Tài liệu Tổng quan về mạng máy tính

ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô ViÖn ®h më hn Tttt- th− viÖn Lêi nãi ®Çu M¹ng m¸y tÝnh ngµy nay trë thµnh mét lÜnh vùc nghiªn cøu, ph¸t triÓn vµ øng dông cèt lâi cña c«ng nghÖ nghiªn cøu, ph¸t triÓn vµ øng cèt lâi cña c«ng nghÖ ®iÖn tö th«ng tin. M¹ng cã vai trß øng dông hÕt søc lín trong thùc tÕ nh− qu¶n lý s¶n xuÊt kinh doanh, c¸c hÖ thèng ®iÖn tho¹i quèc gia v« tuyÕn viÔn th«ng vµ an ninh quèc phßng. ViÖc kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh l¹i thµnh m¹ng trë thµnh m¹ng ®Ó trao ®æi th«ng tin, lµm gi¶m gi¸ thµnh phÇn cøng trong khi ®ã hiÖu qu¶ sö dông l¹i cao trong qu¶n lý kinh doanh vµ trong tÊt c¶ c¸c mÆt cña ®êi sèng kinh tÕ, chÝnh trÞ x< héi kh«ng thÓ phñ nhËn r»ng, nhiÒu ngµnh kinh tÕ kh«ng cßn søc c¹nh tranh, kh«ng tån t¹i nÕu cã sù gióp ®ì cña m¹ng m¸y tÝnh. HiÖn nay m¹ng m¸y tÝnh ®< vµ ®ang ph¸t triÓn m¹nh mÏ ë ViÖt Nam. ChÝnh v× vËy vÊn ®Ò tin häc viÔn th«ng nãi chung vµ m¹ng m¸y tÝnh nãi riªng sÏ trë thµnh kiÕn thøc phæ th«ng, em còng nh− c¸c b¹n kh¸c ham hiÓu biÕt vÒ m¹ng m¸y tÝnh.V× vËy trong phÇn ®å ¸n nµy, em xin tr×nh bµy tæng quan vÒ m¹ng m¸y tÝnh , néi dung gåm 4 phÇn : - Tæng quan vµ kh¸i niÖm - KiÕn tróc m¹ng vµ m« h×nh tham chiÕu OSI - M¹ng côc bé - C¸c thiÕt bÞ kÕt nèi m¹ng Do giíi h¹n cña b¶n b¸o c¸o vµ tr×nh ®é cña em cßn h¹n chÕ nªn kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt, em mong ®−îc sù th«ng c¶m vµ chØ b¶o cña c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o cho em ®−îc hoµn thiÖn h¬n n÷a. Sau cïng em xin phÐp ®−îc bµy tá lêi c¶m ¬n tr©n thµnh tíi thÇy gi¸o h−íng dÉn PGS.TS. §ç Xu©n Thô ®< tËn t×nh gióp ®ì em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp nµy. Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 1 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô Ch−¬ng I: Tæng quan vµ kh¸i niÖm 1.1. Kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa 1.1.1. §Þnh nghÜa m¹ng m¸y tÝnh M¹ng m¸y tÝnh lµ tËp hîp c¸c m¸y tÝnh ®¬n lÎ ®−îc kÕt nèi víi nhau b»ng c¸c ph−¬ng tiÖn truyÒn vËt lý (Transmission Medium) vµ theo mét kÕt tróc m¹ng x¸c ®Þnh (Network Architecture). M¹ng viÔn th«ng thùc chÊt lµ m¹ng m¸y tÝnh chuyªn dông. 1.1.2. §Æc ®iÓm NhiÒu m¸y tÝnh riªng rÏ ®éc lËp víi nhau khi kÕt nèi l¹i thµnh m¹ng m¸y tÝnh th× nã cã ®Æc ®iÓm sau nhiÒu ng−êi cã thÓ dïng chung mét phÇn mÒm tiÖn Ých ng−êi sö dông trao ®æi th− tÝn víi nhau (email) dÔ dµng vµ cã thÓ sö dông m¹ng m¸y tÝnh nh− mét c«ng cô ®Ó phæ biÕn tin tøc. 1.1.3. Ph©n lo¹i m¹ng m¸y tÝnh M¹ng LAN: M¹ng côc bé LAN kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh trong mét khu vùc b¸n kÝnh hÑp (Khu vùc kho¶ng vµi tr¨m mÐt) m¹ng LAN ®−îc kÕt nèi th«ng qua c¸c m«i tr−êng truyÒn th«ng tèc ®é cao (c¸p ®ång trôc, c¸p quang) m¹ng LAN