<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Tạ Hữu Đăng-20194010 Phạm Bá Chinh-20193995 Đinh Phú Cường-20193999 Lớp: IT1-05 –K64

Giáo vi ên hướng dẫn:

HÀ NỘI 10 -2019

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>I. ĐẶT VẤN ĐỀ </b>

Ngày nay , với sự phát triển của cơng nghiệp hóa , hiện đại hóa thì số lượng máy tính và các thiết bị điện tử mà con người sử sụng ngày càng tăng, có thể lên tới con số hàng trăm triệu , hàng tỉ. Vậy làm sao để quản lý , sử dụng chúng một cách dễ dàng và thuận tiện ? Làm sao để người dùng có thể tương tác với nhau , có thể lưu trữ , trích xuất dữ liệu, chia sẻ ý tưởng với nhau dù cách xa vài km hay cả nửa vòng trái đất , nhưng vẫn đảm bảo được bảo mật và quyền riêng tư ? Vì thế mạng máy tính ra đời.

Mạng máy tính cịn hỗ trợ một số lượng lớn các ứng dụng vàdịch vụ như truy cập vào eb video kỹ thuật số âm thanh kỹ thuật số , sử dụng w , , chung các máy chủ lưu trữ và ứng dụng , máy in , máy fax , email và ứng dụng nhắn tin tức thời cũng như nhiều ứng dụng khác. Mạng máy tính nổi tiếng nhất là Internet .

Vậy mạng máy tính là gì mà hữu ích đến vậy, bài báo cáo này sẽ giới thiệu tổng quát về mạng máy tính , các khái niệm cơ bản liên quan ( IoT , internet ,….) cũng như cấu trúc và cách thức hoạt động của mạng máy tính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>II. TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH </b>

<b> PHẦN 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN </b>

1.Một số khái niệm

<b> 1.1.Mạng máy tính </b>

- Mạng máy tính là một hệ thống gồm nhiều máy tính và các thiết bị được kết nối với nhau bởi đường truyền vật lý theo một kiến trúc (Network Architecture) nào đó nhằm thu thập, trao đổi dữ liệu và chia sẽ tài nguyên cho nhiều người sử dụng.

- Mô h nh truy n thông l c u trì ề à ấ úc cơ bản c a m ng m y t nh, g m c ủ ạ á í ồ óNguồn (Source), H ệ thống truy n(Transmission system) về àĐích (Destination) Trong đó: Nguồn bao g m nh ng thi t bồ ữ ế ị chứa dữ liệu (Data) cần được gửi đến thi t bị khác gọi là Đích, các d li u này cế ữ ệ ần được xử lý v truyền đi qua àHệ thống truyền để đến được Đích

<b> 1.3.Đưng truy n v t l </b>  í

- Đường truy n v t l dề ậ ý ùng để chuy n c c t n hiể á í ệu điện tử giữa các máy tính, gi p c c m y t nh k t n i v i nhau t o th nh m ng m y t nh. Ch ng cú á á í ế ố ớ ạ à ạ á í ú ó thể l sà óng điện t hoc tia hồng ngoại.

Hiện nay c hai d ng : ó ạ

+ Hữu tuyến (cable), VD: cáp quang, cáp xoắn…. + Vô tuy n (wireless), VD: radio, wiế fi, bluetooth…..

<b> 1.4.Ki n tr c m</b>  <b>ạng</b>

- Kiến trúc của mạng thể hiển cách thức kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau giữa các nút mạng trong mạng máy tính, bao gồm Topology (Hình trạng), và Protocol (Giao thức).

Trong đó:

+ Topology là cấu trúc hình học khơng gian của mạng thể hiện cách bố trí vị trí các nút mạng và cách thức kết nối chúng với nhau. Thơng thường mạng có 3 dạng cấu trúc:

+Protocol là tập hợp các tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hoc hai thiết bị máy tính với nhau.

<b> PHẦN 2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG MÁY TÍNH.</b>

<b> </b>

<b> </b>

<b> 1.Lịch sử th giới </b>

<b> </b>

<b>1.1 Lịch sử phát triển mạng máy tính trên th giới</b>

<b>. </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

- Vào gi a nhữ ững năm 50 việc nh p dậ ữ liệu vào các máy tính được thơng qua các tấm bìa mà người viết chương trình đã đụ ỗ s n. Các máy tính c l ẵchỉ hoạt động độ ập và chưa thể chia s thông tin v i nhau. c l ẻ ớ

- Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành cơng những thiết bị truy cập t xa tới máy tính của họ Việc liên kết t . xa đó có thể thực hiên thơng qua những vùng khác nhau và đó là những dạng đầu tiên của hệ thống mạng.

- Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, thông qua các dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính dùng chung. Thơng qua thiết bị này có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùng chung.

- Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network” (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, qua đó đã trở thành là hệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên.

- Năm 1980, internet chính thức ra đời bước thêm một bước tiến lớn cho sự phát triển của các mạng máy tính và việc bao phủ toàn cầu.

<b> 1.2 Internet tại Việt Nam. </b>

- Vào năm 1994, Viện Công nghệ thông tin IOIT (qua công ty NetNam được họ thành lập) trở thành nhà cung cấp dịch vụ Internet đầu tiên tại Việt Nam, với dịch vụ thư điện tử dưới tên miền quốc gia .vn. Các dịch vụ khác như thiết kế Web, FTP, TelNet... được NetNam cung cấp đầy đủ khi Internet được chính thức cho phép hoạt động tại Việt Nam t 1997.Tháng 11 năm 1997, VNPT, NetNam, và 3 công ty khác trở thành những nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) đầu tiên tại Việt Nam.

- Iternet phát triển mạnh tại Việt Nam cho đến nay.

<b> </b>

2. Các vấn đ xã hội của mạng máy tính.

Quan hệ giữa người với người trở nên nhanh chóng, dễ dàng và gần gũi hơn cũng mang lại nhiều vấn đề xã hội cần giải quyết như:

- Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo đức: Các tổ chức buôn người, khiêu dâm, la gạt, hay tội phạm qua mạng, tổ chức tin tc để ăn cắp tài sản của công dân và các cơ quan, tổ chức khủng bố.

- Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm sốt hơn nhưng cũng tạo điều kiện cho cạnh tranh gay gắt hơn.

- Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì các em có thể tham gia vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó kiểm sốt nổi.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

- Hơn bao giờ hết với phương tiện thơng tin nhanh chóng thì sự tự do ngôn luận hay lạm dụng quyền ngơn luận cũng có thể ảnh hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường hợp của các phần mềm quảng cáo và các thư rác.

Việc phát triển các hệ thống mạng máy tính đem đến nhiều lợi ích cho xã hội như:

- Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.

- Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung dữ liệu của đề án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng.

- Dữ liệu được quản lý tập trung nên bảo mật an toàn, trao đổi giữa những người sử dụng thuận lợi, nhanh chóng, backup dữ liệu tốt hơn.

- Sử dụng chung các thiết bị máy in, máy scanner, đĩa cứng và các thiết bị khác.

- Người sử dụng và trao đổi thông tin với nhau dễ dàng thông qua dịch vụ thư điện tử, dịch vụ Chat, dịch vụ truyền file (FTP), dịch vụ Web,....

- Xóa bỏ rào cản về khoảng cách địa lý giữa các máy tính trong hệ thống mạng muốn chia sẻ và trao đổi dữ liệu với nhau.

- Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà chức năng lại mạnh).

<b>PHẦN 3: PHÂN LOẠI MẠNG </b>

<b> 1. Mơ hình tính tốn </b>mạng

<b> </b>

<b>1.1. Mơ hnh tính tốn tp trung (Centralized computing)</b>

- Tồn bộ các tiến trình xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm. Các máy trạm cuối (Terminals) được nối mạng với máy tính trung tâm và chỉ hoạt động như những thiết bị nhập xuất dữ liệu cho phép người dùng xem trên màn hình và nhập liệu qua bàn phím. Các máy trạm đầu cuối không lưu trữ và xử lý dữ liệu. Mơ hình tính tốn mạng trên có thể triển khai trên hệ thống phần cứng hoc phần mềm được cài đt trên máy chủ (Server).

<b> 1.2. Mơ hình tính tốn phân tán (Distributed computing) </b>

- Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập, các công việc được tách nhỏ và giao cho nhiều máy tính khác nhau trong mạng thay vì tập trung xử lý trên máy trung tâm. Tuy dữ liệu được xử lý và lưu trữ tại máy cục bộ nhưng các máy tính này được nối mạng với nhau nên chúng có thể trao đổi dữ liệu và các dịch vụ.

<b> 1.3. Mơ hnh tính tốn cộng tác (Collaborative computing) </b>

- Mơ hình tính tốn mạng cộng tác bao gồm nhiều máy tính có thể hợp tác để thực hiện một cơng việc. Một máy tính này có thể mượn năng lực tính tốn, xử lý của máy tính khác bằng cách chạy các chương trình trên các máy tính nằm trong mạng.

