi nh÷ng c«ng nghÖ míi ®ang ®−îc øng dông t¹i n−íc ta vµ ph¸t triÓn cña thÕ giíi. C«ng nghÖ M¹ng m¸y tÝnh ph¸t triÓn rÊt nhanh vµ lu«n thay ®æi ®Ó ®¸p øng nhu cÇu sö dông, do ®ã khi biªn so¹n gi¸o tr×nh nµy, chóng t«i ®Ò ra 3 môc ®Ých: -Tr×nh bµy nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n nhÊt, ®Ó b¹n ®äc cã c¬ së t×m hiÓu vÒ m¹ng m¸y tÝnh. -Tr×nh bµy nh÷ng phÇn c¬ b¶n cña m¹ng, mµ sù ph¸t triÓn mang tÝnh tr×nh tù vµ bÒn v÷ng víi møc t−¬ng ®èi tØ mØ. -CËp nhËt nh÷ng vÊn ®Ò ph¸t triÓn víi tèc ®é nhanh vµ lu«n biÕn ®æi. Dùa vµo nh÷ng th«ng tin cËp nhËt ®−îc, giíi thiÖu ®Ó b¹n ®äc tiÖn theo dâi. Gi¸o tr×nh gåm 7 ch−¬ng: Ch−¬ng I tr×nh bµy kh¸i qu¸t vÒ m¹ng m¸y tÝnh vµ nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n, ®Ó thuËn lîi cho b¹n ®äc tr−íc khi t×m hiÓu s©u vÒ m¹ng m¸y tÝnh. Ch−¬ng II tr×nh bµy vÒ m« h×nh OSI 7 líp, ®©y lµ m« h×nh tham chiÕu cña ISO vÒ kÕt nèi c¸c hÖ thèng më. Ch−¬ng III tr×nh bµy vÒ hÖ th«ng tin sîi quang, ®©y lµ hÖ th«ng tin ®ang ®−îc sö dông hiÖu qu¶, cã tèc ®é cao vµ dung l−îng lín. Ch−¬ng IV tr×nh bµy vÒ c¸c thiÕt bÞ nèi kÕt m¹ng. Ch−¬ng V tr×nh bµy vÒ c¸c kü thuËt m¹ng LAN, rÊt cÇn thiÕt víi nh÷ng ng−êi thiÕt kÕ vµ x©y dùng m¹ng còng nh− ng−êi sö dông. Ch−¬ng VI tr×nh bµy vÒ m¹ng Internet víi hä giao thøc rÊt næi tiÕng TCP/IP, ®−îc øng dông réng r·i. Ch−¬ng VII giíi thiÖu vÒ m¹ng kh«ng d©y, cô thÓ lµ c¸c kh¸i niÖm vÒ m¹ng kh«ng d©y, c¸c chuÈn 802.11, ph−¬ng ph¸p l¾p ®Æt vµ b¶o mËt, hÖ thèng m¹ng kh«ng d©y ®ang dÇn thay thÕ m¹ng cã d©y. Mong r»ng néi dung gi¸o tr×nh sÏ gióp cho b¹n ®äc nh÷ng kiÕn thøc cÇn thiÕt, lµm c¬ së ®Ó cã thÓ ®i s©u thiÕt kÕ, lµm chñ c¸c m¹ng m¸y tÝnh. Gi¸o tr×nh ®−îc dïng ®Ó gi¶ng d¹y cho sinh viªn chuyªn ngµnh VËt lý v« tuyÕn, thuéc khoa VËt lý, ®¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, song còng cã thÓ gióp sinh viªn c¸c ngµnh ®iÖn tö, tin häc, viÔn 3
th«ng c¸c tr−êng ®¹i häc vµ b¹n ®äc cÇn tham kh¶o c¸c vÊn ®Ò vÒ m¹ng m¸y tÝnh. V× gi¸o tr×nh ®−îc biªn so¹n lÇn ®Çu, chóng t«i ®· rÊt cè g¾ng hoµn chØnh, song kh«ng khái thiÕu sãt. RÊt mong nhËn ®−îc sù gãp ý cña b¹n ®äc ®Ó gi¸o tr×nh ®−îc hoµn thiÖn h¬n, chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n. 4
Ch−¬ng 1 Kh¸i qu¸t M¹ng M¸y tÝnh 1.1. C¸c c¬ së vÒ m¹ng 1.1.1 §Þnh nghÜa m¹ng M¹ng truyÒn d÷ liÖu hîp thµnh tõ c¸c nót m¹ng, thùc hiÖn viÖc truyÒn d÷ liÖu tõ thiÕt bÞ nµy tíi thiÕt bÞ kh¸c qua mét sè m«i tr−êng truyÒn th«ng. N¨m thµnh phÇn m¹ng gåm cã d÷ liÖu, thiÕt bÞ göi, thiÕt bÞ nhËn, m«i tr−êng truyÒn vµ thñ tôc truyÒn. Nót m¹ng cã nhiÖm vô h−íng th«ng tin tíi ®Ých. C¸c tr¹m cuèi (terminal) hay ®−îc nèi trùc tiÕp vµo c¸c nót m¹ng ®Ó göi, nhËn, xö lý th«ng tin. M¹ng ®−îc thiÕt kÕ ®Ó nh÷ng tµi nguyªn cã gi¸ trÞ cao (thiÕt bÞ, ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm, d÷ liÖu...) ®Òu ®−îc dïng chung cho mäi ng−êi trªn m¹ng (bÊt chÊp vÞ trÝ ®Þa lý gi÷a tµi nguyªn vµ ng−êi sö dông). 1.1.2 C¸c yÕu tè cña m¹ng m¸y tÝnh M¹ng m¸y tÝnh lµ mét tËp hîp m¸y tÝnh ®−îc nèi víi nhau bëi c¸c ®−êng truyÒn vËt lý theo mét kiÓu kiÕn tróc nµo ®ã. 1.1.2.1 §−êng truyÒn vËt lý §−êng truyÒn vËt lý dïng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ®iÖn tõ chøa d÷ liÖu gi÷a c¸c m¸y tÝnh. 1. TÇn sè tÝn hiÖu truyÒn: − C¸c sãng tÇn sè radio truyÒn qua cable xo¾n hoÆc cable ®ång trôc, qua ph−¬ng tiÖn qu¶ng b¸ (radio broadcasting). − Sãng cùc ng¾n (vi ba, GHz trë lªn) gi÷a c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ vÖ tinh, truyÒn d÷ liÖu qu¶ng b¸ tõ mét tr¹m ph¸t ®Õn nhiÒu tr¹m thu (vÝ dô Cellular Phone Networks-M¹ng ®iÖn tho¹i tæ ong). − Tia hång ngo¹i (infrared, trªn vïng sãng cùc ng¾n, d−íi vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy) gi÷a hai ®iÓm hoÆc qu¶ng b¸ tõ mét ®iÓm ®Õn nhiÒu m¸y thu. 2. C¸c ®Æc tr−ng cña mét ®−êng truyÒn vËt lý: − Gi¶i th«ng (bandwidth): ph¹m vi tÇn sè mµ ®−êng truyÒn ®¸p øng ®−îc. Gi¶i th«ng phô thuéc vµo cÊu t¹o vµ ®é dµi cable truyÒn, cable ng¾n nãi chung cã gi¶i th«ng lín h¬n so víi cable dµi. Bëi vËy khi thiÕt kÕ m¹ng ph¶i chØ râ ®é dµi cable tèi ®a, v× ngoµi giíi h¹n nµy, chÊt l−îng tÝn hiÖu truyÒn kh«ng cßn ®−îc ®¶m b¶o. − Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu trªn ®−êng truyÒn (th«ng l−îng cña ®−êng truyÒn): sè l−îng bit ®−îc truyÒn ®i /1 gi©y. Th«ng th−êng ®−îc ®o b»ng ®¬n vÞ kh¸c lµ Baud. 5
§é suy hao lµ ®¹i l−îng ®o sù suy yÕu cña tÝn hiÖu trªn ®−êng truyÒn, − phô thuéc vµo ®é dµi cable. §é nhiÔu ®iÖn tõ g©y ra bëi tiÕng ån ®iÖn tõ bªn ngoµi lµm ¶nh h−ëng ®Õn tÝn hiÖu trªn ®−êng truyÒn. 3. Hai lo¹i ®−êng truyÒn: − §−êng truyÒn h÷u tuyÕn gåm cã: cable ®ång trôc (coaxial cable), cable ®«i xo¾n (twisted-pair cable) vµ cable sîi quang (fiber-optic cable). − §−êng truyÒn v« tuyÕn: radio, sãng cùc ng¾n vµ tia hång ngo¹i. 