TS. Phạm Thanh Giang


MẠNG MÁY TÍNH

1


Nội dung
1.
2.
3.
4.
5.

6.

Giới thiệu chung về mạng máy tính
Tầng vật lý
Tầng liên kết dữ liệu
Tầng mạng
Tầng giao vận
Tầng ứng dụng

2


Chương 1

Giới thiệu chung về
mạng máy tính

3


Giới thiệu chung về mạng máy tính


Mục đích của mạng máy tính:
◦ Dùng chung các tài nguyên như thiết bị, chương trình,
dữ liệu;
◦ Tăng độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế
khi xảy ra sự cố đối với một máy tính nào đó;
◦ Mở rộng khoảng cách.

4


Lịch sử phát triển của mạng máy tính


Sự phát triển của viễn thông
◦ 1847 Telegraphic
◦ 1877 Telegraphic, Telephone
◦ 1940 Telegraphic, Telephone, Telex, Fax



Đầu thập kỷ 60 thế kỷ 20: Máy tính lớn
◦ CPU làm việc theo phương pháp phân chia thời gian.
◦ Một máy tính nối với nhiều thiết bị đầu cuối thụ động

◦ CPU làm nhiệm vụ:
 Xử lý thông tin
 Điều khiển truyền tin như: quản lý các giao thức, quản lý đồng
bộ, quản lý hàng đợi.
5


Lịch sử phát triển của mạng máy tính


Cuối của thập kỷ 60 và đầu thập kỷ 70: Kết nối
máy tính lớn với máy tính MINI
◦ Máy tính lớn
 xử lý thông tin
 Điều khiển các thiết bị ngoại vi

◦ Máy tính MINI
 Điều khiển truyền tin

◦ Mở rộng
 Bộ tập trung (Concentrator)
 Bộ dồn kênh (Multiplexor)

6


Lịch sử phát triển của mạng máy tính
Thập kỷ 70: Kết nối máy tính MINI với nhau
 Mạng truyền thơng



◦ Kênh truyền thông
 Kênh tương tự
 Kênh số
 Kênh trải phổ (cho mạng không dây)

◦ Nút mạng
 Trước đây: Máy tính MINI
 Hiện tại: Bộ định tuyến (Router), Cổng lớn (Gateway), Chuyển
mạch (Switch)…

7


Lịch sử phát triển của mạng máy tính


Sự ra đời mạng cục bộ LAN (Local Area Network)



Sự ra đời của mạng Internet

◦ 1976: Metcalfe and Boggs nối các máy tính Micro
◦ 1978: DEC, Intel, and Xerox phác thảo chuẩn DIX
◦ Đầu thập kỷ 80: Ethernet, IEEE 802.3

◦ 1969: ARPANET (Advanced Reseach Project Agency NET):
Kết nối mạng gồm 4 nút
◦ 1973: Thử nghiệm kết nối các mạng khác nhau từ California,

xuất hiện vấn đề liên mạng
◦ 1974: Nghiên cứu phát triển TCP/IP
◦ 1977: Thử nghiệm kết nối 4 mạng tại Mỹ
◦ 1983: Kết nối mạng ARPANET và NSFNET ở Mỹ trên nền
TCP/IP
◦ 1986: Kết nối mạng trục bằng cáp quang tốc độ từ 448 kbps,
1,5Mbps…
◦ 1990: Nâng cao tốc độ mạng trục, Thương mại Internet (Internet
Society), Dịch vụ Web
8


Một số khái niệm mạng


Mạng (network)
◦ Là tập hợp các thiết bị hay các nút mạng kết nối với nhau thơng qua
kênh truyền thơng.



Nút mạng (node)
◦ Có thể là máy tính, máy in hay bất kỳ thiết bị nào có khả năng gửi
hoặc/và nhận dữ liệu từ các nút khác trên mạng



Kênh truyền thông (Communication link)
◦ Là đường truyền dữ liệu từ nút mạng này tới nút mạng khác


Kiểu kết nối
◦ Kết nối điểm – điểm (Point-to-point)
 Chỉ hai nút mạng kết nối thông qua kênh truyền thông

◦ Đa điểm (Multipoint)
 Nhiều hơn hai nút mạng kết nối thông qua kênh truyền thông

9


Kiểu kết nối

10


Truyền dữ liệu








Thông điệp (Message): Thông tin/dữ liệu được trao đổi.
Bên gửi (Sender): Thiết bị truyền dữ liệu/gói tin
◦ A computer, a workstation, video camera, etc.
Bên nhận (Receiver): Thiết bị nhận dữ liệu/gói tin
◦ A computer, a workstation, a Television, etc.
Phương tiện truyền thông (Transmission medium): Đường kết

nối vật lý cho phép gói tin di chuyển từ bên gửi đến bên nhận
◦ Twisted pair, coaxial cable, optical fiber, radio waves.
Giao thức (Protocol): tập luật điều khiển việc trao đổi dữ liệu

11


Kiểu kết nối


a. Đơn công (Simplex)
◦ Kiểu kết nối một chiều. Một bên luôn là bên gửi và bên kia
luôn là nhận
◦ Ex.: Keyboards and traditional monitors

12


Kiểu kết nối


b. Bán song công (Half-Duplex)
◦ Mỗi trạm vừa có thể là gửi và nhận nhưng khơng đồng thời
◦ Ex.: Walkie-talkies

13


Kiểu kết nối



c. Song cơng (Full-Duplex)
◦ Mỗi trạm vừa có thể là gửi và nhận đồng thời
◦ Ex.: Telephone network

14


Hình trạng mạng
Network Topology

15


Phân loại mạng theo hình trạng (topo)


Hình sao (star)
◦ Mỗi nút mạng kết nối theo
kiểu điểm điểm về trung
tâm (hub).
◦ Nút gửi sẽ truyền dữ liệu tới
trung tâm và trung tâm sẽ
chuyển tiếp tới nút nhận
◦ Ex.: often used with LANs

16


Phân loại mạng theo hình trạng (topo)



Dạng vịng (ring)
◦ Mỗi nút kết nối điểm-điểm tới hai
nút hai bên.
◦ Tín hiệu được truyền trong vòng
theo 1 hướng lần lượt qua các nút
trung gian cho tới khi tới đich.
◦ Mỗi nút mạng là một bộ lặp
khuếch đại tín hiệu nhận được và
gửi tới nút tiếp theo
◦ Ex.: IBM LAN (Token Ring).

17


Phân loại mạng theo hình trạng (topo)


Mesh
◦ Mỗi nút kết nối với mọi nút khác
theo kiểu điểm – điểm
◦ Ex.: connection of telephone
regional offices that need to be
connected to every other regional
office.

18



Phân loại mạng theo hình trạng (topo)


Bus
◦ Dựa trên kiểu kết nối đa điểm (multipoint).
◦ Một dây cáp trục chính kết nối với tất cả các nút trong mạng.
◦ Ex.: used in the design of earlier LANs

19


Phân loại mạng theo phương pháp chuyển
mạch


Mạng chuyển mạch theo kênh (Circuit
Switching Network)

20


Phân loại mạng theo phương pháp chuyển
mạch


Mạng chuyển mạch theo tin báo (Message Switching
Network)
◦ Cấu trúc của tin báo:
 Phần đầu (Header)
 Phần thân (Core)

 Phần đuôi (Trail)

◦ Xử lý tin báo tại nút:
 Lưu trữ tin báo
 Phân tích tin báo
 Quản lý truyền tin (kiểm tra lỗi, kiểm soát đường truyền để tránh tắc
nghẽn)

◦ Nhược điểm: do tin báo có độ dài khơng đều nên gây
 Lãng phí bộ đệm lưu trữ tại các nút
 Tỷ lệ lỗi trong truyền tin lớn

21


Phân loại mạng theo phương pháp chuyển
mạch


Mạng chuyển mạch theo gói (Packet Switching
Network)
◦ Cấu trúc của gói tin:
 Phần đầu (Header)
 Phần thân (Core)
 Phần đi (Trail)

◦ Gói tin có độ dài giống nhau
◦ Hai loại mạng chuyển mạch theo gói
 Mạng chuyển mạch gói kiểu kênh ảo
 Mạng chuyển mạch gói kiểu Datagram

 Có các mã cho phép trạm đích tập hợp các gói tin thành bản tin
 Các gói có thể được truyền độc lập với nhau
 Các gói của các tin báo khác nhau có thể được truyền trên cùng một kênh
truyền.

22


Phân loại mạng theo khoảng cách
Mạng cục bộ LAN (Local Area Networks)
 Mạng đường dài WAN (Wide Area Networks)
 Mạng trong thành phố MAN (Metropolitant
Area Network).


23


Phân loại mạng theo khoảng cách
LAN




Mạng cục bộ LAN là mạng truyền thông giữa các thiết bị
và xử lý thông tin trong một khu vực nhỏ.
Các thông số đặc trưng của LAN
◦ Phạm vi của mạng: bán kính 0,1 m đến 5 km
◦ Tốc độ truyền dữ liệu cao
 1982: Ethernet 10 Mbps

 1994: Fast Ethernet 100 Mbps
 1998: GigaEthernet 1Gbps

◦ Tỷ lệ sai số nhỏ so với mạng đường dài (10-7 đến 10-11)

24


Phân loại mạng theo khoảng cách
LAN

25