<b> </b>

<b>2. Phân loại mạng </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b> 2.1. Mạng cục bộ (LAN – Local Area Network) </b>

- Mạng cục bộ là một hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính

<b>trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phịng làm việc, trường học, …) </b>

Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên với nhau, mà điển hình là chia sẻ tập tin, máy in, máy quét và một số thiết bị khác.

<b> 2.2. Mạng đô thị (MAN – Metropolitian Area Network) </b>

- Mạng đơ thị là mạng có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km. Nó có thể bao gồm nhóm các văn phịng gần nhau trong thành phố, nó có thể là cơng cộng hay tư nhân. Mạng MAN chính là mơ hình mạng được kết nối t nhiều mạng LAN với nhau thông qua dây cáp, các phương tiện truyền dẫn<b>. </b>

<b> 2.3. Mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network) </b>

- Dùng trong vùng địa lý lớn thường cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km.

<b> 3. Mạng Internet </b>

- Internet là một hệ thống thơng tin tồn cầu có thể được truy nhập cơng cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau. Hệ thống này truyền thông tin theo kiểu nối chuyển gói dữ liệu (packet switching) dựa trên một giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa (giao thức IP). Hệ thống này bao gồm hàng ngàn mạng máy tính nhỏ hơn của các doanh nghiệp, của các viện nghiên cứu và các trường đại học, của người dùng cá nhân, và các chính phủ trên toàn cầu.

<b> 4. IoT </b>

- Internet of Things, hay IoT, internet vạn vật là đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet, thu thập và chia sẻ dữ liệu. Nhờ bộ xử lý giá rẻ và mạng không dây, có thể biến mọi thứ thành một phần của IoT. Điều này bổ sung sự “thông minh kỹ thuật số” cho các thiết bị, cho phép chúng giao tiếp mà khơng cần có con người tham gia và hợp nhất thế giới kỹ thuật số và vật lý.

<b> </b>

5. Kin trc Internet

- Kết nối mỗi mạng vào một trạm chuyển tiếp của một nhà cung cấp toàn cầu (global ISP)

- Thêm nhiều ISP...

- Thêm các mạng khu vực (regional network) - Mạng lõi và mạng biên

- Mạng biên (network edge):

+ Nút mạng đầu cuối (endsystem, host): PC, điện thoại, máy chủ, máy tính nhúng...

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

+ Mạng truy nhập (access network): đường truyền, thiết bị kết nối (router, switch, hub, tổng đài...)

+ Mạng lõi (network core): đường truyền, thiết bị kết nối

<b> 6. Mơ hnh mạng</b>

- Mạng hình sao (Star Network)

Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu t các trạm và chuyển đến trạm đích.

- Mạng tuyến tính (Bus Network)

Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus). Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T-connector) hoc một thiết bị thu phát (transceiver). Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết Point–to–Multipoint hay Broadcast.

- Mạng hình vịng (Ring Network)

Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyển tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng. Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vịng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point– –Point giữa các torepeater.

*Mơ hình mạng ngang hàng (peer-to-peer network):

- Mơ hình mạng ngang hàng cho phép mọi nút mạng va đóng vai trị là thực thể yêu cầu các dịch vụ mạng (client), va là các thực thể cung cấp dịch vụ mạng (sever).

- Người dùng trên tng máy tính chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ tài ngun của máy tính mình.

- Mơ hình này chỉ phù hợp với các tổ chức nhỏ và không quan tâm đến các vấn đề bảo mật.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

- Mạng peer-to-peer còn được biết đến như mạng workgroup (nhóm làm việc) và được sử dụng cho các mạng có khơng q 10 người sử dụng (user) làm việc trên mạng đó.

- Khơng có người quản trị mạng (adminstrator) mà mỗi người sẽ làm việc như người quản trị cho trạm riêng của họ.

- Không thể sao chép dự phòng (backup) dữ liệu tập trung. Dữ liệu được lưu trữ rải rác trên tng trạm.

*Mơ hình mạng khách chủ (Client-Server Network / Server Based Network) - Mơ hình mạng máy chủ liên quan đến việc xác định vai trò của các thực thể truyền thông trong mạng.

- Mạng này xác định thực thể nào có thể tạo ra các yêu cầu dịch vụ và thực thể nào có thể phục vụ các yêu cầu đó.

- Các máy trên mạng này được tổ chức thành các miền (domain). - An ninh trên các domain được quản lý bởi một số các máy chủ đc biệt gọi là domain controller.

- Trên domain có một master domain controller gọi là PDC (Primary Domain Controller) và một BDC (Backup Domain Controller) để phòng trường hợp PDC gp sự cố.

