BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG 4:

PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ THIẾT BỊ MẠNG

1. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN:

1.1. Khái niệm
Trên một mạng máy tính, các dữ liệu được truyền trên một môi trường truyền dẫn
(transmission media), nó là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết
bị. Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu:
- Hữu tuyến (bounded media)
- Vô tuyến (boundless media)
Thông thường hệ thống mạng sử dụng hai loại tín hiệu là: digital và analog
1.2. Tần số truyền thơng
Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính
khác. Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân
(bật/tắt). Các tín hiệu truyền thơng giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ
trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại.
Các sóng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Các tần số này có thể
được dùng với cáp xoắn đơi, cáp đồng trục hoặc thơng qua việc truyền phủ sóng radio.
Sóng viba (microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa
các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại cellular.
Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách
tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho
nhiều trạm thu. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông
qua cáp quang
1.3. Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn
Mỗi phương tiện truyền dẫn đều có những tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi kiểu
dịch vụ cụ thể, nhưng thông thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau:

- Chi phí
- u cầu cài đặt
- Độ bảo mật
- Băng thơng (bandwidth): được xác định bằng tổng lượng thơng tin có thể truyền dẫn
trên đường truyền tại một thời điểm. Băng thông là một số xác định, bị giới hạn bởi phương
tiện truyền dẫn, kỹ thuật truyền dẫn và thiết bị mạng được sử dụng. Băng thông là một trong
những thông số dùng để phân tích độ hiệu quả của đường mạng. Đơn vị của băng thông:
+ Bps (Bits per second-số bit trong một giây): đây là đơn vị cơ bản của băng thông.
+ KBps (Kilobits per second): 1 KBps=103 bps=1000 Bps
+ MBps (Megabits per second): 1 MBps = 103 KBps
+ GBps (Gigabits per second): 1 GBps = 103 MBps
+ TBps (Terabits per second): 1 TBps = 103 GBPS.
Thông lượng (Throughput): lượng thông tin thực sự được truyền dẫn trên thiết bị tại
một thời điểm.
- Băng tầng cơ sở (baseband): dành tồn bộ băng thơng cho một kênh truyền, băng
tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn
(chia sẻ băng thông).

trang 23
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
- Độ suy giảm (attenuation): độ đo sự suy yếu đi của tín hiệu khi di chuyển trên một
phương tiện truyền dẫn. Các nhà thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài dây cáp
vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu yếu đi mà khơng thể phục hồi được.
- Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference - EMI): bao gồm các nhiễu điện từ
bên ngồi làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn.
- Nhiễu xuyên kênh (crosstalk): hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiễu lẫn nhau.
1.4. Các kiểu truyền dẫn

Có các kiểu truyền dẫn như sau:
Đơn công (Simplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận
tín hiệu được phân biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trị phát tín hiệu, cịn thiết bị
thu chỉ đảm nhiệm vai trị nhận tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.
+ Bán song công (Half-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị có thể là thiết bị
phát, vừa là thiết bị thu. Nhưng tại một thời điểm thì chỉ có thể ở một trạng thái (phát hoặc
thu). Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này.
+ Song công (Full-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, tại một thời điểm, thiết bị có
thể vừa phát vừa thu. Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này.
2. CÁC LOẠI CÁP THÔNG DỤNG:
2.1. Cáp xoắn đôi
Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu
điện từ.
Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong LAN: Cáp xoắn đơi có vỏ bọc
kim loại chống nhiễu- STP Cable (Shielded twisted-Pair) và Cáp xoắn đơi khơng có vỏ bọc
kim loại chống nhiễu-UTP Cable (Unshielded Twisted- Pair).
Cáp xoắn đơi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded twisted-Pair):
- Gồm nhiều cặp xoắn đơi được phủ bên ngồi một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện.
Lớp vỏ này có tác dụng chống nhiễu điện từ từ bên ngoài vào và chống phát xạ nhiễu bên
trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thốt nhiễu. Cáp STP ít bị tác động bởi
nhiễu điện và có tốc độ truyền qua khoảng cách xa cao hơn cáp UTP.

Cấu tạo cáp STP.
- Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang.
trang 24
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
- Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường chạy 100m;

tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring).
- Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thơng thường chiều dài cáp nên ngắn
hơn 100m.
- Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9).
Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded Twisted- Pair):
- Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng khơng có lớp vỏ đồng chống nhiễu. Cáp
UTP được sử dụng trong mạng Ethernet 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã
nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưa chuộng nhất.
- Khơng có vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do
đó thơng thường dùng để đi dây trong nhà. Đầu nối dùng RJ-45


Cáp UTP được phân thành các loại sau :
 Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps.
 Loại 2: cáp này gồm bốn dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps.
 Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10 Mbps. Cáp này gồm bốn dây
xoắn đôi với ba mắt xoắn trên mỗi foot ( foot là đơn vị đo chiều dài, 1 foot =
0.3048 mét).
 Loại 4: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ đạt được 16 Mbps.
 Loại 5: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ 100Mbps

Các kỹ thuật bấm cáp mạng.
Cáp thẳng (Straight-through cable): là cáp dùng để nối PC và các thiết bị mạng như
Hub, Switch, Router… Cáp thẳng theo chuẩn 10/100 Base-T dùng hai cặp dây xoắn nhau
và dùng chân 1, 2, 3, 6 trên đầu RJ45. Cặp dây xoắn thứ nhất nối vào chân 1, 2, cặp xoắn
thứ hai nối vào chân 3, 6. Đầu kia của cáp dựa vào màu nối vào chân của đầu RJ45 và nối
tương tự.
trang 25
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG



BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

Cách đấu dây thẳng
Cáp chéo (Crossover cable): là cáp dùng nối trực tiếp giữa hai thiết bị giống nhau như
PC – PC, Hub – Hub, Switch – Switch. Cáp chéo trật tự dây cũng giống như cáp thẳng
nhưng đầu dây còn lại phải chéo cặp dây xoắn sử dụng (vị trí thứ nhất đổi với vị trí thứ 3, vị
trí thứ hai đổi với vị trí thứ sáu) .

Cách đấu dây chéo
2.2. Cáp đồng trục băng tần cơ sở
Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung, một dây dẫn
trung tâm (thường là dây đồng cứng) đường dây còn lại tạo thành đường ống bao xung
quanh dây dẫn trung tâm (dây dẫn này có thể là dây bện kim loại và vì nó có chức năng
chống nhiễu nên còn gọi là lớp bọc kim). Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly, và bên
ngồi cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp.

trang 26
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
Cáp đồng trục
Cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác (ví dụ như cáp xoắn
đơi) do ít bị ảnh hưởng của môi trường. Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thể có
kích thước trong phạm vi vài ngàn mét, cáp đồng trục được sử dụng nhiều trong các mạng
dạng đường thẳng. Hai loại cáp thường được sử dụng là cáp đồng trục mỏng và cáp đồng
trục dày trong đường kính cáp đồng trục mỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5 inch.
Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín
hiệu lớn hơn.

Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thơng từ 2,5 - 10 Mb/s, cáp đồng
trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó có lớp vỏ bọc bên ngồi, độ
dài thơng thưịng của một đoạn cáp nối trong mạng là 200m, thường sử dụng cho dạng Bus.
Cáp đồng trục mỏng (thin cable/thinnet): có đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG58, chiều dài đường chạy tối đa là 185 m.
- Cáp RC-58, trở kháng 50 ohm dùng với Ethernet mỏng.
- Cáp RC-59, trở kháng 75 ohm dùng cho truyền hình cáp.
- Cáp RC-62, trở kháng 93 ohm dùng cho ARCnet.
Cáp đồng trục dày (thick cable/thicknet):
 Được dùng trong mạng Ethernet 10Base5;
 Có đường kính khoảng 13 mm, thuộc họ RG-8;
 Khoảng cách tối đa cho phép truyền tín hiệu: 500m;
 Dùng đầu nối: N-series;
 Số node tối đa trên 1 đoạn cáp: 100;
 Tốc độ: 10Mbps;
 Chống nhiễu tốt;
 Độ tin cậy: Tốt;
 Độ phức tạp cho việc lắp đặt: cao;
 Khắc phục lỗi kém;
 Quản lý: khó;
 Chi phí cho 1 node kết nối vào: trung bình;
 Ứng dụng tốt nhất: Dùng trong mạng đường trục-Backbone
2.3. Cáp đồng trục băng rộng
Đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng trong truyền hình cap) có
giải thông từ 4 – 300 Khz trên chiều dài 100 km. Thuật ngữ “băng rộng” vốn là thuật ngữ
của ngành truyền hình cịn trong ngành truyền số liệu điều này chỉ có nghĩa là cáp loại
này cho phép truyền thơng tin tương tự (analog) mà thôi. Các hệ thống dựa trên cáp
đồng trục băng rộng có thể truyền song song nhiều kênh. Việc khuyếch đại tín hiệu
chống suy hao có thể làm theo kiểu khuyếch đại tín hiệu tương tự (analog). Để truyền
thơng cho máy tính cần chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự.
trang 27

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
2.4. Cáp quang
Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi thủy tinh có
thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng phản xạ các tín hiệu trở
lại để giảm sự mất mát tín hiệu. Bên ngồi cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp. Như vậy
cáp sợi quang không truyền dẫn các tín hiệu điện mà chỉ truyền các tín hiệu quang (các tín
hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được
chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện).
Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron. Do đường kính lõi sợi thuỷ tinh có kích
thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần cơng nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao
địi hỏi chi phí cao.
Dải thơng của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và cho phép khoảng cách đi cáp khá
xa do độ suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp. Ngồi ra, vì cáp sợi quang khơng dùng tín hiệu
điện từ để truyền dữ liệu nên nó hồn tồn khơng bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu
truyền không thể bị phát hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử của người khác.
Chỉ trừ nhược điểm khó lắp đặt và giá thành cịn cao, nhìn chung cáp quang thích hợp
cho mọi mạng hiện nay và sau này.
Cáp quang cũng có hai loại
- Loại đa mode (multimode fiber): khi góc tới thành dây dẫn lớn đến một mức nào đó
thì có hiện tượng phản xạ tồn phần. Nhiều tia sáng có thể cùng truyền miễn là góc tới của
chúng đủ lớn. Các cap đa mode có đường kính khoảng 50
- Loại đơn mode (singlemode fiber): khi đường kính dây dẫn bằng bước sóng thì cáp
quang giống như một ống dẫn sóng, khơng có hiện tượng phản xạ nhưng chỉ cho một tia đi.
Loại nàycó cường kính khoản 8 và phải dùng diode laser. Cáp quang đa mode có thể cho
phép truyền xa tới hàng trăm km mà khơng cần phải khuyếch đại.
3. ĐƯỜNG TRUYỀN VƠ TUYẾN
Khi dùng các loại cáp ta gặp một số khó khăn như cơ sở cài đặt cố định, khoảng cách

khơng xa, vì vậy để khắc phục những khuyết điểm trên người ta dùng đường truyền vô
tuyến. Đường truyền vô tuyến mang lại những lợi ích sau:
- Cung cấp nối kết tạm thời với mạng cáp có sẵn.
- Những người liên tục di chuyển vẫn nối kết vào mạng dùng cáp.
- Lắp đặt đường truyền vơ tuyến ở những nơi địa hình phức tạp không thể đi dây được.
- Phù hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cùng một lúc cho nhiều khách hàng. Ví
dụ như: dùng đường vơ tuyến cho phép khách hàng ở sân bay kết vào mạng để duyệt
Internet.
- Dùng cho những mạng có giới hạn rộng lớn vượt quá khả năng cho phép của cáp
đồng và cáp quang.
- Dùng làm kết nối dự phòng cho các kết nối hệ thống cáp.
Tuy nhiên, đường truyền vô tuyến cũng có một số hạn chế:
- Tín hiệu khơng an tồn.
- Dễ bị nghe lén.
trang 28
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
- Khi có vật cản thì tín hiệu suy yếu rất nhanh.
- Băng thơng khơng cao.
3.1. Sóng vơ tuyến
Sóng radio nằm trong phạm vi từ 10 KHz đến 1 GHz, trong miền này ta có rất nhiều
dải tần ví dụ như: sóng ngắn, VHF (dùng cho tivi và radio FM), UHF (dùng cho tivi). Tại
mỗi quốc gia, nhà nước sẽ quản lý cấp phép sử dụng các băng tần để tránh tình trạng các
sóng bị nhiễu. Nhưng có một số băng tần được chỉ định là vùng tự do có nghĩa là chúng ta
dùng nhưng khơng cần đăng ký (vùng này thường có dải tần 2,4 Ghz). Tận dụng lợi điểm
này các thiết bị Wireless của các hãng như Cisco, Compex đều dùng ở dải tần này. Tuy
nhiên, chúng ta sử dụng tần số khơng cấp phép sẽ có nguy cơ nhiễu nhiều hơn.
3.2. Sóng vi ba

Truyền thơng viba thường có hai dạng: truyền thông trên mặt đất và các nối kết với vệ
tinh. Miền tần số của viba mặt đất khoảng 21-23 GHz, các kết nối vệ tinh khoảng 11-14
Mhz. Băng thông từ 1-10 MBps. Sự suy yếu tín hiệu tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, công
suất và tần số phát. Chúng dễ bị nghe trộm nên thường được mã hóa.
3.3. Hồng ngoại
Tất cả mạng vô tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cách dùng tia hồng ngoại để
truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Phương pháp này có thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao do
dải thơng cao của tia hồng ngoại. Thơng thường mạng hồng ngoại có thể truyền với tốc độ
từ 1-10 Mbps. Miền tần số từ 100 Ghz đến 1000 GHz. Có bốn loại mạng hồng ngoại:
- Mạng đường ngắm: mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu có một đường
ngắm rõ rệt giữa chúng.
- Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền dội tường và sàn nhà rồi mới
đến máy thu. Diện tích hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 feet (35m) và có tín hiệu chậm
do hiện tượng dội tín hiệu.
- Mạng phản xạ: ở loại mạng hồng ngoại này, máy thu-phát quang đặt gần máy tính sẽ
truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được đổi hướng đến máy tính thích hợp.
- Broadband optical telepoint: loại mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại cung cấp các
dịch vụ dải rộng. Mạng vơ tuyến này có khả năng xử lý các yêu cầu đa phương tiện chất
lượng cao, vốn có thể trùng khớp với các yêu cầu đa phương tiện của mạng cáp.
4. CÁC THIẾT BỊ GHÉP NỐI MẠNG
4.1. Card giao tiếp mạng
Card giao tiếp mạng là một loại card mở rộng được gắn thêm trên máy tính, cung cấp
giao tiếp vật lý và logic giữa máy tính với các thiết bị mạng, hệ thống mạng thơng qua
phương tiện truyền dẫn.
NIC được gắn trên bo mạch chính của máy tính thơng qua các khe cắm mở rộng như:
ISA (Industry Standard Architecture), PCI (Peripheral Component Interconnect), USB
(Universal Serial Bus), PCMCIA (Personal Computer Memory Card International
Association)-chức năng Plug and Play, PCI-Express hoặc được tích hợp sẵn trên bo mạch
chính.
trang 29