1.1.2.2 Topo m¹ng (Network topology) Topo m¹ng x¸c ®Þnh cÊu tróc cña m¹ng. Mét phÇn cña ®Þnh nghÜa topo m¹ng lµ topo vËt lý, ®ã lµ thÓ hiÖn thùc sù cña d©y nèi hay m«i tr−êng truyÒn dÉn. PhÇn kh¸c lµ topo luËn lý, nã ®Þnh nghÜa c¸ch thøc mµ host truy nhËp m«i tr−êng cho viÖc truyÒn d÷ liÖu. 1. Topo vËt lý C¸c topo vËt lý ®−îc dïng phæ biÕn lµ Bus, Ring, Star, Extended Star, Hierarchy, Mesh (H×nh 1.1). • M¹ng xa lé (Bus Topology): Dïng mét trôc c¸p ®¬n ®−îc kÕt cuèi ë c¶ hai ®Çu. TÊt c¶ c¸c host ®−îc kÕt nèi trùc tiÕp vµo trôc nµy. Khi mét host truyÒn d÷ liÖu, tÊt c¶ c¸c host cßn l¹i cã thÓ nhËn tÝn hiÖu trùc tiÕp. ¦u ®iÓm cña m¹ng d¹ng Bus lµ: khi cã sai háng mét m¸y th× kh«ng ¶nh h−ëng tíi toµn m¹ng, vµ viÖc më réng hay thu hÑp m¹ng cã thÓ thùc hiÖn rÊt ®¬n gi¶n. Tuy nhiªn Bus còng cã nhiÒu nh−îc ®iÓm, vÝ dô nh− khi cã mét ®iÓm trªn Bus bÞ háng th× toµn bé hÖ thèng ngõng ho¹t ®éng. MÆt kh¸c, ph¶i tÝnh tíi viÖc tr¸nh sù chång chÐo sè liÖu g©y ra do nhiÒu tr¹m ph¸t ®ång thêi. • M¹ng vßng (Ring Topology): C¸c host ®−îc kÕt nèi liªn tiÕp nhau t¹o thµnh mét vßng kÝn kh«ng cã ®iÓm ®Çu vµ còng kh«ng cã ®iÓm cuèi. TÝn hiÖu ®−îc l−u chuyÓn trªn vßng theo mét chiÒu duy nhÊt. • M¹ng h×nh sao (Star topology): TÊt c¶ c¸c m¸y tr¹m ®−îc nèi vµo mét thiÕt bÞ trung t©m cã nhiÖm vô nhËn tÝn hiÖu tõ mét tr¹m nµy vµ chuyÓn ®Õn tr¹m kh¸c. ThiÕt bÞ trung t©m nµy cã thÓ lµ mét bé chuyÓn m¹ch (Switch), mét bé ®Þnh tuyÕn (Router), hay ®¬n gi¶n lµ mét bé ph©n kªnh (Hub). Khi cã mét tr¹m nµo ®ã bÞ háng th× kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn toµn m¹ng. • M¹ng h×nh sao më réng (Extended Star Topology): Liªn kÕt c¸c m¹ng sao riªng lÎ l¹i víi nhau b»ng c¸ch kÕt nèi c¸c hub vµ/hoÆc c¸c switch víi nhau. D¹ng nµy cã thÓ më réng ph¹m vi vµ møc ®é bao phñ cña m¹ng. • M¹ng Topo ph©n cÊp (Hierarchical Topology): T−¬ng tù nh− m¹ng sao më réng. Tuy nhiªn, thay v× liªn kÕt c¸c hub hay switch l¹i víi nhau, hÖ thèng nµy ®−îc liªn kÕt ®Õn mét m¸y tÝnh kiÓm so¸t l−u l−îng trung t©m. • M¹ng l−íi (Mesh Topology): §−îc triÓn khai nh»m t¨ng c−êng møc b¶o vÖ ®Ò phßng t×nh huèng gi¸n ®o¹n dÞch vô. Mçi mét host cã c¸c kÕt nèi riªng ®Õn tÊt c¶ c¸c host cßn l¹i. MÆc dï Internet cã nhiÒu ®−êng dÉn ®Õn bÊt kú mét vÞ trÝ nµo, nh−nh nã vÉn kh«ng ®−îc coi lµ mét topo d¹ng l−íi ®Çy ®ñ. 6
H×nh 1.1. Mét sè Topo vËt lý ®−îc dïng phæ biÕn. 2. Topo luËn lý Topo luËn lý cña mét m¹ng lµ c¸ch thøc mµ host truyÒn th«ng xuyªn qua m«i tr−êng. Cã hai lo¹i phæ biÕn nhÊt cña topo luËn lý lµ qu¶ng b¸ (Broadcast) vµ truyÒn thÎ (Token passing). Topo qu¶ng b¸ cã nghÜa ®¬n gi¶n lµ mçi host truyÒn sè liÖu cña nã ®Õn tÊt c¶ c¸c host cßn l¹i trªn m«i tr−êng m¹ng. Kh«ng cã mét trËt t÷ −u tiªn nµo mµ c¸c tr¹m ph¶i tu©n theo khi sö dông m¹ng. M¹ng ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c ®Õn tr−íc ®−îc phôc vô tr−íc. Ethernet lµm viÖc theo c¸ch nµy nh− sÏ ®−îc th¶o luËn kü h¬n ë phÇn sau cña gi¸o tr×nh. Topo truyÒn thÎ ®iÒu khiÓn truy nhËp m¹ng b»ng c¸ch chuyÓn hay truyÒn (passing) mét thÎ ®iÖn tö (electronic token) mét c¸ch tuÇn tù ®Õn mçi host. Khi mét host nhËn ®−îc thÎ (token) nµy lµ lóc nã cã thÓ truyÒn sè liÖu lªn m¹ng. NÕu host ®ã kh«ng cã d÷ liÖu ®Ó truyÒn th× nã lËp tøc chuyÓn thÎ ®Õn host kÕ tiÕp vµ qu¸ tr×nh nµy cø thÕ tiÕp diÔn. Hai m¹ng sö dông token passing lµ m¹ng Token Ring vµ m¹ng FDDI. Mét biÕn thÓ kh¸c cña Token Ring vµ FDDI lµ m¹ng Arcnet. Arcnet lµ mét token passing trªn mét topo xa lé. H×nh 1.2 M¹ng Token Ring. 1.1.2.3 Giao thøc m¹ng (Network protocol) 7
ViÖc truyÒn d÷ liÖu cÇn ph¶i cã nh÷ng quy t¾c, quy −íc vÒ khu«n d¹ng cña d÷ liÖu; c¸ch göi, c¸ch nhËn; kiÓm so¸t hiÖu qu¶, chÊt l−îng truyÒn; xö lý lçi vµ sù cè. TËp hîp tÊt c¶ c¸c quy t¾c, quy −íc ®ã gäi lµ giao thøc. C¸c giao thøc ®iÒu khiÓn tÊt c¶ c¸c khÝa c¹nh cña ho¹t ®éng truyÒn sè liÖu, bao gåm: • M¹ng vËt lý ®−îc x©y dùng nh− thÕ nµo, • C¸c m¸y tÝnh ®−îc kÕt nèi ®Õn m¹ng nh− thÕ nµo, • Sè liÖu ®−îc ®Þnh d¹ng nh− thÕ nµo ®Ó truyÒn, • Sè liÖu ®−îc truyÒn nh− thÕ nµo, • §èi phã ra sao víi lçi. C¸c m¹ng cã thÓ sö dông c¸c giao thøc kh¸c nhau tïy theo sù lùa chän cña ng−êi thiÕt kÕ m¹ng. C¸c giao thøc ®−îc t¹o ra vµ duy tr× bëi nhiÒu tæ chøc vµ hiÖp héi kh¸c nhau. Trong sè ®ã cã thÓ kÓ ®Õn IEEE, ANSI, TIA, EIA, vµ ITU-T. Mét sè giao thøc th«ng dông hiÖn nay lµ: • TCP/IP (Transmision Control Protocol/Internet Protocol): lµ giao thøc m¹ng c«ng nghiÖp hç trî ph©n ®−êng vµ truy nhËp vµo Internet. TCP/IP ngµy cµng trë nªn th«ng dông vµ phæ biÕn. M¹ng Internet hoµn toµn chØ sö dông TCP/IP. • IPX/SPX (Internet Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) ®−îc sö dông trong c¸c m¹ng Novell cung cÊp c¸c dÞch vô t−¬ng tù nh− TCP/IP. Do sù bïng næ cña m¹ng Internet, møc ®é th«ng dông cña IPX/SPX ngµy cµng suy gi¶m. • Appletalk lµ giao thøc m¹ng cña c¸c m¸y tÝnh Macintosh. 1.1.3 Ph©n lo¹i m¹ng m¸y tÝnh 1.1.3.1 M¹ng côc bé LAN (Local Area Networks) LAN ®−îc cµi ®Æt trong ph¹m vi t−¬ng ®èi nhá (vÝ dô tßa nhµ, tr−êng häc...) víi kho¶ng c¸ch nhá h¬n vµi chôc km. C¸c LAN bao gåm c¸c thµnh phÇn sau ®©y: • M¸y tÝnh, • C¸c card giao tiÕp m¹ng, • C¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi, • §−êng truyÒn thiÕt lËp m¹ng, • C¸c thiÕt bÞ m¹ng. M¹ng LAN liªn kÕt sè liÖu, truyÒn th«ng côc bé vµ c¸c ph−¬ng tiÖn tÝnh to¸n l¹i víi nhau. Mét sè c«ng nghÖ LAN phæ biÕn lµ: • Ethernet, • Token ring, • FDDI (Fiber Distributed Data Interface). 8