- Mơ hình mạng workgroup cũng được coi là mạng peer-to-peer vì tất cả các máy trong work group có quyền chia sẻ tài nguyên như nhau mà không cần sự chỉ định của sever.

- Mỗi máy tính trong nhóm tự bảo trì, bảo mật cơ sở dữ liệu cục bộ của nó.

- Sự quản trị người dùng và tài nguyên chia sẻ không được tập trung hóa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

- Bạn có thể tự do kết nối với một nhóm đã tồn tại hoc khởi tạo một nhóm mới.

- Ưu điểm: khơng u cầu máy tính chạy trên hệ điều hành Window Server, thiết kế đơn giản và không yêu cầu lập kế hoạch có phạm vi rộng và quản trị như domain u cầu; thuận tiện với nhóm ít máy tính và gần nhau (khơng q 10 máy).

- Nhược điểm: mỗi người dùng phải có một tài khoản trên máy tính mà họ muốn đăng nhập.

- Các máy tính trong domain có thể ở trên một mạng LAN hoc WAN và giao tiếp với nhau qua bất kì một kết nối vật lý nào.

- Ưu điểm: cho phép quản trị tập trung, khi có một thay đổi về tài khoản thì thay đổi đó sẽ được cập nhật trên tồn domain; domain cung cấp quy trình đăng nhập đơn giản để người dùng truy xuất các tài nguyên mạng mà họ được phép truy cập; domain cho phép người quản trị khởi tạo mạng rất rộng lớn.

<b> 3: Truyn dữ liệu trong mạng </b>

<b> 3.1: Các thông số trong truyn dữ liệu: </b>

- Băng thông (Bandwidth – B): khối lượng dữ liệu tối đa có thể truyền được trong một khoảng thời gian nhất định; có đơn vị là bps(bit-per-second:bit mỗi giây) hay Mbps…

- Độ trễ (Latency – L): là khoảng thời gian truyền một thông điệp t nút này đến nút kia trên một hệ thống mạng; đơn vị thường là ms.

- Thông lượng (Throughput – T): là băng thông thực sự mà các ứng dụng mạng được sử dụng trong một thời gian cụ thể.

<b> 3.2: Phương thức truyn dữ liệu: </b>

- Phương thức unicast: một nút nguồn gửi một thông điệp tới một nút đích.

- Phương thức multicast: một nút nguồn gửi một thông điệp tới một nhóm các nút đích.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

- Phương thức broadcast: một nút nguồn gửi một thông điệp đến tất cả các nút đích trong hệ thống mạng.

<b> 3.3: Phương pháp truyn tin: </b>

Chuyển mạch kênh

Chuyển mạch thông báo

Chuyển mạch gói Q trình

truyền dữ liệu

Khi có 2 trạm cần trao đổi thơng tin với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh cố định và duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt kết nối; dữ liệu sẽ được truyền trong con đường cố định này.

Không thiết lập liên kết dành riêng giữa 2 trạm giao tiếp mà thay vào đó, thơng tin sẽ được truyền qua tng trạm trong mạng cho đến khi nó đến được địa chỉ đích, mỗi trạm trung gian sẽ nhận và lưu trữ thông tin cho đến khi trạm tiếp theo sẵn sàng để nhận thông tin.

Đối với kỹ thuật này các thông tin được chia thành các gói tin (packet) có kích thước thay đổi, mỗi gói tin bao gồm dữ liệu, địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và các thông tin về địa chỉ các trạm trung gian. Các gói tin riêng biệt không phải luôn luôn đi theo một con đường duy nhất Ưu điểm Kênh truyền

được dành riêng trong suốt quá trình giao tiếp do đó tốc độ truyền dữ liệu được bảo đảm. Phù hợp với các ứng dụng thời gian thực.

Đảm bảo các dữ liệu có độ ưu tiên cao hơn sẽ được lưu chuyển thay vì bị trễ do q trình lưu thơng trên mạng; giảm sự tắc nghẽn trên mạng.

Việc chia nhỏ các gói tin cho phép việc lưu trữ tại các trạm dễ dàng hơn; khi có một đường truyền gp sự cố hoc quá tải các tập tin có thể gửi theo các đường khác mà không gây ra ảnh hưởng.

Nhược điểm Phải tốn thời gian để thiết lập đường truyền cố định giữa hai

Không phù hợp với các ứng dụng thời gian thực, Các trạm trung gian phải có

Đt ra vấn đề cần giải quyết trong việc tập hợp các gói tin tại nơi

</div>