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
Trên mỗi NIC có một mã số được in ngay trên bề mặt của card. Mã số này gọi là địa
chỉ MAC (Media Access Control) hay còn gọi địa chỉ vật lý của NIC. Địa chỉ này do IEEEViện Công Nghệ Điện và Điện Tử cấp cho các nhà sản xuất NIC. Do đó đối với mỗi NIC
địa chỉ này là duy nhất trên thế giới, bao gồm 6 bytes có dạng XX-XX-XX-XX-XX-XX
trong đó 3 bytes đầu là mã số của nhà sản xuất, 3 bytes sau là serial của NIC do hãng đó sản
xuất. Mã số này được ghi vĩnh viễn vào trong ROM của NIC.
Các chức năng chính của NIC:
 Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng: trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ
dạng byte, bit sang tín hiệu điện để có thể truyền đi trên cáp, tín hiệu sóng điện từ để
truyền ra khơng trung.
 Gởi và thỏa thuận các quy tắc truyền dữ liệu giữa máy tính với các thiết bị mạng.
 Kiểm sốt luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp.
4.2. Bộ chuyển tiếp REPEATER
Repeater là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng, nó
được hoạt động trong tầng vật lý của mơ hình hệ thống mở OSI. Repeater dùng để nối 2
mạng giống nhau hoặc các phần một mạng cùng có một nghi thức và một cấu hình. Khi
Repeater nhận được một tín hiệu từ một phía của mạng thì nó sẽ phát tiếp vào phía kia của
mạng.

Hình 6.1: Mơ hình liên kết mạng của Repeater.
Repeater khơng có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch đại
tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khơi phục lại tín hiệu ban
đầu. Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng.

Hình 6.2: Hoạt động của bộ tiếp sức trong mơ hình OSI
trang 30
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG



BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater điện
quang.
 Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện từ
một phía và phát lại về phía kia. Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các
phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó
ln bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu. Ví dụ với mạng sử
dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng cách đó khơng thể
kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater.
 Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nó
chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và
ngược lại. Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của
mạng.
Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được
dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet hay hai mạng
Token ring) nhưng khơng thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau (như một
mạng Ethernet và một mạng Token ring). Thêm nữa Repeater không làm thay đổi khối
lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng khơng tính tốn nó trên mạng lớn sẽ hạn chế
hiệu năng của mạng. Khi lưa chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ
chuyển vận phù hợp với tốc độ của mạng.
4.3. Bộ tập trung Hub
Là thiết bị có chức năng giống như Repeater nhưng nhiều cổng giao tiếp hơn cho phép
nhiều thiết bị mạng kết nối tập trung với nhau tại một điểm. Hub thơng thường có từ 4 đến
24 cổng giao tiếp, thường sử dụng trong những mạng Ethernet 10BaseT. Thật ra Hub chỉ là
Repeater nhiều cổng. Hub lặp lại bất kỳ tín hiệu nào nhận được từ một cổng bất kỳ và gửi
tín hiệu đó đến tất cả các cổng cịn lại trên nó.
Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên

kết với các máy tính dưới dạng hình sao.
Người ta phân biệt các Hub thành 3 loại như sau :
 Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và cũng
khơng xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ
một số đoạn cáp mạng. Khoảng cách giữa một máy tính và Hub khơng thể lớn hơn
một nửa khoảng cách tối đa cho phép giữa 2 máy tính trên mạng (ví dụ khoảng cách
tối đa cho phép giữa 2 máy tính của mạng là 200m thì khoảng cách tối đa giữa một
máy tính và hub là 100m). Các mạng ARCnet thường dùng Hub bị động.
 Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể khuyếch
đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng. Qúa trình xử lý tín
hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy cảm với
lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó
cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với Hub bị động. Các
mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động.
trang 31
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

 Hub thơng minh (Intelligent Hub): cũng là Hub chủ động nhưng có thêm các chức
năng mới so với loại trước, nó có thể có bộ vi xử lý của mình và bộ nhớ mà qua đó
nó khơng chỉ cho phép điều khiển hoạt động thơng qua các chương trình quản trị
mạng mà nó có thể hoạt động như bộ tìm đường hay một cầu nối. Nó có thể cho phép
tìm đường cho gói tin rất nhanh trên các cổng của nó, thay vì phát lại gói tin trên mọi
cổng thì nó có thể chuyển mạch để phát trên một cổng có thể nối tới trạm đích.
4.4. Bộ tập trung Switch
Switch là sự kết hợp hài hòa về kỹ thuật giữa Bridge và Hub. Cơ chế hoạt động của
Switch rất giống Hub bởi vì là thiết bị tập trung các kết nối mạng lại trên nó. Lý thú thay
những cổng giao tiếp trên Switch cứ như thể là những Bridge thu nhỏ được xây dựng trên

mỗi cổng giao tiếp đó.
Là thiết bị hoạt động ở tầng 2-tầng Liên kết dữ liệu-Data Link trong mô hình OSI.
Switch cũng dựa vào bảng địa chỉ MAC để định ra đường đi tốt nhất cho dữ liệu
truyền qua nó.
Số lượng các cổng giao tiếp từ 4 đến 48 cổng.
Khơng như Hub gửi tín hiệu nhận được đến tất cả các cổng giao tiếp cịn lại trên nó,
Switch sẽ cố gắng theo dõi những địa chỉ MAC được gán trên mỗi cổng giao tiếp của nó và
định ra đường đi chỉ dành cho một địa chỉ nào đó đã định trước đến chính xác một cổng nào
đó mà nó cho là thích hợp, giải quyết tình trạng giảm băng thông khi thông lượng mạng tăng
lên. Điều này mở ra cho thấy một ống dẫn ảo giữa các cổng giao tiếp mà nó có thể sử dụng
băng thơng tối đa của kiến trúc mạng.

Khơng chỉ có những tính năng cơ bản trên, Switch cịn có những tính năng mở rộng
khác:
 Store and Forward: Đọc toàn bộ nội dung của một gói dữ liệu vào bộ nhớ và sẽ
truyền đi sau khi việc đọc hoàn tất.
 Cut Through: Chỉ cần phân tích 14 bytes đầu tiên gói dữ liệu (chỉ header mà thơi) và
ngay lậo tức switch quyết định truyền gói dữ liệu đến nơi mà nó cần gởi tới.
 Trunking: Hỗ trợ việc tăng tốc truyền giữa hai Switch cùng loại kết nối với nhau;
 Spanning Tree: Tạo ra những đường truyền dự phịng khi đường truyền chính bị mất
kết nối;
 VLAN: Tạo những mạng ảo nhằm nâng cao tính bảo mật giữ những vùng trong toàn
hệ thống mạng, cũng như với những hệ thống khác. Điều này khơng cịn phụ thuộc
vào các yếu tố cấu trúc vật lý của mạng.
4.5. Modem
Là tên viết
tắt từ hai từ điều chế (MOdulation) và giải điều chế
trang 32
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG



BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
(DEModulation) là thiết bị cho phép điều chế để biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự
để có thể gửi theo đường thoại và khi nhận tín hiệu từ đường thoại có thể biến đổi
ngược lại thành tín hiệu số. Tuy nhiên có thể sử dụng nó theo kiểu kết nối từ xa theo đường
điện thoại.
 Là thiết bị dùng để chuyển đổi dữ liệu định dạng số thành dữ liệu định dạng tương tự
cho một q trình truyền từ mơi trường tín hiệu số qua mơi trường tín hiệu tương tự
và sau đó trở ra mơi trường tín hiệu số ở phía nhận cuối cùng. Tên gọi Modem thật ra
là từ viết tắt được ghép bởi những chữ cái đầu tiên của MOdulator/DEModulator –Bộ
điều biến/Bộ giải điều biến.
 Việc giao tiếp của Modem với máy tính được chia làm hai loại: Internal-gắn trong và
External-gắn ngoài.
 Loại Internal: giao tiếp với máy tính bằng các khe cắm mở rộng trên Bo mạch chính
của máy tính như khe ISA, PCI. Trong khi đó loại External giao tiếp với máy tính
bằng các cổng như COM, USB. Cả 2 loại đều hỗ trợ tốc độ truy cập lên đến 56Kb/s.
 Phương tiện truyền dẫn của Modem là cáp điện thoại, sử dụng đầu RJ-11 để giao
tiếp.
 Dùng để kết nối Internet bằng kết nối Dial-up-dịch vụ quay số thông qua mạng điện
thoại công cộng.
 Kết nối các mạng LAN ở những khu vực địa lý khác nhau tạo thành một mạng WAN.
 Hỗ trợ công tác quản trị từ xa bằng dịch vụ RAS-Remote Access Service (Dịch vụ
truy cập từ xa).., giúp cho nhà quản trị mạng quản lý dễ dàng hệ thống mạng của
mình từ xa.
 Chi phí cho việc sử dụng Modem là rất thấp, xong mạng lại hiệu quả rất lớn
4.6. Router
Router là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm được đường đi tốt nhất
cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm nhận thuộc
mạng cuối. Router có thể được sử dụng trong việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các
gói tin có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích.


trang 33
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

Hình 6.7: Hoạt động của Router.
Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi gói tin
trên đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận và xử lý các gói tin gửi
đến nó mà thơi. Khi một trạm muốn gửi gói tin qua Router thì nó phải gửi gói tin với địa chỉ
trực tiếp của Router (Trong gói tin đó phải chứa các thơng tin khác về đích đến) và khi gói
tin đến Router thì Router mới xử lý và gửi tiếp.
Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua mạng. Để làm
được điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thơng tin nó
có về mạng, thơng thường trên mỗi Router có một bảng chỉ đường (Router table). Dựa trên
dữ liệu về Router gần đó và các mạng trong liên mạng, Router tính được bảng chỉ đường
(Router table) tối ưu dựa trên một thuật toán xác định trước.
Người ta phân chia Router thành hai loại là Router có phụ thuộc giao thức (The protocol
dependent routers) và Router không phụ thuộc vào giao thức (The protocol independent
router) dựa vào phương thức xử lý các gói tin khi qua Router.
 Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện việc tìm đường và truyền gói tin từ
mạng này sang mạng khác chứ khơng chuyển đổi phương cách đóng gói của gói tin
cho nên cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyền thông.
 Router không phụ thuộc vào giao thức: có thể liên kết các mạng dùng giao thức
truyền thơng khác nhau và có thể chuyển đơiø gói tin của giao thức này sang gói tin

trang 34
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG



BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
của giao thức kia, Router cũng ù chấp nhận kích thức các gói tin khác nhau (Router
có thể chia nhỏ một gói tin lớn thành nhiều gói tin nhỏ trước truyền trên mạng).

Hình 6.8: Hoạt động của Router trong mơ hình OSI
Để ngăn chặn việc mất mát số liệu Router còn nhận biết được đường nào có thể
chuyển vận và ngừng chuyển vận khi đường bị tắc.
Các lý do sử dụng Router :
 Router có các phần mềm lọc ưu việt hơn là Bridge do các gói tin muốn đi qua Router
cần phải gửi trực tiếp đến nó nên giảm được số lượng gói tin qua nó. Router thường
được sử dụng trong khi nối các mạng thông qua các đường dây thuê bao đắt tiền do
nó khơng truyền dư lên đường truyền.
 Router có thể dùng trong một liên mạng có nhiều vùng, mỗi vùng có giao thức riêng
biệt.
 Router có thể xác định được đường đi an toàn và tốt nhất trong mạng nên độ an tồn
của thơng tin được đảm bảo hơn.
 Trong một mạng phức hợp khi các gói tin luân chuyển các đường có thể gây nên tình
trạng tắc nghẽn của mạng thì các Router có thể được cài đặt các phương thức nhằm
tránh được tắc nghẽn.

trang 35
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

Hình 6.9: Ví dụ về bảng chỉ đường (Routing table) của Router.
Các phương thức hoạt động của Router
Đó là phương thức mà một Router có thể nối với các Router khác để qua đó chia sẻ

thơng tin về mạng hiện co. Các chương trình chạy trên Router luôn xây dựng bảng chỉ
đường qua việc trao đổi các thông tin với các Router khác.
Phương thức véc tơ khoảng cách : mỗi Router luôn luôn truyền đi thơng tin về bảng
chỉ đường của mình trên mạng, thơng qua đó các Router khác sẽ cập nhật lên bảng chỉ
đường của mình.
Phương thức trạng thái tĩnh : Router chỉ truyền các thơng báo khi có phát hiện có sự
thay đổi trong mạng và chỉ khi đó các Router khác cập nhật lại bảng chỉ đường, thông tin
truyền đi khi đó thường là thơng tin về đường truyền.
Một số giao thức hoạt động chính của Router
RIP(Routing Information Protocol) được phát triển bởi Xerox Network system và sử
dụng SPX/IPX và TCP/IP. RIP hoạt động theo phương thức véc tơ khoảng cách.
NLSP (Netware Link Service Protocol) được phát triển bởi Novell dùng để thay thế
RIP hoạt động theo phương thức véctơ khoảng cách, mổi Router được biết cấu trúc của
mạng và việc truyền các bảng chỉ đường giảm đi..
OSPF (Open Shortest Path First) là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái
tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông...
OSPF-IS (Open System Interconnection Intermediate System to Intermediate System)
là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá
đường truyền, mật độ truyền thông...

trang 36
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG 5: GIỚI THIỆU TẬP GIAO THỨC TCP/IP
1. MƠ HÌNH THAM CHIẾU BỘ GIAO THỨC TCP/IP
1.1. Mơ hình bộ giao thức TCP/IP và OSI