H×nh 1.3. Ba c«ng nghÖ LAN phæ biÕn:Ethernet, Token Ring v FDDI. 1.1.3.2 M¹ng ®« thÞ MAN (Metropolitan Area Networks) MAN lµ mét m¹ng tr¶i réng trong ph¹m vi mét ®« thÞ hay mét trung t©m kinh tÕ x· héi, b¸n kÝnh kho¶ng 100 km trë l¹i. Mét MAN th−êng bao gåm hai hay nhiÒu LAN n»m trong cïng mét ph¹m vi ®Þa lý. Th«ng th−êng, nhµ cung cÊp dÞch vô kÕt nèi hai hay nhiÒu LAN b»ng c¸c ®−êng d©y truyÒn dÉn riªng hay dïng c¸c c¸c dÞch vô truyÒn dÉn c¸p quang. Mét MAN còng cã thÓ ®−îc t¹o ra b»ng c«ng nghÖ cÇu kh«ng d©y (wireless bridge) víi c¸c tÝn hiÖu v« tuyÕn lan truyÒn qua vïng sö dông. Junction box Antenna Head end Internet H×nh 1.4. Mét MAN x©y dùng dùa trªn hÖ thèng cable TV. 1.1.3.3 M¹ng diÖn réng WAN (Wide Area Networks) WAN cã ph¹m vi réng lín trong mét quèc gia hay gi÷a c¸c quèc gia. C¸c WAN liªn nèi c¸c LAN vµ tõ c¸c LAN cung cÊp truy xuÊt ®Õn c¸c m¸y tÝnh hay c¸c server t¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau. V× c¸c WAN kÕt nèi c¸c m¹ng user qua mét ph¹m vi ®Þa lý rÊt réng lín, nªn chóng më ra kh¶ n¨ng cung øng c¸c dÞch vô th«ng tin cù ly xa cho ng−êi sö dông. C¸c WAN ®−îc thiÕt kÕ ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc sau: • Ho¹t ®éng qua c¸c vïng cã t¸ch biÖt lín vÒ mÆt ®Þa lý, 9
Cho phÐp c¸c user cã thÓ th«ng tin liªn l¹c thêi gian thùc víi • nhau, • Cung cÊp c¸c kÕt nèi c¸c tµi nguyªn xa vµo c¸c dÞch vô côc bé, • Cung cÊp c¸c dÞch vô e-mail, WWW, FTP vµ c¸c dÞch vô th−¬ng m¹i ®iÖn tö. Mét sè c«ng nghÖ WAN phæ biÕn trªn thÕ giíi hiÖn nay lµ: • Modem, • ISDN, • DSL, • Frame relay, • C¸c ®−êng truyÒn dÉn sè theo tiªu chuÈn B¾c Mü vµ ch©u ¢u nh− T1, E1,T3, E3, • M¹ng quang ®ång bé SONET. H×nh 1.5. KÕt nèi Modem th«ng qua mét WAN cã thÓ truyÒn dÉn c¶ tÝn hiÖu analog v digital. 1.1.3.4 M¹ng toµn cÇu GAN (Global Area Networks) M¹ng cã ph¹m vi toµn cÇu kÕt nèi gi÷a c¸c ch©u lôc. Th«ng th−êng GAN ®−îc thùc hiÖn th«ng qua m¹ng viÔn th«ng vµ qua vÖ tinh. 1.1.3.5 M¹ng l−u tr÷ SAN (Storage Area Networks) Lµ mét m¹ng chÊt l−îng cao vµ ®−îc cÊp riªng dïng ®Ó di chuyÓn d÷ liÖu qua l¹i gi÷a c¸c server vµ c¸c tµi nguyªn l−u tr÷. V× lµ mét m¹ng cÊp riªng t¸ch biÖt, nªn SAN tr¸nh ®−îc bÊt kú mét sù xung ®ét l−− l−îng nµo gi÷a c¸c client vµ server. C«ng nghÖ SAN cho phÐp thùc hiÖn c¸c kÕt nèi tèc ®é cao gi÷a server víi thiÕt bÞ l−u tr÷, gi÷a c¸c thiÕt bÞ l−u tr÷ vµ gi÷a c¸c sever. C¸c SAN cã c¸c ®Æc tÝnh sau: • PhÈm chÊt cao: SAN cho phÐp truy xuÊt d·y ®Üa hay b¨ng tõ mét c¸ch ®ång thêi tõ hai hay nhiÒu server víi tèc ®é cao, t¨ng c−êng ®−îc hiÖu suÊt hÖ thèng. • TÝnh kh¶ dông: SAN ®−îc x©y dùng víi kh¶ n¨ng chÞu lçi, bëi d÷ liÖu cã thÓ ®−îc ph¶n chiÕu theo kiÓu soi g−¬ng ®Õn 10 km b»ng c¸ch sö dông mét SAN. • TÝnh kh¶ triÓn: Gièng nh− WAN hay LAN, SAN cã thÓ sö dông mét sè c«ng nghÖ kh¸c nhau. 1.1.3.6 M¹ng riªng ¶o VPN (Virtual Private Networks) VPN lµ mét m¹ng riªng ®−îc kiÕn t¹o bªn trong mét h¹ tÇng m¹ng c«ng céng cã s½n vÝ dô nh− Internet. Sö dông VPN, ng−êi sö dông cã thÓ truy xuÊt vµo m¹ng th«ng qua Internet b»ng c¸ch x©y dông mét “®−êng hÇm b¶o mËt” (secure tunnel) gi÷a PC cña hä vµ mét VPN router. Ba lo¹i VPN chÝnh lµ Access VPN, Intranet VPN, vµ Extranet VPN: • Access VPN: cung cÊp truy nhËp tõ xa cho c¸c nh©n viªn l−u ®éng vµ v¨n phßng nhá vµo c¸c headquarter cña Intranet hay Extranet qua mét h¹ tÇng chia sÎ. Access VPN sö dông ®−êng quay sè, ISDN, DSL, mobile IP vµ c¸c c«ng nghÖ c¸p kh¸c ®Ó kÕt nèi mét c¸ch an toµn víi nh÷ng ng−êi sö dông l−u ®éng, c¸c telecommuter vµ c¸c v¨n phßng ®¹i diÖn. 10
Intranet VPN: liªn kÕt c¸c v¨n phßng khu vùc vµ ë xa vµo c¸c • headquarter cña m¹ng néi bé qua mét h¹ tÇng chia sÎ sö dông c¸c cÇu cè ®Þnh. Intranet kh¸c víi Extranet ë chç chóng chØ cho phÐp c¸c ®èi t−îng nhÊt ®Þnh truy xuÊt. • Extranet VPN: Extranet liªn kÕt c¸c customer vµo c¸c headquarter cña m¹ng qua mét h¹ tÇng chia sÎ sö dông c¸c cÇu nèi cè ®Þnh. Extranet VPN cho phÐp c¸c user bÊt kú truy xuÊt. 1.1.3.7 Intranet vµ Extranet Mét cÊu h×nh phæ biÕn cña LAN lµ Intranet. C¸c Intranet Web server kh¸c víi c¸c Web server c«ng céng ë chç tõ bªn ngoµi ph¶i cã quyÒn vµ mËt khÈu phï hîp míi cã thÓ truy xuÊt vµo Intranet cña mét tæ chøc nµo ®ã. Intranet ®−îc thiÕt kÕ sao cho c¸c user ®· ®−îc cÊp quyÒn truy xuÊt cã thÓ vµo m¹ng LAN néi bé cña mét tæ chøc. Bªn trong mét Intranet c¸c Web server ®−îc cµi ®Æt trªn m¹ng. Kü thuËt browser ®−îc dïng phæ biÕn nhÊt ®Ó truy xuÊt c¸c d¹ng th«ng tin nh− sè liÖu th−¬ng m¹i, ®å ho¹, tµi liÖu v¨n b¶n ... ®−îc l−u gi÷ trong c¸c server nµy. Extranet liªn hÖ ®Õn c¸c øng dông vµ dÞch vô c¨n b¶n dùa vµo Intranet nh−ng ®−îc më réng ra ®Ó cho phÐp truy xuÊt cã kiÓm so¸t vµ b¶o vÖ ®èi víi c¸c user bªn ngoµi. Truy xuÊt nµy th−êng ®−îc thiÕt lËp qua c¸c mËt khÈu, user ID vµ c¸c b¶o vÖ theo c¸c møc øng dông kh¸c nhau. Do ®ã, mét Extranet lµ mét më réng cña hai hay nhiÒu Intranet víi mét t−¬ng t¸c b¶o vÖ gi÷a c¸c thµnh viªn. 1.1.4 B¨ng th«ng 1.1.4.1 TÇm quan träng cña b¨ng th«ng B¨ng th«ng ®−îc ®Þnh nghÜa nh− lµ l−îng th«ng tin cã thÓ ch¶y qua mét kÕt nèi m¹ng trong mét kho¶ng thêi gian cho tr−íc. ViÖc hiÓu râ kh¸i niÖm vÒ b¨ng th«ng lµ hÕt søc quan träng khi nghiªn cøu m¹ng v× bèn lý do sau ®©y: • B¨ng th«ng lµ h÷u h¹n. Nãi c¸ch kh¸c, bÊt kÓ ®−êng truyÒn nµo dïng ®Ó x©y dông m¹ng còng cã c¸c giíi h¹n vÒ kh¶ n¨ng vËn chuyÓn th«ng tin. B¨ng th«ng bÞ giíi h¹n bëi c¸c ®Þnh luËt vËt lý vµ c¸c c«ng nghÖ ®−îc dïng ®Ó ®Æt th«ng tin lªn ®−êng truyÒn. VÝ dô, b¨ng th«ng cña mét modem tiªu chuÈn bÞ giíi h¹n ë møc 56 Kbps bëi c¸c thuéc tÝnh vËt lý cña cÆp d©y ®iÖn tho¹i xo¾n ®«i vµ c¶ c«ng nghÖ modem. Tuy nhiªn, c«ng nghÖ DSL còng dïng ®−êng d©y diÖn tho¹i nh− vËynh−nh