th−êng ®−îc sö dông trong bé phËn c¬ quan tæ chøc. C¸c m¹ng LAN cã thÓ kÕt nèi víi nhau thµnh m¹ng WAN. M¹ng WAN (m¹ng diÖn réng WAN) kÕt nèi m¸y tÝnh trong néi bé c¸c quèc gia hay gi÷a c¸c quèc gia trong ch©u lôc. Th«ng th−êng kÕt nèi nµy ®−îc thùc hiÖn th«ng qua m¹ng viÔn th«ng c¸c m¹ng WAN cã thÓ kÕt nèi v¬Ý nhau thµnh m¹ng GAN hoÆc còng cã thÓ h×nh thµnh m¹ng GAN. M¹ng GAN kÕt nèi m¸y tÝnh tõ c¸c ch©u lôc kh¸c nhau. Th−êng kÕt nèi nµy ®−îc thùc hiÖn th«ng qua m¹ng viÔn th«ng hoÆc vÖ tinh. M¹ng MAN : M¹ng nµy kÕt nèi trong ph¹m vi mét thµnh phè. kÕt nèi nµy ®−îc thùc hiÖn th«ng qua c¸c m«i tr−êng truyÒn th«ng tèc ®é cao (tõ 50 ®Õn 100 Mbps). 1.1.4. C¸c thµnh phÇn chñ yÕu cña mét m¹ng m¸y tÝnh Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 2 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô - TËp c¸c node m¹ng - C¸c ph−¬ng tiÖn truyÒn vËt lý - CÊu h×nh m¹ng - Topo m¹ng - Giao thøc m¹ng - Protocol - C¸c øng dông m¹ng (c¸c dÞch vô øng dông m¹ng) 1.1.4.1. KiÕn thøc m¹ng (Network Architecture) KiÕn thøc m¹ng bao gåm c¸c kiÕn thøc ®Êu nèi c¸c m¸y tÝnh l¹i víi nhau vµ trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng truyÒn th«ng chóng ph¶i tu©n theo mét sè quy t¾c hay quy −íc b¾t buéc. C¸ch thøc ®Êu nèi c¸c m¸y tÝnh l¹i víi nhau bao gåm viÖc bè trÝ c¸c phÇn tö m¹ng theo mét cÊu tróc h×nh häc nµo ®ã vµ c¸ch ®Êu nèi chóng l¹i ®−îc gäi lµ cÊu tróc, hay lµ topo cña m¹ng (Topology). TËp c¸c quy t¾c, quy −íc b¾t buéc c¸c thµnh phÇn cña m¹ng khi tham gia vµo c¸c ho¹t ®éng truyÒn th«ng ph¶i tu©n theo ®−îc gäi lµ c¸c giao thøc m¹ng (Protocol). Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 3 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô C¸c node m¹ng Terminals (Users) 1.1.4.2. CÊu tróc m¹ng (Topology) CÊu tróc m¹ng lµ cÊu tróc h×nh häc kh«ng gian cña m¹ng thùc chÊt lµ c¸ch bè trÝ vÞ trÝ vËt lý c¸c node vµ c¸c thøc kÕt nèi chóng l¹i víi nhau. Cã hai kiÓu cÊu tróc m¹ng, ®ã lµ kiÓu ®iÓm - ®iÓm vµ ®iÓm - ®a ®iÓm. - KiÓu ®iÓm - ®iÓm (Point to Point): §−êng truyÒn nèi tõng cÆp node l¹i víi nhau theo mét h×nh häc x¸c ®Þnh nµo ®ã. NÕu c¸c node cã nhu cÇu trao ®æi th«ng tin th× mét kªnh truyÒn vËt lý sÏ ®−îc thiÕt lËp gi÷a node nguån vµ node ®Ých b»ng mét chuçi tuÇn tù c¸c node. C¸c node trung gian cã chøc n¨ng tiÕp nhËn th«ng tin, l−u tr÷ th«ng tin t¹m thêi trong bé nhí phô vµ chê cho ®Õn khi ®−êng truyÒn råi sÏ göi tiÕp th«ng tin sang node tiÕp theo vµ cø nh− vËy cho ®Õn node ®Ých. Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 4 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô * C¸c m¹ng cã cÊu tróc ®iÓm - ®iÓm lµ + M¹ng h×nh sao M¹ng chu tr×nh (LOOD) Tree - KiÓu ®a ®iÓm hay qu¶ng b¸ (point to multipoint, broadcasting): tÊt c¶ c¸c node cïng truy nhËp chung trªn 1 ®−êng truyÒn. Th«ng tin ®−îc truyÒn ®i tõ node nguån nµo ®ã, tÊt c¶ c¸c node cßn l¹i tiÕp nhËn th«ng tin, Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 5 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô kiÓm tra ®Þa chØ ®Ých, th«ng tin nhËn ®Õn cã ph¶i lµ cña nã hay kh«ng. V× c¸c node cïng truy nhËp ®ång thêi nªn cÇn ph¶i cã c¬ chÕ gi¶i quyÕt ®ông ®é th«ng tin trªn ®−êng truyÒn. * C¸c lo¹i m¹ng qu¶n b¸ + Qu¶ng b¸ tÜnh + Qu¶ng b¸ ®éng - Qu¶ng b¸ ®éng tËp trung - Qu¶ng b¸ ®éng ph©n t¸n M¹ng h×nh vßng (ring) Topo d¹ng Bus 1.1.4.3. Giao thøc (Protocol) a. Kh¸i niÖm vÒ giao thøc Giao thøc m¹ng lµ c¸c quy ®Þnh vÒ ®−êng truyÒn vËt lý ®¶m b¶o truyÒn d÷ liÖu d−íi d¹ng chuçi bit gi÷a c¸c thµnh phÇn trong m¹ng vµ c¸c Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 6 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô tiÕn tr×nh, c¸c quy ®Þnh nh»m duy tr× cho mäi ho¹t ®éng truyÒn th«ng ®−îc chÝnh x¸c vµ th«ng suèt. * Trong qu¸ tr×nh truyÒn th«ng, c¸c thµnh phÇn cña m¹ng b¾t buéc ph¶i tu©n theo c¸c quy t¾c vµ tiÕn tr×nh truyÒn th«ng. - C¸c quy ®Þnh vÒ cÊu tróc, có ph¸p c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu sö dông. - Quy ®Þnh vÒ khëi ®éng, kÕt thóc mét t−¬ng t¸c - Thñ tôc truy nhËp ®−êng truyÒn - Thñ tôc ®iÒu khiÓn tèc ®é, l−u l−îng - C¸c thñ tôc ph¸t hiÖn, söa lçi - Thñ tôc kÕt nèi Yªu cÇu trao ®æi th«ng tin trong m¹ng m¸y tÝnh cµng cao th× c¸c tiÕn tr×nh ho¹t ®éng truyÒn th«ng cµng phøc t¹p. Kh«ng thÓ gi¶i quyÕt tÊt c¶ mäi vÊn ®Ò trong mét tiÕn tr×nh, ngµnh c«ng nghiÖp m¹ng m¸y tÝnh ®< gi¶i quyÕt tõng phÇn sao cho c¸c tiÕn tr×nh cã thÓ liªn kÕt ®−îc víi nhau, cã kh¶ n¨ng söa ®æi, më réng bæ xung c¸c yªu cÇu truyÒn th«ng. b. C¸c giao thøc phæ biÕn cña m¹ng m¸y tÝnh. - Systems Network Architecture (SNA): kiÕn tróc m¹ng SNA ®−îc C«ng ty IBM thiÕt kÕ vµ giíi thiÖu vµo th¸ng 9/1973. SNA lµ ®Æc t¶ kiÕn tróc m¹ng xö lý d÷ liÖu ph©n t¸n. Nã ®Þnh nghÜa c¸c quy t¾c, c¸c tiÕn tr×nh cho sù t−¬ng t¸c gi÷a c¸c thµnh phÇn trong m¹ng m¸y tÝnh, terminal vµ phÇn mÒm. SNA ®−îc tæ chøc xoay quanh kh¸i niÖm domain (miÒn). Mét SNA domain lµ mét ®iÓm ®iÒu khiÓn c¸c dÞch vô hÖ thèng (SSCP) vµ kÓ c¶ c¸c tµi nguyªn ®Òu ®−îc nã ®iÒu khiÓn. M¹ng SNA sö dông kiÕn tróc 6 tÇng. + TÇng 1: Physical Control (kiÓm so¸t vËt lý): chÊp nhËn c¸c chuÈn X21, RS232... Svth : Tr−¬ng Thµnh Giang 7 ViÖn D¹i Häc Më Hµ Néi gvhd : pgs.ts. §ç Xu©n Thô + TÇng 2: Data Link Control ( kiÓm so¸t liªn kÕt d÷ liÖu): dïng giao thøc SDLC. + TÇng 3: Path Control (kiÓm so¸t ®−êng dÉn): chän ®−êng vµ kiÓm so¸t d÷ liÖu. + TÇng 4: Transmission Control (kiÓm so¸t truyÒn) + TÇng 5: Data Flow Control (kiÓm so¸t luång d÷ liÖu) - Internet Work Packed Exchange/Sequenced Packet Exchange (IPX/SPX). Giao thøc IPX/SPX ®−îc C«ng ty Novell thiÕt kÕ sö dông cho c¸c s¶n phÈm m¹ng cña chÝnh h - Xem thêm -