Sự ra đời của họ giao thức TCP/IP gắn liền với sự ra đời của Internet mà tiền thân là
mạng ARPAnet (Advanced Research Projects Agency) do Bộ Quốc phòng Mỹ tạo ra.
Đây là bộ giao thức được dùng rộng rãi nhất vì tính mở của nó. Điều đó có nghĩa là bất cứ
máy nào dùng bộ giao thức TCP/IP đều có thể kết nối được vào Internet. Hai giao thức
được dùng chủ yếu ở đây là TCP (Transmission Control Protocol) và IP (Internet
Protocol). Chúng đã nhanh chóng được đón nhận và phát triển bởi nhiều nhà nghiên cứu
và các hãng công nghiệp máy tính với mục đích xây dựng và phát triển một mạng truyền
thông mở rộng khắp thế giới mà ngày nay chúng ta gọi là Internet. Phạm vi phục vụ của
Internet khơng cịn dành cho qn sự như ARPAnet nữa mà nó đã mở rộng lĩnh vực cho
mọi loại đối tượng sử dụng, trong đó tỷ lệ quan trọng nhất vẫn thuộc về giới nghiên cứu
khoa học và giáo dục.
Khái niệm giao thức (protocol) là một khái niệm cơ bản của mạng thơng tin máy tính.
Có thể hiểu một cách khái qt rằng đó chính là tập hợp tất cả các qui tắc cần thiết (các thủ
tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ...) cho phép các thao tác trao đổi thông tin
trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an tồn. Có rất nhiều họ giao thức đang
được thực hiện trên mạng thông tin máy tính hiện nay như IEEE 802.X dùng trong mạng
cục bộ, CCITT X25 dùng cho mạng diện rộng và đặc biệt là họ giao thức chuẩn của ISO (tổ
chức tiêu chuẩn hóa quốc tế) dựa trên mơ hình tham chiếu bảy tầng cho việc nối kết các hệ
thống mở. Gần đây, do sự xâm nhập của Internet vào Việt nam, chúng ta được làm quen với
họ giao thức mới là TCP/IP mặc dù chúng đã xuất hiện từ hơn 20 năm trước đây.
TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) TCP/IP là một họ giao thức
cùng làm việc với nhau để cung cấp phương tiện truyền thơng liên mạng được hình thành từ
những năm 70.
Đến năm 1981, TCP/IP phiên bản 4 mới hoàn tất và được phổ biến rộng rãi cho tồn bộ
những máy tính sử dụng hệ điều hành UNIX. Sau này Microsoft cũng đã đưa TCP/IP trở
thành một trong những giao thức căn bản của hệ điều hành Windows 9x mà hiện nay đang
sử dụng.
Đến năm 1994, một bản thảo của phiên bản IPv6 được hình thành với sự cộng tác của
nhiều nhà khoa học thuộc các tổ chức Internet trên thế giới để cải tiến những hạn chế của
IPv4.

Khác với mơ hình ISO/OSI tầng liên mạng sử dụng giao thức kết nối mạng "không
liên kết" (connectionless) IP, tạo thành hạt nhân hoạt động của Internet. Cùng với các
thuật toán định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng liên mạng IP cho phép kết nối một cách mềm
dẻo và linh hoạt các loại mạng "vật lý" khác nhau như: Ethernet, Token Ring , X.25...
Giao thức trao đổi dữ liệu "có liên kết" (connection - oriented) TCP được sử dụng
ở tầng vận chuyển để đảm bảo tính chính xác và tin cậy việc trao đổi dữ liệu dựa trên kiến
trúc kết nối "không liên kết" ở tầng liên mạng IP.
trang 37
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
Các giao thức hỗ trợ ứng dụng phổ biến như truy nhập từ xa (telnet), chuyển tệp
(FTP), dịch vụ World Wide Web (HTTP), thư điện tử (SMTP), dịch vụ tên miền (DNS)
ngày càng được cài đặt phổ biến như những bộ phận cấu thành của các hệ điều hành
thông dụng như UNIX (và các hệ điều hành chuyên dụng cùng họ của các nhà cung cấp
thiết bị tính tốn như AIX của IBM, SINIX của Siemens, Digital UNIX của DEC),
Windows9x/NT, Novell Netware,...

1.2. Các chức năng của các lớp của mơ hình bộ giao thức TCP/IP
Như vậy, TCP tương ứng với lớp 4 cộng thêm một số chức năng của lớp 5 trong họ
giao thức chuẩn ISO/OSI. Còn IP tương ứng với lớp 3 của mơ hình OSI.
Trong cấu trúc bốn lớp của TCP/IP, khi dữ liệu truyền từ lớp ứng dụng cho đến lớp vật
lý, mỗi lớp đều cộng thêm vào phần điều khiển của mình để đảm bảo cho việc truyền dữ
liệu được chính xác. Mỗi thơng tin điều khiển này được gọi là một header và được đặt ở
trước phần dữ liệu được truyền. Mỗi lớp xem tất cả các thông tin mà nó nhận được từ lớp
trên là dữ liệu, và đặt phần thơng tin điều khiển header của nó vào trước phần thông tin
này. Việc cộng thêm vào các header ở mỗi lớp trong quá trình truyền tin được gọi là
encapsulation. Quá trình nhận dữ liệu diễn ra theo chiều ngược lại: mỗi lớp sẽ tách ra phần
header trước khi truyền dữ liệu lên lớp trên.

Mỗi lớp có một cấu trúc dữ liệu riêng, độc lập với cấu trúc dữ liệu được
dùng ở lớp trên hay lớp dưới của nó. Sau đây là giải thích một số khái niệm
thường gặp.
Stream là dòng số liệu được truyền trên cơ sở đơn vị số liệu là Byte.
trang 38
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
Số liệu được trao đổi giữa các ứng dụng dùng TCP được gọi là stream, trong khi
dùng UDP, chúng được gọi là message.
Mỗi gói số liệu TCP được gọi là segment còn UDP định nghĩa cấu trúc dữ liệu của nó
là packet.
Lớp Internet xem tất cả các dữ liệu như là các khối và gọi là datagram. Bộ giao thức
TCP/IP có thể dùng nhiều kiểu khác nhau của lớp mạng dưới cùng, mỗi loại có thể có
một thuật ngữ khác nhau để truyền dữ liệu.
Phần lớn các mạng kết cấu phần dữ liệu truyền đi dưới dạng các packets hay là các
frames.
Application

Stream

Transport

Segment/datagram

Internet

Datagram


Network Access

Frame

Cấu trúc dữ liệu tại các lớp của TCP/IP
Lớp truy nhập mạng
Network Access Layer là lớp thấp nhất trong cấu trúc phân bậc của TCP/IP.
Những giao thức ở lớp này cung cấp cho hệ thống phương thức để truyền dữ liệu trên
các tầng vật lý khác nhau của mạng. Nó định nghĩa cách thức truyền các khối dữ liệu
(datagram) IP. Các giao thức ở lớp này phải biết chi tiết các phần cấu trúc vật lý mạng ở
dưới nó (bao gồm cấu trúc gói số liệu, cấu trúc địa chỉ...) để định dạng được chính xác các
gói dữ liệu sẽ được truyền trong từng loại mạng cụ thể.
So sánh với cấu trúc OSI/OSI, lớp này của TCP/IP tương đương với hai lớp Datalink,
và Physical. Chức năng định dạng dữ liệu sẽ được truyền ở lớp này bao gồm việc nhúng
các gói dữ liệu IP vào các frame sẽ được truyền trên mạng và việc ánh xạ các địa chỉ IP
vào địa chỉ vật lý được dùng cho mạng.
Lớp liên mạng
Internet Layer là lớp ở ngay trên lớp Network Access trong cấu trúc phân lớp của
TCP/IP. Internet Protocol là giao thức trung tâm của TCP/IP và là phần quan trọng nhất
của lớp Internet. IP cung cấp các gói lưu chuyển cơ bản mà thơng qua đó các mạng dùng
TCP/IP được xây dựng.