l¹i cung cÊp mét b¨ng th«ng lín h¬n nhiÒu so víi khi sö dông modem tiªu chuÈn. C¸p sîi quang cã mét ®Æc tÝnh vËt lý tèt lµ cã thÓ cung cÊp b¨ng th«ng hÇu nh− kh«ng cã giíi h¹n. • B¨ng th«ng kh«ng miÔn phÝ. Ng−êi sö dông cã thÓ mua thiÕt bÞ cã kh¶ n¨ng cung cÊp b¨ng th«ng gÇn nh− kh«ng h¹n chÕ cho mét mang LAN. Nh−ng ®èi víi cÇu nèi WAN hÇu nh− lu«n ph¶i mua b¨ng th«ng tõ nhµ cung cÊp dÞch vô. Trong c¶ hai tr−êng hîp trªn, ng−êi qu¶n lý m¹ng cÇn ph¶i ®−a ra c¸c quyÕt ®Þnh chÝnh x¸c vÒ c¸c lo¹i thiÕt bÞ vµ dÞch vô ®Ó mua. • B¨ng th«ng lµ mét yÕu tè thiÕt yÕu ®Ó ®¸nh gi¸ phÈm chÊt m¹ng, thiÕt kÕ m¹ng míi vµ hiÓu vÒ Internet. B¨ng th«ng cã ¶nh h−ëng to lín ®Õn chÊt l−îng cña m¹ng vµ lu«n ph¶i tÝnh ®Õn khi thiÕt kÕ m¹ng. • Nhu cÇu b¨ng th«ng kh«ng ngõng gia t¨ng. Sù chuyÓn ph¸t qua m¹ng ®a ph−¬ng tiÖn bao gåm c¸c luång video vµ audio yªu 11
cÇu l−îng lín b¨ng th«ng. C¸c hÖ thèng ®iÖn tho¹i IP ®−îc x©y dùng phæ biÕn kh¾p n¬i còng lµm t¨ng nhu cÇu vÒ b¨ng th«ng. 1.1.4.2 D¹ng t−¬ng tù cña b¨ng th«ng B¨ng th«ng ®· ®−îc ®Þnh nghÜa ë trªn nh− lµ mét l−îng th«ng tin ch¶y qua mét m¹ng trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh. §Ó cã thÓ nh×n nhËn trùc quan kh¸i niÖm b¨ng th«ng trong m¹ng, chóng ta sÏ thö liªn hÖ víi hai d¹ng dßng ch¶y t−¬ng tù lµ dßng ch¶y cña n−íc trong èng dÉn vµ dßng l−u th«ng cña c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng trªn c¸c lµn ®−êng cao tèc. 1. B¨ng th«ng gièng nh− tiÕt diÖn cña èng dÉn. M¹ng èng cÊp n−íc ®Õn tõng nhµ vµ mang ®i phÇn n−íc kh«ng dïng tíi. M¹ng cÊp n−íc nµy ®−îc x©y dùng tõ c¸c èng cã ®−êng kÝnh rÊt kh¸c nhau. èng chÝnh cã thÓ lín ®Õn 2 m, trong khi èng dÉn vµo ®Õn nhµ cña kh¸ch hµng sö dông cã khi chØ cì 2 cm. BÒ réng hay tiÕt diÖn trong cña èng chÝnh lµ kh¶ n¨ng mang n−íc cña èng. Do ®ã cã thÓ h×nh dung n−íc nh− lµ d÷ liÖu cÇn truyÒn vµ tiÕt diÖn trong cña èng nh− lµ b¨ng th«ng. 2. B¨ng th«ng gièng nh− lµ sè lµn xe trªn ®−êng cao tèc. Mét hÖ thèng ®−êng cao tèc th−êng cã nhiÒu lµn xe. HÖ thèng cao tèc nµy l¹i ®−îc nèi vµo c¸c trôc ®−êng nhá h¬n vµ Ýt lµn xe h¬n. Khi cã mét sè Ýt c¸c ph−¬ng tiÖn tham gia giao th«ng trªn ®−êng th× tÊt c¶ ®Òu cã thÓ chuyÓn ®éng tù do. Khi cã qu¸ nhiÒu ph−¬ng tiÖn tham gia giao th«ng th× ngay c¶ ®−êng cao tèc cã nhiÒu lµn xe còng sÏ bÞ nghÏn vµ chËm l¹i. §Æc biÖt lµ khi c¸c trôc ®−êng nhá bÞ nghÏn th× cã thÓ dÉn tíi sù t¾c nghÏn cña ®−êng cao tèc lín vµ do ®ã cã thÓ g©y t¾c nghÏn trªn toµn bé tuyÕn ®−êng. Mét m¹ng sè liÖu rÊt gièng hÖ thèng ®−êng cao tèc ë trªn. C¸c gãi d÷ liÖu gièng nh− c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng cßn b¨ng th«ng th× gièng víi sè lµn xe trªn ®−êng cao tèc. 1.1.4.3 §o l−êng Trong c¸c hÖ thèng sè (digital), ®¬n vÞ c¬ b¶n cña b¨ng th«ng lµ bit/gi©y (bps). B¨ng th«ng lµ ®o l−êng møc th«ng tin hay sè bit cã thÓ truyÒn tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c trong m¹ng trong mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã. B¨ng th«ng m¹ng th−êng cã ®é lín hµng ngh×n bit/gi©y (Kbps), hµng triÖu bit/gi©y (Mbps), hµng tû bit/gi©y (Gbps) vµ thËm chÝ lµ hµng ng×n tû bit/gi©y (Tbps). MÆc dï b¨ng th«ng vµ tèc ®é th−êng bÞ dïng lÉn lén, nh−ng chóng kh«ng ph¶i lµ mét. Th«ng th−êng ng−êi ta hay nãi mét c¸ch kh«ng chÝnh x¸c lµ mét kÕt nèi T3 cã b¨ng th«ng 45 Mbps ho¹t ®éng víi mét tèc ®é cao h¬n mét kÕt nèi T1 cã b¨ng th«ng 1,544 Mbps. Tuy nhiªn, nÕu chØ dïng mét l−îng nhá dung l−îng th«ng tin th× c¶ hai lo¹i kÕt nèi nµy sÏ truyÒn gãi d÷ liÖu ®ã ®Õn ®Ých víi tèc ®é gÇn nh− nhau. Do ®ã, cÇn ph¶i nãi mét c¸ch chÝnh x¸c lµ mét kÕt nèi T3 cã b¨ng th«ng lín h¬n mét kÕt nèi T1. Trong cïng mét kho¶ng thêi gian, kÕt nèi T3 cã kh¶ n¨ng mang nhiÒu th«ng tin h¬n kÕt nèi T1, chø kh«ng ph¶i lµ T3 cã tèc ®é cao h¬n T1. 1.1.4.4 C¸c giíi h¹n Nh− ®· th¶o luËn ë trªn, b¨ng th«ng bÞ giíi h¹n bëi c¸c ®Þnh luËt vËt lý vµ c¸c c«ng nghÖ ®−îc dïng ®Ó ®Æt th«ng tin lªn ®−êng truyÒn. Cô thÓ, b¨ng th«ng thay ®æi phô 12
thuéc vµo lo¹i ®−êng truyÒn còng nh− c¸c c«ng nghÖ LAN hay WAN ®−îc dïng. B¶n chÊt vËt lý cña lo¹i ®−êng truyÒn (d©y ®ång xo¾n ®«i, cable ®ång trôc, cable quang, kh«ng khÝ) x¸c lËp giíi h¹n c¬ b¶n cña kh¶ n¨ng truyÒn tÝn hiÖu trªn lo¹i ®−êng truyÒn ®ã. Tuy nhiªn, b¨ng th«ng thùc sù cña m¹ng ®−îc x¸c ®Þnh bëi mét tæ hîp cña ®−êng truyÒn vËt lý vµ c¸c c«ng nghÖ ®−îc chän ®Ó truyÒn tÝn hiÖu m¹ng. VÝ dô, theo hiÓu biÕt hiÖn hµnh vÒ b¶n chÊt vËt lý cña d©y cable UTP th× b¨ng th«ng cña nã cã giíi h¹n trªn theo lý thuyÕt lµ 1 Gbps. Tuy nhiªn, trªn thùc tÕ th× b¨ng th«ng ®−îc x¸c ®Þnh bëi viÖc dïng 10BASE-T, 100BASE-TX hay 1000BASE-TX Ethernet vµ khi ®ã b¨ng th«ng tèi ®a cña cable UTP theo lý thuyÕt sÏ lÇn l−ît lµ 10 Mbps, 100 Mbps vµ 1000 Mbps. 1.1.4.5 Th«ng l−îng (throughput) Nh− ®· ®−îc ®Þnh nghÜa ë trªn, b¨ng th«ng lµ l−îng th«ng tin ch¶y xuyªn qua m¹ng trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh. Mét LAN th«ng th−êng cã thÓ ®−îc x©y dùng ®Ó cung øng 100 Mbps cho mçi m¸y tr¹m. Nh−ng ®iÒu nµy kh«ng cã nghÜa lµ mçi user cã thÓ di chuyÓn thùc sù 100 Mb sè liÖu qua m¹ng trong mét gi©y trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ. Ng−êi ta th−êng sö dông kh¸i niÖm th«ng l−îng ®Ó ®Æc t¶ b¨ng th«ng kh¶ dông cña m¹ng. Th«ng l−îng lµ b¨ng th«ng ®−îc ®o l−êng thùc sù vµo mét kho¶ng thêi gian ®Æc biÖt trong ngµy sö dông c¸c tuyÕn Internet ®Æc biÖt vµ gi÷a lóc cã mét tËp c¸c sè liÖu ®−îc truyÒn qua m¹ng. Th«ng l−îng th−êng nhá h¬n nhiÒu so víi b¨ng th«ng thiÕt kÕ cña m¹ng. B»ng c¸ch ®o l−êng th«ng l−îng mét c¸ch th−êng xuyªn, ng−êi qu¶n trÞ m¹ng sÏ nhËn thøc ®−îc c¸c thay ®æi vÒ hiÖu suÊt m¹ng còng nh− lµ vÒ nhu cÇu cña ng−êi sö dông ®Ó cã thÓ ®iÒu chØnh m¹ng cho phï hîp. 1.1.4.6 TÝnh to¸n truyÒn d÷ liÖu Nh÷ng ng−êi thiÕt kÕ vµ qu¶n trÞ m¹ng th−êng ph¶i ®−a ra c¸c quyÕt ®Þnh liªn quan ®Õn b¨ng th«ng. QuyÕt ®Þnh ®ã cã thÓ lµ liÖu cã cÇn t¨ng b¨ng th«ng cña mét kÕt nèi WAN ®Ó chøa mét c¬ së d÷ liÖu míi, hay cã thÓ lµ m¹ng trôc cña LAN hiÖn hµnh cã ®ñ b¨ng th«ng ®Ó phôc vô cho mét kho¸ huÊn luyÖn sö dông luång video hay kh«ng. C©u tr¶ lêi cho c¸c vÊn ®Ò thùc tÕ nh− vËy kh«ng ph¶i lu«n t×m thÊy mét c¸ch dÔ dµng, nh−ng lu«n b¾t ®Çu b»ng viÖc tÝnh to¸n truyÒn d÷ liÖu ®¬n gi¶n. Sö dông c«ng thøc: thêi gian truyÒn T b»ng kÝch th−íc S cña tËp tin chia cho b¨ng th«ng BW, T = S/BW, cho phÐp ng−êi qu¶n trÞ m¹ng cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc phÇn nµo hiÖu suÊt cña m¹ng. Tuy nhiªn, cã hai ®iÓm quan träng cÇn ph¶i xem xÐt ®Õn khi thùc hiÖn tÝnh to¸n, ®ã lµ: • KÕt qu¶ chØ lµ mét sù −íc l−îng v× kÝch th−íc S cña file kh«ng bao gåm bÊt kú th«ng tin overhead nµo ®−îc thªm vµo trong qu¸ tr×nh ®ãng gãi. • KÕt qu¶ gÇn nh− lµ thêi gian truyÒn tèt nhÊt cã thÓ ®¹t ®−îc v× b¨ng th«ng kh¶ dông lu«n nhá h¬n gi¸ trÞ b¨ng th«ng tèi ®a theo lý thuyÕt trªn bÊt kú m¹ng nµo. Cã thÓ nhËn ®−îc c¸c −íc l−îng chÝnh x¸c h¬n nÕu sö dông th«ng l−îng thay cho b¨ng th«ng trong khi tÝnh to¸n. 13
1.1.4.7 Digital ng−îc víi Analog Cã hai lo¹i tÝn hiÖu lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù (analog) vµ tÝn hiÖu sè (digital). §¬n vÞ c¬ b¶n cña b¨ng th«ng analog lµ herzt (Hz). Th«ng th−êng ®¬n vÞ c¬ b¶n cña b¨ng th«ng analog còng ®−îc dïng cho b¨ng th«ng cña tÝn hiÖu digital. C¸c ®¬n vÞ b¨ng th«ng phæ biÕn lµ KHz, MHz vµ GHz. Còng cã c¸c ®¬n vÞ ®−îc dïng ®Ó m« t¶ b¨ng th«ng cña c¸c m¹ng LAN kh«ng d©y theo tiªu chuÈn 802.11a vµ 802.11b t−¬ng øng víi ho¹t ®éng ë 5 GHz vµ 2,4 GHz. Trong khi c¸c tÝn hiÖu analog cã thÓ truyÒn dÉn m«t sè d¹ng th«ng tin, chóng l¹i cã nh÷ng bÊt lîi ®¸ng kÓ so víi ho¹t ®éng truyÒn dÉn digital. VÝ dô nh− tÝn hiÖu video ë d¹ng analog ®ßi hái ph¶i cã mét b¨ng tÇn réng ®Ó truyÒn vµ kh«ng thÓ Ðp tÝn hiÖu vµo mét b¨ng tÇn nhá h¬n. NÕu b¨ng th«ng analog kh«ng kh¶ dông th× tÝn hiÖu kh«ng thÓ truyÒn ®i ®−îc. §èi víi tÝn hiÖu digital, tÊt c¶ c¸c th«ng tin ®Òu ®−îc göi ®i d−íi d¹ng bit. C¸c tÝn hiÖu audio, video vµ sè liÖu tÊt c¶ ®Òu trë thµnh c¸c luång bit khi chóng ®−îc truyÒn dÉn qua ®−êng truyÒn digital. Lo¹i truyÒn dÉn nµy t¹o cho b¨ng th«ng digital mét −u thÕ ®Æc biÖt so víi b¨ng th«ng analog. Sè l−îng kh«ng giíi h¹n cña th«ng tin cã thÓ truyÒn qua ®−îc c¸c kªnh digital cã b¨ng th«ng nhá nhÊt vµ chËm nhÊt. §iÒu quan träng ë ®©y lµ cÇn ph¶i hiÓu ®−îc sù kh¸c biÖt vµ sù gièng nhau gi÷a b¨ng th«ng digital vµ b¨ng th«ng analog. Hai lo¹i b¨ng th«ng nµy th−êng xung ®ét lÉn nhau trong lÜnh vùc c«ng nghÖ th«ng tin. V× gi¸o tr×nh nµy chñ yÕu liªn quan ®Õn m¹ng digital nªn thuËt ng÷ b¨ng th«ng sÏ dïng ®Ó chØ b¨ng th«ng digital. 1.2. KiÕn tróc ph©n líp vµ m« h×nh OSI 1.2.1 KiÕn tróc ph©n líp §Ó gi¶m ®é phøc t¹p cña viÖc thiÕt kÕ, cµi ®Æt m¹ng, c¸c m¹ng m¸y tÝnh hiÖn cã ®Òu ®−îc ph©n tÝch thiÕt kÕ theo quan ®iÓm ph©n líp (layering). Môc ®Ých cña mçi líp lµ cung cÊp mét sè dÞch vô (services) nhÊt ®Þnh cho líp cao h¬n. Mçi hÖ thèng trong mét m¹ng ®Òu cã cÊu tróc líp víi sè l−îng, chøc n¨ng mçi líp nh− nhau. D÷ liÖu kh«ng ®−îc truyÒn trùc tiÕp tõ líp thø i bªn hÖ thèng nµy sang líp i t−¬ng øng cña hÖ thèng kh¸c. ChØ cã líp thÊp nhÊt míi cã liªn kÕt vËt lý, c¸c líp cao h¬n chØ lµ liªn kÕt logic (¶o). ë bªn thiÕt bÞ göi, d÷ liÖu ®i tõ líp trªn xuèng, bªn nhËn ng−îc l¹i d÷ liÖu ®i tõ d−íi lªn nhê giao diÖn cña cÆp líp kÒ nhau. Mçi giao diÖn quy ®Þnh th«ng tin vµ dÞch vô nµo ph¶i cung cÊp cho líp trªn nã. 1.2.2 M« h×nh OSI §Ó tr¸nh t×nh tr¹ng kh«ng t−¬ng thÝch cña c¸c hÖ thèng kh¸c nhau, cÇn x©y dùng mét khung chuÈn vÒ kiÕn tróc m¹ng lµm c¨n cø cho c¸c nhµ thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o s¶n phÈm vÒ m¹ng. Hai môc tiªu cÇn ®¹t ®−îc trong mét m¹ng m¸y tÝnh lµ: • Interconnectivity: gióp kÕt nèi c¸c hÖ thèng kh¸c nhau: ®−êng truyÒn vËt lý (physical media), c¬ chÕ ®ãng gãi d÷ liÖu (data packaging mechanism) vµ ®Þnh tuyÕn (routing) gi÷a nót nguån vµ ®Ých. • Interoperability: gióp d÷ liÖu t−¬ng thÝch gi÷a c¸c m¸y tÝnh, bÊt chÊp c¸c m¸y tÝnh cã hÖ ®iÒu hµnh vµ ng«n ng÷ kh¸c nhau. 14
Tæ chøc ISO (The International Organization for Standardization) ®· ®−a ra mét khung chuÈn vµo n¨m 1984, gäi lµ m« h×nh tham chiÕu cho viÖc kÕt nèi c¸c hÖ thèng më OSI (Reference Model for Open System Interconnection). M« h×nh gåm 7 líp, mçi líp lµ ®éc lËp, kh«ng phô thuéc vµo hÖ ®iÒu hµnh vµ c¸c yÕu tè kh¸c. M« h×nh cho phÐp b¹n nhËn ra ®−îc c¸c chøc n¨ng cña m¹ng diÔn ra t¹i mçi líp. Quan träng h¬n, m« h×nh tham chiÕu OSI lµ mét khu«n mÉu gióp b¹n hiÓu th«ng tin di chuyÓn xuyªn qua mét m¹ng nh− thÕ nµo, quan s¸t c¸ch thøc mµ th«ng tin hay c¸c gãi d÷ liÖu di chuyÓn tõ mét ch−¬ng tr×nh øng dông nµy xuyªn qua m«i tr−êng m¹ng (d©y c¸p...) ®i ®Õn ch−¬ng tr×nh øng dông ®ang täa l¹c trªn mét m¸y tÝnh kh¸c trªn m¹ng, ngay c¶ khi ng−êi göi vµ ng−êi nhËn ë hai m«i tr−êng m¹ng kh¸c nhau. HiÖn nay m« h×nh tham chiÕu OSI ®· trë thµnh m« h×nh chÝnh thøc cho ho¹t ®éng truyÒn th«ng m¹ng. MÆc dï vÉn tån t¹i c¸c m« h×nh kh¸c, nh−ng hÇu hÕt c¸c nhµ s¶n xuÊt ®Òu liªn hÖ c¸c s¶n phÈm cña hä víi m« h×nh tham chiÕu OSI. H×nh 1.6. M« h×nh tham chiÕu 7 líp OSI. Trong m« h×nh tham chiÕu OSI mçi líp m« t¶ mét chøc n¨ng m¹ng ®Æc biÖt: • Líp 1, 2, 3 lµ c¸c líp hç trî m¹ng, chóng quan hÖ víi m«i tr−êng vËt lý cña viÖc truyÒn d÷ liÖu tõ thiÕt bÞ nµy sang thiÕt bÞ kh¸c (®iÖn, kÕt nèi vËt lý, ®Þa chØ vËt lý, thêi gian truyÒn vµ ®é tin cËy). • Líp 5, 6, 7 lµ líp hç trî øng dông, chóng cho phÐp kh¶ n¨ng cïng lµm viÖc gi÷a c¸c hÖ thèng phÇn mÒm kh«ng liªn quan ®Õn nhau. • Líp 4 liªn kÕt hai ph©n nhãm trªn vµ b¶o ®¶m nh÷ng g× mµ líp thÊp h¬n truyÒn th× líp trªn cã thÓ sö dông ®−îc. NhËn xÐt r»ng c¸c líp trªn lu«n thùc hiÖn b»ng phÇn mÒm, c¸c líp thÊp h¬n lµ tæ hîp phÇn cøng vµ mÒm, riªng líp vËt lý hÇu nh− toµn phÇn cøng. 1.2.2.1 Chøc n¨ng c¸c líp a) Líp vËt lý (Physical) Göi vµ nhËn c¸c chuçi bit (Send and receive bit-stream), thùc hiÖn liªn kÕt phÇn cøng (c¬ khÝ vµ ®iÖn) bao gåm møc ®iÖn ¸p vµ sù thay ®æi ®iÖn ¸p. Tèc ®é truyÒn, kho¶ng c¸ch tèi ®a vµ thËm chÝ c¸c mèi nèi vËt lý còng n»m trong møc nµy. Líp vËt lý chØ lµm viÖc víi tÝn hiÖu vµ m«i tr−êng truyÒn. b) Líp liªn kÕt d÷ liÖu (Datalink) Cung cÊp mét kh¶ n¨ng chuyÓn d÷ liÖu tin cËy xuyªn qua mét liªn kÕt vËt lý nh− ph©n chia khung d÷ liÖu (framing data packet), cµi vµo ®Þa chØ ®Ých vµ nguån (destination and source addresses), céng tiªu ®Ò (preamble), kiÓu 15
khung d÷ liÖu (frame type), m· söa lçi (checksum) vµo gãi d÷ liÖu ®Ó ®¶m b¶o khung d÷ liÖu ®−îc truyÒn ®i chÝnh x¸c. V× thÕ, líp nµy dïng ®Ó t¹o d÷ liÖu thµnh frame vµ ®iÒu khiÓn truy xuÊt m«i tr−êng. Líp liªn kÕt d÷ liÖu chøa ®ùng hai líp con: ®iÒu khiÓn liªn kÕt logic (LLC - Logical Link Control) vµ ®iÒu khiÓn truy nhËp ®−êng truyÒn (MAC-Media Access Control). §Þa chØ c¸c thiÕt bÞ phÇn cøng chÝnh thùc lµ ®Þa chØ MAC trong líp nµy. §Þa chØ vËt lý còng n»m t¹i ®©y, v× líp 1 chØ lµm viÖc duy nhÊt víi dßng bit. c) Líp m¹ng (Network) T×m ®−êng ®i tèt nhÊt cho d÷ liÖu tõ nót A ®Õn nót B (routing). KÕt hîp víi líp giao vËn ®Ó ®¶m b¶o d÷ liÖu ®−îc ph©n phèi chÝnh x¸c vµ nguyªn vÑn. Tøc lµ líp m¹ng dïng ®Ó chän ®−êng, ®Þnh tuyÕn vµ ®¸nh ®Þa chØ. d) Líp giao vËn (Transport) Ph©n chia d÷ liÖu tõ host truyÒn vµ t¸i hîp d÷ liÖu t¹i host nhËn. Ranh giíi líp giao vËn vµ líp phiªn xem nh− ranh giíi gi÷a giao thøc øng dông (application protocol) vµ giao thøc luång d÷ liÖu (data-flow protocol). C¸c dÞch vô tin cËy, ph¸t hiÖn lçi, kh¾c phôc lçi còng nh− ®iÒu khiÓn luång th«ng tin ®−îc sö dông triÖt ®Ó. ChÊt l−îng dÞch vô vµ ®é tin cËy lµ môc tiªu cÇn ®¹t ®−îc t¹i líp nµy. e) Líp phiªn (Session) ThiÕt lËp, qu¶n lý, ®ång bé vµ kÕt thóc c¸c phiªn th«ng tin gi÷a hai nót m¹ng. KÕt nèi nµy cã thÓ lµ hai chiÒu kh«ng ®ång thêi (half duplex) hoÆc hai chiÒu ®ång thêi (full duplex). Do ®ã nhiÖm vô cña líp phiªn lµ héi tho¹i. f) Líp tr×nh diÖn (Presentation) §¶m b¶o th«ng tin mµ líp øng dông cña mét hÖ thèng ®Çu cuèi göi ®i líp øng dông cña mét hÖ thèng kh¸c cã thÓ ®äc ®−îc (data transfer syntax). NÕu cÇn, líp tr×nh diÖn th«ng dÞch c¸c d¹ng d÷ liÖu kh¸c nhau thµnh mét d¹ng chung. VËy chøc n¨ng líp tr×nh diÖn lµ t¹o d¹ng d÷ liÖu chung. g) Líp øng dông (Application) GÇn gòi víi ng−êi dïng h¬n hÕt, cung cÊp c¸c dÞch vô m¹ng b»ng c¸ch t¹o ra giao diÖn gi÷a ng−êi sö dông víi c¸c øng dông nh− th− ®iÖn tö (email), truy nhËp tµi nguyªn trªn m¹ng, truyÒn file, m« pháng ®Çu cuèi ... V× vËy chøc n¨ng líp øng dông lµ tr×nh duyÖt Web. 1.2.2.2 §ãng gãi d÷ liÖu (Encapsulation-Wrapping data) NÕu mét m¸y tÝnh A (host A) muèn göi d÷ liÖu ®Õn mét m¸y tÝnh B (host B), d÷ liÖu ph¶i ®−îc ®ãng gãi. Ho¹t ®éng ®ãng gãi sÏ gãi d÷ liÖu cïng c¸c th«ng tin giao thøc cÇn thiÕt (header - th«ng tin ®Þa chØ thªm vµo, trailer...). Cã n¨m b−íc ®µm tho¹i ®Ó gãi d÷ liÖu: 1. X©y dùng d÷ liÖu: c¸c d¹ng d÷ liÖu kh¸c nhau, ch¼ng h¹n néi dung mét email, c¸c ký tù alphabet chuyÓn thµnh d÷ liÖu d¹ng chung (data) ®Ó cã thÓ ®i xuyªn qua liªn m¹ng. 2. Gãi d÷ liÖu ®Ó vËn chuyÓn ®Çu cuèi-®Õn-®Çu cuèi: d÷ liÖu ®−îc ®ãng gãi cho vËn chuyÓn liªn m¹ng. B»ng c¸ch ph©n ®o¹n d÷ liÖu thµnh c¸c segment, chøc n¨ng vËn chuyÓn b¶o ®¶m r»ng d÷ liÖu ®−îc tiÕp nhËn t¹i c¶ hai ®Çu cña hÖ thèng. 3. G¾n ®Þa chØ m¹ng vµo header: d÷ liÖu ®Æt vµo gãi (packet) hay mét 16
datagram cã chøa header m¹ng víi c¸c ®Þa chØ luËn lý cña nguån vµ ®Ých. C¸c ®Þa chØ nµy gióp c¸c thiÕt bÞ m¹ng göi c¸c gãi qua m¹ng däc theo ®−êng dÉn ®· chän. 4. G¾n ®Þa chØ côc bé vµo header liªn kÕt d÷ liÖu: mçi thiÕt bÞ m¹ng ph¶i ®−îc gãi vµo mét frame. Frame cho phÐp kÕt nèi ®Õn thiÕt bÞ m¹ng kÕ tiÕp ®−îc nèi tiÕp trªn liªn kÕt. Mçi thiÕt bÞ m¹ng trªn ®−êng dÉn ®· chän yªu cÇu ®ãng frame ®Ó nã kÕt nèi ®−îc ®Õn thiÕt bÞ kÕ tiÕp. 5. ChuyÓn ®æi thµnh chuçi bit ®Ó truyÒn: frame chuyÓn thµnh chuçi bit ®Ó truyÒn trªn m«i tr−êng. C¸c header vµ trailer ®−îc thªm vµo khi d÷ liÖu chuyÓn xuèng c¸c líp trong m« h×nh OSI. Chøc n¨ng ®ång bé (clocking) cho phÐp c¸c thiÕt bÞ ph©n t¸ch c¸c bit nµy khi chóng truyÒn xuyªn qua m«i tr−êng. L−u ý lµ m«i tr−êng trªn liªn m¹ng vËt lý cã thÓ thay ®æi däc theo ®−êng dÉn. VÝ dô, mét th«ng ®iÖp e-mail cã thÓ b¾t nguån tõ mét LAN, xuyªn qua m¹ng trôc campus vµ ®i ra mét liªn kÕt WAN cho ®Õn khi tíi ®−îc ®Ých trªn mét LAN kh¸c ë c¸ch xa. Host A Host B Application Application Data Stream Data Presentatio Presentatio Data Stream Sn ssion Sn ssion e e Data Stream Transport Transport Segme Network Netw ork Netw ork Packet Header Frame Network Frame Data Link Data Link Frame Header Header Trailer Physical Physical Bit 110001010101101100001010 H×nh 1.7. §ãng gãi d÷ liÖu. 1.3. TruyÒn th«ng ngang hµng (peer-to-peer) §Ó cho d÷ liÖu di chuyÓn tõ nguån ®Õn ®Ých, mçi líp cña m« h×nh OSI t¹i nguån ph¶i th«ng tin víi líp ngang hµng víi nã t¹i m¸y ®Ých. D¹ng truyÒn th«ng nµy gäi lµ truyÒn th«ng ngang hµng (peer-to-peer). Trong suèt qu¸ tr×nh truyÒn th«ng ngang hµng, c¸c giao thøc cña mçi líp trao ®æi c¸c gãi th«ng tin vµ c¸c gãi th«ng tin nµy ®−îc gäi lµ c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu giao thøc PDU (Protocol Data Units). Mçi líp truyÒn th«ng trªn m¸y tÝnh nguån truyÒn nhËn c¸c PDU riªng cña líp víi líp ngang hµng bªn m¸y tÝnh ®Ých. §Ó cung cÊp dÞch vô nµy, líp d−íi sö dông viÖc ®ãng gãi ®Ó ®Æt PDU tõ líp trªn vµo tr−êng d÷ liÖu cña gãi; sau ®ã nã thªm c¸c th«ng tin bæ sung gåm header, trailer, mµ líp nµy cÇn ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng cña nã. KÕ tiÕp, khi d÷ liÖu di chuyÓn xuèng xuyªn qua c¸c líp cña m« h×nh OSI, c¸c header vµ trailer kh¸c l¹i ®−îc thªm vµo. Sau khi c¸c líp 7 (øng dông), 6 (tr×nh diÖn) vµ 5 (phiªn) ®· thªm th«ng tin cña chóng, líp thø 4 (giao vËn) l¹i tiÕp tôc bæ sung nhiÒu th«ng tin h¬n. Nhãm d÷ liÖu nµy, PDU cña líp 4 gäi lµ segment. Líp m¹ng cung cÊp mét dÞch vô cho líp giao vËn vµ líp giao vËn biÓu diÔn d÷ liÖu cho hÖ thèng con liªn m¹ng. Líp m¹ng cã nhiÖm vô di chuyÓn c¸c d÷ liÖu xuyªn qua m¹ng. Nã hoµn thµnh nhiÖm vô nµy b»ng c¸ch ®ãng gãi d÷ liÖu vµ ®Ýnh mét header ®Ó t¹o ra mét packet (PDU cña líp 3). Header chøa th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó hoµn tÊt viÖc 17
truyÒn vÝ dô nh− ®Þa chØ luËn lý cña nguån vµ ®Ých. Líp liªn kÕt d÷ liÖu cung cÊp mét dÞch vô cho líp m¹ng. Nã gãi th«ng tin cña líp m¹ng trong mét frame (PDU cña líp 2). Header cña frame chøa th«ng tin (vÝ dô nh− c¸c ®Þa chØ vËt lý) cÇn thiÕt ®Ó hoµn tÊt c¸c chøc n¨ng liªn kÕt d÷ liÖu. Líp vËt lý còng cung cÊp mét dÞch vô cho líp liªn kÕt d÷ liÖu. Líp vËt lý m· ho¸ frame liªn kÕt d÷ liÖu thµnh c¸c mÉu bao gåm c¸c bit 1 vµ 0 ®Ó truyÒn ®i. H×nh 1.8. TruyÒn th«ng ngang h ng trong m« h×nh OSI. 1.4. M« h×nh TCP/IP TiÒn th©n cña m« h×nh TCP/IP lµ m« h×nh DoD do bé quèc phßng Mü (DoD: Department of Defense) t¹o ra nh»m thiÕt kÕ mét m¹ng cã thÓ tån t¹i d−íi bÊt kú hoµn c¶nh nµo, kÓ c¶ trong chiÕn tranh h¹t nh©n. ChÝnh bµi to¸n thiÕt kÕ rÊt ®Æc biÖt nµy ®· dÉn tíi sù ph¸t minh ra m« h×nh TCP/IP. TCP/IP ®· ®−îc ph¸t triÓn nh− lµ mét giao thøc chuÈn më. TÊt c¶ mäi ng−êi ®Òu cã thÓ sö dông TCP/IP mét c¸ch tù do. Vµ chÝnh v× vËy mµ TCP/IP ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ. M« h×nh TCP/IP cã bèn líp sau: • Líp øng dông (Application) • Líp giao vËn (Transport) • Líp Internet (Internet) • Líp truy nhËp m¹ng (Network Access). 18
MÆc dï mét sè líp trong m« h×nh TCP/IP cã tªn gièng nh− c¸c líp bªn m« h×nh OSI, nh−ng c¸c líp nµy trong hai m« h×nh kh«ng hoµn toµn t−¬ng øng víi nhau. §Æc biÖt lµ líp øng dông cã c¸c chøc n¨ng kh¸c biÖt trong mçi m« h×nh. H×nh 1.9. M« h×nh TCP/IP. 1.4.1 Chøc n¨ng cña c¸c líp trong m« h×nh TCP/IP C¸c nhµ thiÕt kÕ TCP/IP cho r»ng líp øng dông nªn bao gåm c¶ c¸c chøc n¨ng chi tiÕt cña líp phiªn vµ líp tr×nh bµy trong m« h×nh OSI. V× vËy líp øng dông trong m« h×nh TCP/IP khèng chÕ lu«n c¸c ho¹t ®éng tr×nh bµy, m· ho¸ vµ ®iÒu khiÓn ®èi tho¹i. Mét sè giao thøc cña líp øng dông ®−îc dïng phæ biÕn nhÊt lµ: FTP (File Transfer Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Líp giao vËn liªn quan ®Õn c¸c vÊn ®Ò vÒ chÊt l−îng dÞch vô nh− ®é tin cËy, ®iÒu khiÓn luång vµ kiÓm so¸t lçi. Mét trong nh÷ng giao thøc cña líp giao vËn, giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn TCP (Transmision Control Protocol), cung cÊp c¸c ph−¬ng thøc mÒm dÎo vµ v−ît tréi ®Ó tiÕn hµnh truyÒn th«ng trªn m¹ng Ýt lçi, l−u th«ng tèt vµ tin cËy. TCP lµ mét giao thøc cã xu h−íng kÕt nèi (connection-oriented). Trong khi gãi th«ng tin cña líp øng dông vµo c¸c ®¬n vÞ segment, TCP duy tr× mét ®èi tho¹i gi÷a nguån vµ ®Ých ®Õn. Xu h−íng kÕt nèi kh«ng cã nghÜa lµ tån t¹i mét m¹ch gi÷a c¸c m¸y tÝnh truyÒn tin. C¸c segment cña líp 4 ch¹y xu«i ng−îc gi÷a hai host ®Ó nhËn ra r»ng cã mét kÕt nèi luËn lý tån t¹i trong mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã. C¸c giao thøc phæ biÕn nhÊt cña líp giao vËn lµ: TCP vµ UDP (User Datagram Protocol). Môc ®Ých cña líp Internet lµ ®Ó chia c¸c segment cña TCP thµnh c¸c gãi vµ göi chóng tõ bÊt kú m¹ng nµo. Mçi gãi th«ng tin cã thÓ ®Õn m¹ng ®Ých theo nh÷ng con ®−êng kh¸c nhau. Giao thøc ®Æc biÖt kiÓm so¸t líp nµy ®−îc gäi lµ giao thøc IP (Internet Protocol). ViÖc x¸c ®Þnh ®−êng truyÒn dÉn tèt nhÊt vµ chuyÓn m¹ch ®Ó truyÒn c¸c gãi ®Òu diÔn ra ë líp nµy. BÊt kÓ c¸c dÞch vô øng dông m¹ng nµo ®−îc cung cÊp vµ giao thøc giao vËn nµo ®−îc dïng, chØ cã mét giao thøc Internet lµ IP. §©y lµ mét quyÕt ®Þnh thiÕt kÕ cã chñ ®Ých. IP phôc vô nh− mét giao thøc ®a n¨ng cho phÐp bÊt kú m¸y tÝnh nµo ë bÊt kú n¬i ®©u ®Òu cã thÓ truyÒn th«ng vµo bÊt kú thêi ®iÓm nµo. Mèi liªn hÖ mËt thiÕt gi÷a IP vµ TCP lµ hÕt søc quan träng. IP cã thÓ ®−îc xem nh− cã chøc n¨ng chØ ra c¸c con ®−êng cho c¸c gãi, trong khi TCP cung cÊp mét c¬ chÕ vËn chuyÓn tin cËy. Líp truy nhËp m¹ng (Network Access) cßn ®−îc gäi lµ líp host-to-network. Líp nµy ®Ò cËp ®Õn tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn, c¶ vËt lý vµ luËn lý, cÇn thiÕt ®Ó t¹o ra mét liªn kÕt vËt lý. Nã bao gåm tÊt c¶ c¸c chi tiÕt kü thuËt thiÕt lËp m¹ng, bao gåm tÊt c¶ c¸c chi tiÕt trong c¸c líp vËt lý vµ líp liªn kÕt d÷ liÖu trong m« h×nh OSI. 19
H×nh 1.10. S¬ ®å giao thøc TCP/IP. 1.4.2 So s¸nh m« h×nh TCP/IP vµ m« h×nh OSI Hai m« h×nh TCP/IP vµ OSI cã mét sè ®iÓm t−¬ng ®ång nh−ng ®ång thêi còng cã nh÷ng ®iÓm kh¸c biÖt. C¸c ®iÓm t−¬ng ®ång gi÷a TCP/IP vµ OSI lµ: • C¶ hai ®Òu ph©n líp. • C¶ hai ®Òu cã líp øng dông mµ tõ ®ã chóng cã c¸c dÞch vô kh¸c nhau. • C¶ hai ®Òu cã líp m¹ng vµ líp giao vËn gÇn gièng nhau. • C¶ hai ®Òu cho c¸c gãi ®−îc chuyÓn m¹ch. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c gãi riªng biÖt cã thÓ ®i theo c¸c ®−êng dÉn ®éc lËp ®Ó ®i cïng mét ®Ých. Tr¸i ng−îc h¼n víi c¸c m¹ng chuyÓn m¹ch (circuit- switched network) n¬i mµ tÊt c¶ c¸c gãi ®Òu ph¶i ®i theo cïng mét ®−êng dÉn tíi ®Ých. C¸c ®iÓm kh¸c biÖt gi÷a TCP/IP vµ OSI lµ: • TCP/IP kÕt hîp líp tr×nh bµy vµ líp phiªn vµo líp øng dông. • TCP/IP kÕt hîp c¸c líp liªn kÕt d÷ liÖu vµ líp vËt lý thµnh líp truy nhËp m¹ng. • TCP/IP ®¬n gi¶n h¬n v× cã Ýt líp h¬n. • Giao thøc ICP/IP lµ c¸c tiªu chuÈn mµ Internet dïng ®Ó ph¸t triÓn, nh− vËy m« h×nh TCP/IP cã ®−îc sù tÝn nhiÖm bëi c¸c giao thøc cña nã. Ng−îc l¹i, víi c¸c m¹ng kh«ng ®−îc x©y dùng trªn giao thøc OSI, th× m« h×nh OSI chØ ®−îc dïng nh− lµ mét h−íng dÉn. 20
C¸c chuyªn viªn thiÕt lËp m¹ng cã thÓ cã nh÷ng quan ®iÓm kh¸c nhau khi lùa chän m« h×nh. Tuy nhiªn do b¶n chÊt tù nhiªn cña c«ng nghÖ, viÖc th©n thiÖn víi c¶ hai m« h×nh OSI vµ TCP/IP lµ ®iÒu hÕt søc cÇn thiÕt. Ngoµi ra, còng cÇn ph¶i ghi nhí lµ cã thÓ cã sù kh¸c biÖt gi÷a mét m« h×nh vµ mét giao thøc thùc sù ®−îc dïng khi thiÕt lËp m¹ng. H×nh 1.11. So s¸nh m« h×nh TCP/IP víi m« h×nh OSI. 1.5. HÖ ®iÒu hµnh m¹ng NOS (Network Operating System) Muèn cho m¸y tÝnh ho¹t ®éng ®−îc cÇn cã hÖ ®iÒu hµnh (OS) ®ã lµ hÖ ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng sau: • §ãng vai trß trung gian vµ giao diÖn gi÷a ng−êi sö dông vµ m¸y tÝnh, • Qu¶n lý vµ ph©n phèi c¸c tµi nguyªn cña m¸y tÝnh, • Tèi −u ho¸ viÖc sö dông tµi nguyªn cña m¸y tÝnh. Khi ghÐp nèi m¸y tÝnh thµnh m¹ng th× còng cÇn ph¶i cã hÖ ®iÒu hµnh m¹ng viÕt t¾t lµ NOS (Network Operating System). Mét hÖ ®iÒu hµnh m¹ng, ngoµi chøc n¨ng vèn cã cña mét hÖ ®iÒu hµnh, cßn ph¶i: • Qu¶n lý vµ ph©n phèi c¸c tµi nguyªn dïng chung trªn toµn m¹ng • Thùc hiÖn viÖc qu¶n trÞ m¹ng trong ®ã cã: qu¶n lý ng−êi sö dông, tèi −u ho¸ hiÖu suÊt, vµ ®Æc biÖt lµ ph¶i thùc hiÖn c¸c chÝnh s¸ch b¶o mËt. §Ó thiÕt kÕ vµ c¸i ®Æt mét hÖ ®iÒu hµnh m¹ng cã thÓ thùc hiÖn theo c¸c c¸ch sau ®©y: 1. T«n träng tÝnh ®éc lËp cña c¸c hÖ ®iÒu hµnh côc bé ®· cã s½n trªn m¸y tÝnh cña m¹ng. Khi ®ã hÖ ®iÒu hµnh m¹ng ®−îc cµi ®Æt nh− mét tËp c¸c ch−¬ng tr×nh tiÖn Ých ch¹y trªn c¸c m¸y kh¸c nhau cña m¹ng. C¸ch nµy dÔ cµi ®Æt vµ kh«ng v« hiÖu ho¸ c¸c phÇn mÒm ®· cã. Muèn vËy, cÇn ph¶i cung cÊp cho ng−êi sö dông mét tiÕn tr×nh ®ång nhÊt, gäi lµ agent, t¹o ra mét giao diÖn ®ång nhÊt víi tÊt c¶ c¸c hÖ thèng côc bé. Agent qu¶n lý mét c¬ së d÷ liÖu chøa c¸c th«ng tin vÒ c¸c hÖ thèng côc bé vµ vÒ c¸c ch−¬ng tr×nh, d÷ liÖu cña ng−êi sö dông. ViÖc cµi ®Æt m¹ng bao gåm hai c«ng viÖc chÝnh lµ thiÕt kÕ ng«n ng÷ lÖnh vµ cµi ®Æt agent. 2. Mét c¸ch kh¸c lµ bá qua hÖ ®iÒu hµnh côc bé ®· cã s½n trªn m¸y vµ cµi ®Æt mét hÖ ®iÒu hµnh thuÇn nhÊt trªn toµn m¹ng. C¸ch nµy nÕu thùc hiÖn ®−îc th× tÊt nhiªn lµ rÊt tèt. Tuy nhiªn lµ sÏ cã nhiÒu khã kh¨n vµ phøc t¹p. Nã cã thÓ ®−îc thùc hiÖn theo hai m« h×nh lµ: m« h×nh tiÕn tr×nh vµ m« h×nh ®èi t−îng. 21
Theo m« h×nh tiÕn tr×nh, mçi tµi nguyªn ®−îc qu¶n lý bëi mét • tiÕn tr×nh vµ hÖ ®iÒu hµnh m¹ng ®iÒu khiÓn sù t−¬ng t¸c gi÷a c¸c tiÕn tr×nh ®ã. NhiÖm vô then chèt lµ x©y dùng c¬ chÕ liªn l¹c gi÷a c¸c tiÕn tr×nh. • Theo m« h×nh ®èi t−îng, mçi ®èi t−îng cã mét kiÓu biÓu diÔn vµ mét tËp c¸c thao t¸c cã thÓ thùc hiÖn trªn nã. §Ó thùc hiÖn mét thao t¸c trªn mét ®èi t−îng, mét tiÕn tr×nh cña ng−êi sö dông ph¶i cã mét giÊy phÐp ®èi víi ®èi t−îng ®ã. NhiÖm vô cña hÖ ®iÒu hµnh lµ qu¶n lý c¸c “giÊy phÐp” vµ cÊp c¸c “giÊy phÐp” nµy cho c¸c tiÕn tr×nh. VÊn ®Ò lµ c¸c giÊy phÐp cÇn ®−îc l−u chuyÓn sao cho mäi tiÕn tr×nh ®Òu cã c¬ héi nhËn ®−îc, nh−ng nh÷ng ng−êi kh¸c kh«ng thÓ tù t¹o ra ®−îc chóng. Cho ®Õn gÇn ®©y, phÇn mÒm ®iÒu hµnh m¹ng chØ lµ phÇn thªm vµo c¸c hÖ ®iÒu hµnh s½n cã. Mét sè hÖ ®iÒu hµnh vÝ dô nh− UNIX vµ Mac OS cã s½n c¸c chøc n¨ng cña hÖ ®iÒu hµnh m¹ng. M¸y tÝnh c¸ nh©n trong m¹ng thùc chÊt ch¹y c¶ hÖ ®iÒu hµnh cho m¸y ®¬n lÎ vµ hÖ ®iÒu hµnh m¹ng. HiÖn nay c¸c hÖ ®iÒu hµnh m¹ng th«ng dông cã thÓ kÓ ®Õn Novell Netware, Artisoft's LANtastic, Microsoft Windows Server, vµ Windows NT. 22