2. GIAO THỨC IP
2.1. Định nghĩa giao thức IP
Trong phần này trình bày về giao thức IPv4 (để cho thuận tiện ta viết IP có nghĩa là đề
cập đến IPv4).
trang 39
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG



BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
Mục đích chính của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để
truyền dữ liệu. IP cung cấp các chức năng chính sau:
- Định nghĩa cấu trúc các gói dữ liệu là đơn vị cơ sở cho việc truyền dữ liệu trên
Internet.
- Định nghĩa phương thức đánh địa chỉ IP.
- Truyền dữ liệu giữa tầng vận chuyển và tầng mạng .
- Định tuyến để chuyển các gói dữ liệu trong mạng.
- Thực hiện việc phân mảnh và hợp nhất (fragmentation -reassembly) các gói dữ liệu
và nhúng / tách chúng trong các gói dữ liệu ở tầng liên kết.

2.2. Địa chỉ IP
Sơ đồ địa chỉ hoá để định danh các trạm (host) trong liên mạng được gọi là địa chỉ IP.
Mỗi địa chỉ IP có độ dài 32 bits (đối với IP4) được tách thành 4 vùng (mỗi vùng 1 byte), có
thể được biểu thị dưới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân hoặc nhị phân. Cách viết
phổ biến nhất là dùng ký pháp thập phân có dấu chấm để tách giữa các vùng. Mục đích
của địa chỉ IP là để định danh duy nhất cho một host bất kỳ trên liên mạng.
Có hai cách cấp phát địa chỉ IP, nó phụ thuộc vào cách ta kết nối mạng.
Nếu mạng của ta kết nối vào mạng Internet, địa mạng chỉ được xác nhận bởi NIC
(Network Information Center). Nếu mạng của ta không kết nối Internet, người quản trị
mạng sẽ cấp phát địa chỉ IP cho mạng này. Còn các host ID được cấp phát bởi người
quản trị mạng.
Khuôn dạng địa chỉ IP: mỗi host trên mạng TCP/IP được định danh duy nhất bởi một
địa chỉ có khn dạng
<Network Number, Host number>
- Phần định danh địa chỉ mạng Network Number
- Phần định danh địa chỉ các trạm làm việc trên mạng đó Host Number
Ví dụ:
128.4.70.9 là một địa chỉ IP
Do tổ chức và độ lớn của các mạng con của liên mạng có thể khác nhau, người ta chia

các địa chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu A,B,C, D, E với cấu trúc được xác định trên hình 2.2.
Các bit đầu tiên của byte đầu tiên được dùng để định danh lớp địa chỉ
(0- lớp A; 10 lớp B; 110 lớp C; 1110 lớp D; 11110 lớp E).
2.2.1. Lớp A
Cho phép định danh tới 126 mạng (sử dụng byte đầu tiên), với tối đa 16 triệu host (3
byte còn lại, 24 bits) cho mỗi mạng. Lớp này được dùng cho các mạng có số trạm cực lớn.
Tại sao lại có 126 mạng trong khi dùng 8 bits? Lí do đầu tiên, 127.x (01111111) dùng cho
địa chỉ loopback, thứ 2 là bit đầu tiên của byte đầu tiên bao giờ cũng là 0, 1111111(127).
Dạng địa chỉ lớp A (network number. host.host.host). Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép
1 đến 126 cho vùng đầu, 1 đến 255 cho các vùng còn lại.

trang 40
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

Cách đánh địa chỉ TCP/IP
2.2.2. Lớp B

Cho phép định danh tới 16.384 mạng (10111111.11111111.host.host), với tối đa
65535 host trên mỗi mạng. Dạng của lớp B (network number. Network
number.host.host). Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép 128 đến 191 cho vùng đầu, 1
đến 255 cho các vùng còn lại
2.2.3. Lớp C
Cho phép định danh tới 2.097.150 mạng và tối đa 254 host cho mỗi mạng. Lớp này
được dùng cho các mạng có ít trạm. Lớp C sử dụng 3 bytes đầu định danh địa chỉ mạng
(110xxxxx). Dạng của lớp C (network number. Network number.Network number.host).
Nếu dùng dạng ký pháp thập phân cho phép 192 đến 223 cho vùng đầu và từ 1 đến 255
cho các vùng còn lại.

2.2.4. Lớp D và E
Địa chỉ từ 224.0.0.0  239.255.255.255, dùng làm địa chỉ Multicast, để gửi IP
datagram tới một nhóm các host trên một mạng. Tất cả các số lớn hơn 223 trong trường đầu
là thuộc lớp D
Lớp E: địa chỉ từ 240.0.0.0 trở đi, được dự phòng để dùng trong tương lai.
Như vậy địa chỉ mạng cho lớp: A: từ 1 đến 126 cho vùng đầu tiên, 127 dùng cho
địa chỉ loopback, B từ 128.1.0.0 đến 191.255.0.0, C từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0
Ví dụ:
a) 192.1.1.1 địa chỉ lớp C, có địa chỉ mạng 192.1.1.0, địa chỉ host là 1
b)200.6.5.4 địa chỉ lớp C, có địa chỉ mạng 200.6.5, địa chỉ mạng là 4
c) 150.150.5.6 địa chỉ lớp B, có địa chỉ mạng 150.150.0.0, địa chỉ host là
d) 9.6.7.8 địa chỉ lớp A, có địa chỉ mạng 9.0.0.0, địa chỉ host là 6.7.8
e) 128.1.0.1 địa chỉ lớp B, có địa chỉ mạng 128.1.0.0, địa chỉ host là 0.1
Chú ý:
- Các lớp địa chỉ IP có thể sử dụng để đặt cho các host là các lớp A, B, C
- Để thuận tiện cho việc nhận diện một địa chỉ IP thuộc lớp nào, ta quan sát octet đầu
của địa chỉ, nếu octet này có giá trị:

trang 41
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
1 126 : Địa chỉ lớp A
128191: Địa chỉ lơp B
192223: Địa chỉ lớp C
224239: Địa chỉ lớp D
240255: Địa chỉ lớp E
 Địa chỉ Private và Public:
Địa chỉ IP được phân thành hai loại: Private và Public.

- Private: chỉ được sử dung trong mạng nội bộ (mạng LAN), không được định tuyến
trên môi trường Internet. Có thể được sử dụng lặp đi lặp lại trong các mạng LAN khác nhau.
- Public: là địa chỉ IP sử dụng cho các gói tin đi trên môi trường Internet, được định
tuyến trên môi trường Internet, không sử dụng trong mạng LAN. Địa chỉ public là duy nhất
cho mỗi host tham gia vào Internet.
Dãy địa chỉ Private:
- Lớp A: 10.x.x.x
- Lớp B: 172.16.x.x 172.31.x.x
- Lớp C: 192.168.x.x
 Địa chỉ quảng bá (Broadcast): Gồm hai loại:
- Direct:
Ví dụ: 192.168.1.255
- Local:
Ví dụ: 255.255.255.255
2.2.5. Chia subnet:
- Subnet mask: Subnet mask là một dải 32 bit nhị phân đi kèm với một địa chỉ IP, quy
tắc gợi nhớ subnet mask rất đơn giản: phần mạng chạy đến đâu, bit 1 của subnet mask chạy
đến đó và ứng với các bit phần host, các bit của subnet mask được thiết lập giá trị 0. Một số
sublnet mask chuẩn:
Lớp A: 255.0.0.0 ; Lớp B: 255.255.0.0; Lớp C: 255.255.255.0
- Subnet mask được các host sử dụng để xác định địa chỉ mạng của địa chỉ IP đi kèm.
Để làm được điều đó, host sẽ đem địa chỉ IP thực hiện phép tính AND từng bit một của địa
chỉ với subnet mask của nó, kết quả host sẽ thu được địa chỉ mạng tương ứng của địa chỉ IP.
- Ví dụ: Xét địa chỉ 192.1681.1 với subnet mask tương ứng 255.255.255.0

Địa chỉ IP
Subnet mask
Địa chỉ mạng

Dạng thập phân

192.1681.1
255.255.255.0
192.1681.0

Dạng nhị phân
11000000 10101000 00000001 00000001
11111111 11111111 11111111 00000000
11000000 10101000 00000001 00000000

(Phép toán AND: 0 AND 0 = 0; 0 AND 1 = 0; 1 AND 0 = 0 ; 1 AND 1 = 1)
- Số prefix: Như đã nêu ở trên, subnet mask được sử dụng kèm với địa chỉ IP để một
host có thể căn cứ vào đó xác định được địa chỉ mạng tương ứng của địa chỉ này. Vì vậy,
khi khai báo một địa chỉ IP ta luôn phải khai báo kèm theo một subnet mask. Tuy nhiên,
trang 42
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
subnet mask dù đã được viết dưới dạng số thập phân vẫn khá dài dịng nên để mơ tả một địa
chỉ IP một cách ngắn gọn hơn, người ta dùng một đại lượng được gọi là số prefix. Số prefix
đơn giản chỉ là số bit mạng trong một địa chỉ IP, được viết ngay sau khi địa chỉ IP và được
ngăn cách với địa chỉ này bằng một dấu “/” .
- Ví dụ: 192.168.1.1/24 ; 172.16.0.0/16; 10.0.0.0/8 ;....
- Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật chia subnet: Để có thể chia nhỏ một mạng lớn
thành nhiều mạng con bằng nhau, người ta thực hiện mượn thêm một số bit bên phần host
để làm phần mạng, các bit mượn này được gọi là các bit subnet. Tuy thuộc vào số bit
subnet mà ta có được các số lượng các mạng con khác nhau với các kích cỡ khác nhau:
3. CÁC GIAO THỨC TCP VÀ UDP
3.1. Giao thức TCP
TCP (Transmission Control Protocol) là một giao thức “có liên kết” (connection

- oriented), nghĩa là cần thiết lập liên kết (logic), giữa một cặp thực thể TCP trước khi
chúng trao đổi dữ liệu với nhau.
TCP cung cấp khả năng truyền dữ liệu một cách an toàn giữa các máy trạm trong hệ
thống các mạng. Nó cung cấp thêm các chức năng nhằm kiểm tra tính chính xác của dữ
liệu khi đến và bao gồm cả việc gửi lại dữ liệu khi có lỗi xảy ra. TCP cung cấp các chức
năng chính sau:
1. Thiết lập, duy trì, kết thúc liên kết giữa hai q trình.
2. Phân phát gói tin một cách tin cậy.
3. Đánh số thứ tự (sequencing) các gói dữ liệu nhằm truyền dữ liệu một
cách tin cậy.
4. Cho phép điều khiển lỗi.
5. Cung cấp khả năng đa kết nối với các quá trình khác nhau giữa trạm
nguồn và trạm đích nhất định thơng qua việc sử dụng các cổng.
6. Truyền dữ liệu sử dụng cơ chế song cơng (full-duplex).
3.1.1. Cấu trúc gói dữ liệu TCP
0

31
Source port
Sequence number
Acknowledgment number
Data
Offset

Destination port

Resersed
Window

Checksum

Options

Urgent pointer
Padding
TCP data

Khuôn dạng của TCP segment
-

Source port (16 bits) : số hiệu cổng của trạm nguồn
trang 43

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
-

Destination port (16 bits) : số hiệu cổng của trạm đích

-

Sequence Number (32 bits): số hiệu của byte đầu tiên của segment trừ khi bit SYN
được thiết lập. Nếu bit SYN được thiết lập thì Sequence Number là số hiệu tuần
tự khởi đầu (ISN) và byte dữ liệu đầu tiên là ISN +1.
- Acknowlegment: vị trí tương đối của byte cuối cùng đã nhận đúng bởi thực thể
gửi gói ACK cộng thêm 1. Giá trị của trường này còn được gọi là số tuần tự thu.
Trường này được kiểm tra chỉ khi bit ACK=1.
- Data offset (4 bits) : số tượng từ 32 bit trong TCP header. Tham số này chỉ ra
vị trí bắt đầu của vùng dữ liệu

- Reserved (6 bits) : dành để dùng trong tương lai. Phải được thiết lập là 0.
- Control bits : các bit điều khiển
- URG : vùng con trỏ khẩn (Urgent Pointer) có hiệu lực.
- ACK : vùng báo nhận (ACK number) có hiệu lực.
- PSH : chức năng Push. PSH=1 thực thể nhận phải chuyển dữ liệu này cho ứng
dụng tức thời.
- RST : thiết lập lại (reset) kết nối.
- SYN : đồng bộ hoá các số hiệu tuần tự, dùng để thiết lập kết nối TCP.
- FIN : thông báo thực thể gửi đã kết thúc gửi dữ liệu.
- Window (16 bits): cấp phát credit để kiểm soát luồng dữ liệu (cơ chế của sổ). Đây
chính là số lượng các byte dữ liệu, bắt đầu từ byte được chỉ ra trong vùng ACK
number, mà trạm nguồn đã sẵn sàng để nhận
- Checksum (16 bits) : mã kiểm soát lỗi (theo phương pháp CRC) cho toàn bộ
segment (header + data)
- Urgent pointer (16 bits) : con trỏ này trỏ tới số hiệu tuần tự của byte đi theo sau
dữ liệu khẩn, cho phép bên nhận biết được độ dài của dữ liệu khẩn. Vùng này chỉ
có hiệu lực khi bit URG được thiết lập
- Options (độ dài thay đổi): khai báo các option của TCP, trong đó có độ dài tối đa
của vùng TCP data trong một segment
- Padding (độ dài thay đổi) : phần chèn thêm vào header để bảo đảm phần
header luôn kết thúc ở một mốc 32 bits. Phần thêm này gồm toàn số 0.
- TCP data (độ dài thay đổi) : chứa dữ liệu của tầng trên, có độ dài tối đa ngầm định
là 536 bytes. Giá trị này có thể điều chỉnh bằng cách khai báo trong vùng options.
Một tiến trình ứng dụng trong một host truy nhập vào các dịch vụ của TCP cung
cấp thông qua một cổng (port) như sau:
Một cổng kết hợp với một địa chỉ IP tạo thành một socket duy nhất trong liên mạng.
TCP được cung cấp nhờ một liên kết logic giữa một cặp socket. Một socket có thể tham
gia nhiều liên kết với các socket ở xa khác nhau. Trước khi truyền dữ liệu giữa hai trạm
cần phải thiết lập một liên kết TCP giữa chúng và khi kết thúc phiên truyền dữ liệu thì
liên kết đó sẽ được giải phóng. Cũng giống như ở các giao thức khác, các thực thể ở tầng

trang 44
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
trên sử dụng TCP thông qua các hàm dịch vụ nguyên thuỷ (service primitives), hay còn
gọi là các lời gọi hàm (function call).
Userprocess

1

2

Userprocess

3

1

2

TCP

TCP

IP

IP

NAP


NAP

Host

Internet

3

Host

NAP: Network Access Protocol Cổng truy nhập dịch vụ TCP
3.1.2. Thiết lập và kết thúc kết nối TCP
Thiết lập kết nối
Thiết lập kết nối TCP được thực hiện trên cơ sở phương thức bắt tay ba bước (Tree way Handsake) hình 2.11. u cầu kết nối ln được tiến trình trạm khởi tạo, bằng
cách gửi một gói TCP với cờ SYN=1 và chứa giá trị khởi tạo số tuần tự ISN của client.
Giá trị ISN này là một số 4 byte không dấu và được tăng mỗi khi kết nối được yêu cầu
(giá trị này quay về 0 khi nó tới giá trị 232). Trong thơng điệp SYN này cịn chứa số
hiệu cổng TCP của phần mềm dịch vụ mà tiến trình trạm muốn kết nối (bước 1).
Mỗi thực thể kết nối TCP đều có một giá trị ISN mới số này được tăng theo thời
gian. Vì một kết nối TCP có cùng số hiệu cổng và cùng địa chỉ IP được dùng lại nhiều
lần, do đó việc thay đổi giá trị INS ngăn không cho các kết nối dùng lại các dữ liệu đã cũ
(stale) vẫn còn được truyền từ một kết nối cũ và có cùng một địa chỉ kết nối.
Khi thực thể TCP của phần mềm dịch vụ nhận được thơng điệp SYN, nó gửi lại gói
SYN cùng giá trị ISN của nó và đặt cờ ACK=1 trong trường hợp sẵn sàng nhận kết nối.
Thơng điệp này cịn chứa giá trị ISN của tiến trình trạm trong trường hợp số tuần tự
thu để báo rằng thực thể dịch vụ đã nhận được giá trị ISN của tiến trình trạm (bước 2).
Tiến trình trạm trả lời lại gói SYN của thực thể dịch vụ bằng một thông báo trả lời
ACK cuối cùng. Bằng cách này, các thực thể TCP trao đổi một cách tin cậy các giá trị
trang 45

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH
ISN của nhau và có thể bắt đầu trao đổi dữ liệu.
Khơng có thơng điệp nào trong ba bước trên chứa bất kỳ dữ liệu gì; tất cả thơng tin
trao đổi đều nằm trong phần tiêu đề của thơng điệp TCP (bước 3).

Q trình kết nối theo 3 bước

Kết thúc kết nối
Khi có nhu cầu kết thúc kết nối, thực thể TCP, ví dụ cụ thể A gửi yêu cầu kết thúc
kết nối với FIN=1. Vì kết nối TCP là song cơng (full-duplex) nên mặc dù nhận được yêu
cầu kết thúc kết nối của A (A thông báo hết số liệu gửi) thực thể B vẫn có thể tiếp tục
truyền số liệu cho đến khi B khơng cịn số liệu để gửi và thơng báo cho A bằng yêu cầu kết
thúc kết nối với FIN=1 của mình. Khi thực thể TCP đã nhận được thông điệp FIN và sau
khi đã gửi thông điệp FIN của chính mình, kết nối TCP thực sụ kết thúc.
3.2. Giao thức UDP
UDP (User Datagram Protocol) là một trong những giao thức cốt lõi của giao thức
TCP/IP. Dùng UDP, chương trình trên mạng máy tính có thể gửi những dữ liệu ngắn được
gọi là datagram tới máy khác. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận
mà TCP làm; các gói dữ liệu có thể đến khơng đúng thứ tự hoặc bị mất mà khơng có thơng
báo.
Tuy nhiên UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các mục tiêu như kích thước nhỏ và
yêu cầu khắt khe về thời gian.
Do bản chất khơng trạng thái của nó nên nó hữu dụng đối với việc trả lời các truy vấn
nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu.
Những ứng dụng phổ biến sử dụng UDP như DNS (Domain Name System), ứng
dụng streaming media, Voice over IP, Trivial File Transfer Protocol (TFTP), và game trực
tuyến.


trang 46
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG


BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG: 6

HỆ ĐIỀU HÀNH MẠNG

1. CÀI ĐẶT HỆ ĐIÊU HÀNH MẠNG
1.1. Giới thiệu hệ điều hành mạng
Quản trị mạng lưới (network administration) được định nghĩa là các công việc
quản lý mạng lưới bao gồm cung cấp các dịch vụ hỗ trợ, đảm bảo mạng lưới hoạt
động hiệu quả, đảm bảo chất lượng mạng lưới cung cấp đúng như chỉ tiêu định ra.
Quản trị hệ thống (system administration) được định nghĩa là các công việc cung
cấp các dịch vụ hỗ trợ, đảm bảo sự tin cậy, nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống,
và đảm bảo chất lượng dịch vụ cung cấp trên hệ thống đúng như chỉ tiêu định ra.
Một định nghĩa khái qt về cơng tác quản trị mạng là rất khó vì tính bao hàm
rộng của nó. Quản trị mạng theo nghĩa mạng máy tính có thể được hiều khái qt là
tập bao gồm của các công tác quản trị mạng lưới và quản trị hệ thống.
Có thể khái qt cơng tác quản trị mạng bao gồm các công việc sau:
Quản trị cấu hình, tài nguyên mạng : Bao gồm các cơng tác quản lý kiểm sốt
cấu hình, quản lý các tài nguyên cấp phát cho các đối tượng sử dụng khác nhau. Có thể
tham khảo các cơng việc quản trị cụ thể trong các tài liệu, giáo trình về quản trị hệ
thống windows, linux, novell netware ...
Quản trị người dùng, dịch vụ mạng: Bao gồm các công tác quản lý người sử
dụng trên hệ thống, trên mạng lưới và đảm bảo dịch vụ cung cấp có độ tin cậy cao,
chất lượng đảm bảo theo đúng các chỉ tiêu đề ra. Có thể tham khảo các tài liệu, giáo

trình quản trị hệ thống windows, novell netware, linux, unix, quản trị dịch vụ cơ bản
thư tín điện tử, DNS...
Quản trị hiệu năng, hoạt động mạng : Bao gồm các công tác quản lý, giám sát
hoạt động mạng lưới, đảm bảo các thiết bị, hệ thống, dịch vụ trên mạng hoạt động
ổn định, hiệu quả. Các công tác quản lý, giám sát hoạt động của mạng lưới cho phép
người quản trị tổng hợp, dự báo sự phát triển mạng lưới, dịch vụ, các điểm yếu, điểm
mạnh của toàn mạng, các hệ thống và dịch vụ đồng thời giúp khai thác toàn bộ hệ thống
mạng với hiệu suất cao nhất. Có thể tham khảo các tài liệu, giáo trình về các hệ
thống quản trị mạng NMS, HP Openview, Sunet Manager, hay các giáo trình nâng
cao hiệu năng hoạt động của hệ thống (performance tuning).
Quản trị an ninh, an tồn mạng: Bao gồm các cơng tác quản lý, giám sát mạng lưới,
các hệ thống để đảm bảo phịng tránh các truy nhập trái phép, có tính phá hoại các hệ
thống, dịch vụ, hoặc mục tiêu đánh cắp thông tin quan trọng của các tổ chức, công
ty hay thay đổi nội dung cung cấp lên mạng với dụng ý xấu. Việc phòng chống, ngăn
chặn sự lây lan của các loại virus máy tính, các phương thức tấn cơng ví dụ như DoS
làm tê liệt hoạt động mạng hay dịch vụ cũng là một phần cực kỳ quan trọng của cơng
tác quản trị an ninh, an tồn mạng. Đặc biệt, hiện nay khi nhu cầu kết nối ra mạng
Internet trở nên thiết yếu thì các cơng tác đảm bảo an ninh, an toàn được đặt lên hàng
đầu, đặc biệt là với các cơ quan cần bảo mật nội dung thông tin cao độ (nhà băng, các
trang 47
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG