Bài giảng Mạng máy tính - Hoàng Thanh Hòa

BÀI GIẢNG 
MÔN: MẠNG MÁY TÍNH 
Giảng viên: Hoàng Thanh Hòa 
1.2. Các loại mô hình mạng 
• Mô hình xử lý tập trung 
• Mô hình xử lý phân phối 
• Mô hình mạng cộng tác 
1.2.1. Mô hình 
xử lý mạng 
• Workgroup 
• Domain 
1.2.2. Mô hình 
quản lý mạng 
• Mạng ngang hàng 
• Mạng khách chủ 
1.2.3. Mô hình 
điều hành mạng 
1.2.1. Các mô hình xử lý mạng 
 Gồm có: 
- Mô hình xử lý mạng tập trung 
- Mô hình xử lý mạng phân phối 
- Mô hình xử lý mạng cộng tác 
Mô hình xử lý mạng tập trung 
• Toàn bộ tiến trình xử lý diễn ra tại máy trung 
tâm 
• Các máy trạm chỉ hoạt động như thiết bị xuất 
nhập mà không lưu trữ hay xử lý dữ liệu. 
Mô hình xử lý mạng tập trung 
 Ưu điểm: 
- Dữ liệu quản lý tập trung, tính bảo mật cao, 
dễ dàng backup 
- Chi phí cho thiết bị thấp 
• Nhược điểm: 
- Khó đáp ứng cho nhiều ứng dụng 
- Tốc độ truy xuất dữ liệu thấp 
Mô hình xử lý mạng phân phối 
 Các máy tính hoạt động độc lập, công việc 
được tách nhỏ và giao cho nhiều máy 
 Các máy tính có thể trao đổi dữ liệu và dịch 
vụ 
Mô hình xử lý mạng phân phối 
 Ưu điểm: 
- Tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh 
- Không giới hạn các ứng dụng 
• Nhược điểm: 
- Dữ liệu lưu trữ rời rạc, khó đồng bộ, backup 
và rất dễ nhiễm virus 
Mô hình xử lý mạng cộng tác 
 Các máy tính có thể hợp tác cùng nhau thực 
hiện một công việc 
 Một máy tính có thể chạy các ứng dụng của 
một máy khác nằm trong mạng 
 Ưu điểm: Tốc độ nhanh, mạnh 
 Nhược điểm: dữ liệu phân tán nên khó đồng 
bộ, backup, dễ nhiễm virut. 
Các loại mô hình quản lý mạng 
Mô hình Workgroup Mô hình Domain 
- Các máy tính có 
quyền hạn ngang 
nhau 
- Các máy tự bảo mật 
và quản lý tài 
nguyên của mình 
- Máy tính tự tiến 
hành chứng thực 
cho người dùng cục 
bộ 
Máy Domain có 
nhiệm vụ: 
- Quản lý và chứng 
thực người dùng 
- Quản lý tài nguyên 
hệ thống 
- Cấp quyền cho 
người dùng 
- Cung cấp dịch vụ và 
quản lý máy trạm 
Các mô hình điều hành mạng 
 Gồm có: 
- Mô hình mạng ngang hàng (Peer to Peer 
network) 
- Mô hình mạng khách chủ (Client – Server 
network) 
Mô hình mạng ngang hàng 
 Cung cấp kết nối cơ bản giữa các máy tính 
nhưng không có máy đóng vai trò phục vụ 
 Một máy tính vừa là Server vừa là client 
 Người dùng chịu trách nhiệm điều hành, chia 
sẻ tài nguyên của máy mình 
Mô hình mạng ngang hàng 
 Ưu điểm: 
- Dẽ dàng cài đặt, tổ chức và quản trị 
- Chi phí thiết bị thấp 
- Thích hợp với tổ chức nhỏ, số lượng máy ít 
• Nhược điểm: 
- Dữ liệu phân tán, khả năng bảo mật thấp, dễ 
bị xâm nhập 
- Tài nguyên không được sắp xếp nhên rất 
khó tìm kiếm 
Mô hình mạng khách chủ 
 Có một hệ thống máy tính cung cấp tài 
nguyên và dịch vụ cho toàn hệ thống mạng 
sử dụng là Server. 
 Hệ thống máy tính sử dụng các tài nguyên và 
dịch vụ này gọi là máy client 
Mô hình mạng khách chủ 
 Máy Server phải có cấu hình mạnh hoặc 
chuyên dụng 
- File server: phục vụ hệ thống tập tin 
- Print server: phục vụ nhu cầu in ấn 
- Mail server: phục vụ dịch vụ gửi nhận e-mail 
- Web server: cung cấp dịch vụ về web 
- Database server: dịch vụ lưu trữ, tìm kiếm 
thông tin 
- .. 
Mô hình mạng khách chủ 
 Ví dụ về mô hình mạng khách chủ: 
Mô hình mạng khách chủ 
 Ưu điểm: 
- Dữ liệu lưu trữ tập trung nên dễ quản lý, bảo 
mật, backup và đồng bộ với nhau 
- Tài nguyên và dịch vụ quản lý tập trung nên 
dễ chia sẻ và quản lý, phục vụ được nhiều 
người dùng 
• Nhược điểm: 
- Chi phí đầu tư tốn kém do thiết bị đắt tiền 
- Phải có người quản trị cho hệ thống 
1.3. Mạng cục bộ- LAN 
• Đặc trưng địa lý 
• Đặc trưng về tốc độ truyền 
• Đặc trưng về độ tin cậy 
• Đặc trưng về quản lý 
• Đặc trưng về cấu trúc 
1.3.1. Những 
đặc trưng cơ 
bản của mạng 
LAN 
• Phương thức CSMA/CD 
• Phương pháp Token Bus 
• Phương pháp Token Ring 
• Phương pháp CSMA/CA 
1.3.2. Các 
phương pháp 
truy nhập 
đường truyền 
vật lý 
Những đặc trưng của mạng LAN 
 Đặc trưng về địa lý: 
- Cài đặt trong phạm vi nhỏ (<1Km) 
- Chỉ mang tính tương đối 
 Đặc trưng về tốc độ truyền: 
- Mạng LAN thường có tốc độ cao hơn các 
loại mạng khác như MAN, WAN.. 
- Có thể đạt tới 100 Mb/s 
Những đặc trưng của mạng LAN 
 Đặc trưng về độ tin cậy: 
- Tỷ lệ lỗi trên đường truyền thấp, từ 10-8 đến 
10-11 
- Có độ tin cậy cao hơn nhiều so với WAN 
 Đặc trưng về quản lý: 
- Thường là sở hữu riêng của 1 người, 1 tổ 
chức 
Những đặc trưng của mạng LAN 
 Đặc trưng về cấu trúc mạng: 
Tất cả các mạng máy tính đều có chung một số 
thành phần chức năng nhất định: 
- Máy chủ: cung cấp tài nguyên cho người dùng 
- Máy khách: truy cập vào máy chủ và sử dụng 
tài nguyên 
- Phương tiện truyền dẫn: cách thức và vật liệu 
- Dữ liệu dùng chung: tập tin do máy chủ cung cấp 
- Tài nguyên: Tập tin, máy in, ứng dụng 
1.3.2. Các phương pháp truy nhập 
đường truyền vật lý 
 Là quy tắc chung mà các trạm phải tuân thủ 
để đảm bảo sự truyền tin trên mạng diễn ra 
tốt đẹp 
 Mỗi loại cấu trúc mạng thường có các 
phương pháp khác nhau 
 Gồm có: 
- Phương pháp đa truy nhập CSMA/CD 
- Phương pháp Token Bus 
- Phương pháp Token Ring 
- Phương pháp đa truy nhập CSMA/CA 
Phương pháp CSMA/CD 
CSMA/CD: (Carrier Sense Multiple Access 
with Collision Avoidance) 
• Là phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng 
mang có phát hiện xung đột 
• Sử dụng cho mạng tuyến tính BUS 
• Mọi trạm đều có thể truy nhập vào BUS một 
cách ngẫu nhiên nên dễ dẫn tới xung đột 
Máy 4 
Máy 3 
Máy 2 
Máy 1 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
• Nguyên tắc hoạt động của CSMA: 
- Trước khi truyền dữ liệu, các trạm phải “nghe” 
xem đường truyền bận hay rỗi 
- Nếu đường truyền rỗi thì thực hiện truyền tin 
- Nếu đường truyền bận trạm phải thực hiện 1 
trong 3 giải thuật: 
 Tạm rút lui chờ đợi trong 1 thời gian ngẫu 
nhiên rồi lại tiếp tục “nghe” 
 Trạm “nghe” đến khi rỗi thì truyền dữ liệu 
đi với xác suất =1 
 Trạm “nghe” đến khi rỗi thì truyền dữ liệu 
đi với xác suất bằng 0<p<1 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
• Ưu điểm: 
- Giải thuật 1: Tránh xung đột hiệu quả 
- Giải thuật 2: Giảm được thời gian chết 
- Giải thuật 3: Tối thiểu hóa được xung đột và 
thời gian chết 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
• Nhược điểm: 
- Giải thuật 1: Có thể có thời gian chết khi 2 
máy cùng đợi 
- Giải thuật 2: Có khả năng xảy ra xung đột 
cao 
- CSMA chỉ nghe trước khi nói mà không nghe 
trong khi nói, có xung đột thì trạm vẫn không 
nhận biết 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
• Giải pháp CSMA/CD: 
- Khi truyền, trạm vẫn tiếp tục nghe 
- Nếu phát hiện xung đột thì ngừng truyền 
- Chờ đợi một thời gian ngẫu nhiên rồi tiếp tục 
truyền theo các giải thuật CSMA. 
Phương pháp CSMA/CD (tt) 
• Giải pháp CSMA/CD: 
Phương pháp Token Bus 
• Là phương pháp dùng thẻ bài trong mạng 
tuyến tính (BUS) 
• Sử dụng thẻ bài để cấp phát quyền truy nhập 
• Thẻ bài di chuyển trên một vòng logic 
Phương pháp Token Bus (tt) 
• Nguyên tắc hoat động: 
- Khi một trạm nhận được thẻ bài, nó được 
phép truy nhập đường truyền trong 1 khoảng 
thời gian xác định. 
- Khi hết thời gian hoặc truyền xong dữ liệu thì 
nó chuyển thẻ bài cho trạm tiếp theo trên 
vòng logic. 
- Trạm tiếp theo nhận được thẻ bài thì tiến 
hành tương tự 
Phương pháp Token Bus (tt) 
• Thiết lập vòng logic: 
- Vòng logic thiết lập giữa các trạm cần truyền 
dữ liệu 
- Có số thứ tự mà trạm cuối liền kề với trạm 
đầu tiên 
- Mỗi trạm biết địa chỉ trạm liền kề trước và sau 
nó 
- Các trạm không có hoặc chưa có nhu cầu 
truyền thì không đưa vào vòng logic, chúng 
chỉ được nhận mà không được truyền. 
Phương pháp Token Ring 
• Là phương pháp dùng thẻ bài trong mạng 
vòng (RING). 
• Sử dụng thẻ bài để cấp phát quyền truy nhập. 
• Thẻ bài di chuyển trên đường truyền vật lý. 
Phương pháp Token Ring 
• Nguyên tắc hoạt động: 
- Một trạm muốn truyền tin thì phải nhận được 
thẻ bài “rỗi”. 
- Trạm đổi thẻ bài sang trạng thái “bận”, tiến 
hành truyền dữ liệu cùng với thẻ bài trên 
vòng. 
- Dữ liệu đến trạm đích phải được sao lại, sau 
đó cùng thẻ đi về trạm nguồn. 
- Trạm nguồn xóa bỏ dữ liệu, chuyển thẻ bài 
sang “rỗi” và chuyển tiếp thẻ bài đến trạm 
khác. 
Phương pháp Token Ring 
• Nguyên tắc hoạt động: 
Phương pháp CSMA/CA 
CSMA/CA: (Carrier Sense Multiple Access 
with Collision Avoidance) 
• Là cơ chế đa truy nhập tránh xung đột, thuộc 
tần vật lý, kiểm soát truy nhập trong mạng 
LAN không dây. 
• Sử dụng gói tin thông báo ACK 
- Máy gửi sau khi gửi tin, nhận về gói tin ACK 
thì dữ liệu đã tới đích. 
- Nếu không nhận được gói tin ACK, tiến hành 
gửi lại 
Phương pháp CSMA/CA (tt) 
• Cơ chế hoạt động: 
1. Trước khi gửi, máy gửi sẽ thăm dò trạng thái 
kênh: 
- Thực hiện “nghe” đường truyền, đến khi trạng 
thái đường truyền “rỗi”. 
- Khi có tín hiệu rỗi, máy đợi 1 khoảng thời gian 
DIFS, rồi gửi 1 khung điều khiển RTS. 
Phương pháp CSMA/CA (tt) 
• Cơ chế hoạt động: 
Phương pháp CSMA/CA (tt) 
• Cơ chế hoạt động: 
2. Sau khi nhận được RTS và đợi 1 khoảng thời 
gian SIFS, máy nhận gửi 1 khung điều khiển 
CTS báo với máy gửi là đã sẵn sàng nhận tin 
3. Máy gửi tiến hành gửi dữ liệu chính DATA 
4. Máy nhận đợi 1 khoảng thời gian SIFS, gửi 1 
thông báo ACK, thông báo đã nhận được dữ 
liệu 
Phương pháp CSMA/CA (tt) 
• Cơ chế tránh xung đột: 
- Sử dụng cơ chế NAV- Network Allocation 
Vector 
- Khi một máy gửi khung RTS, thì khung này 
cũng chứa đựng thông tin về khoảng thời gian 
cần thiết chiếm dụng kênh truyền. Những máy 
khách bị ảnh hưởng bởi việc truyền tải này sẽ 
tạo ra một bộ đếm thời gian NAV. 
- NAV sẽ cho biết khoảng thời gian trước khi máy 
trạm có thể kiểm tra trạng thái của kênh truyền. 
1.4. Mạng Internet 
 Lịch sử ra đời mạng internet 1.4.1 
1.4.2 Cấu trúc mạng Internet 
1.4.3 Các tiêu chuẩn kết nối thiết bị 
1.4.4 Các tiêu chuẩn nhận dạng thiết bị 
1.4.5 Tên miền và địa chỉ IP 
1.4.5 Chu trình chuyển giao thông tin 
Lịch sử ra đời mạng Internet 
• Những năm 1960, ARPA được giao nhiệm vụ 
nghiên cứu kỹ thuật liên mạng (internet). 
• Đây là mạng chuyển mạch gói đầu tiên: ARPAnet 
• 1974 Vinton G.Cerf và Robert O.Kahn đưa ra ý 
tưởng thiết kế một bộ giao thức mạng là tiền 
thân của TCP/IP. 
• 1983: TCP/IP thành phương tiện kết nối hệ thống 
UNIX. 
• 1984: ARPAnet được chia ra 2 nhóm: 
- MILnet: dành cho quốc phòng. 
- ARPAnet: dành cho nghiên cứu và phát triển. 
Cấu trúc mạng Internet 
• Mạng Internet gồm nhiều mạng con (sub-
network) kết nối với nhau thông qua các thiết 
bị. 
• Mạng con có thể sử dụng nhiều công nghệ 
ghép nối khác nhau mà vẫn giao tiếp được 
với nhau. 
• Có 2 cách để kết nối internet: 
- Máy tính nối vào mạng LAN (WAN) và mạng 
này kết nối Internet. 
- Máy tính nối thẳng đến trạm ISP, qua đó kết 
nối với internet 
Cấu trúc mạng Internet (tt) 
Các tiêu chuẩn kết nối thiết bị 
• Các mạng LAN ngày nay sử dụng kỹ thuật 
Ethernet có dây hay Ethernet không dây 
(802.11b, 802.11g, 802.11a, 801.11c). 
• Các máy tính liên lạc với nhau dựa vào bộ 
tiêu chuẩn chung là giao thức Internet. 
• Tiêu chuẩn cơ bản nhất để kết nối mọi thiết bị 
vào mạng internet là bộ giao thức IP (Internet 
Protocol). 
Các tiêu chuẩn nhận dạng thiết bị 
• Khi kết nối vào mạng Internet, máy vi tính sẽ 
được cung cấp một địa chỉ IP gồm một chuỗi 
số. 
• Địa chỉ IP xác định mỗi máy khác nhau trên 
mạng, là địa chỉ duy nhất. 
• Địa chỉ IP trên mạng không cố định, có thể 
thay đổi tùy vào thời điểm. 
• Phiên bản IPv4 đang được dùng phổ biến 
hiện nay 
Tên miền và địa chỉ IP 
• Địa chỉ IP là một địa chỉ đơn nhất định danh 
một thiết bị để nhận diện và liên lạc với nhau 
trên mạng máy tính. 
• Tất cả các máy chủ Internet (server) có địa 
chỉ IP riêng. 
VD: 24h.com.vn → 125.212.196.166 
• Tên miền: chuyển địa chỉ IP sang dạng chữ 
viết. 
• Hệ thống tên miền DNS (Domain Name 
System) 
Tên miền và địa chỉ IP (tt) 
• Quy trình hoạt động của DNS: 
Chu trình chuyển giao thông tin 
1. Khi nhập địa chỉ trang Web (24h.com.vn), máy 
tính gửi tên miền này đến một máy chủ DSN 
định trước, máy chủ gửi lại thông điệp là IP 
của trang Web. 
2. Trình duyệt gửi yêu cầu kết nối tới trang Web. 
3. Yêu cầu kết nối qua nhiều bộ định tuyến 
(router), đến bộ định tuyến gần máy chủ nhất. 
4. Máy chủ sẽ gửi thông tin cần thiết về máy, hiện 
thị nội dung cần xem. 
5. Thường chu trình chuyển giao có số bước từ 
5-30. 
Chu trình chuyển giao thông tin 
Mạng riêng ảo VPN 
VPN- Virtual Private Network 
 Là một mạng riêng sử dụng mạng công cộng 
(thường là Internet) để kết nối với người dùng 
hoặc địa điểm từ xa tới một mạng LAN trung 
tâm. 
Mạng riêng ảo VPN 
VPN- Virtual Private Network 
 Gồm có: 
-Remote Access VPN: cho phép thực hiện 
các kết nối truy nhập từ xa đối với người sử 
dụng di động 
-Site- to- Site VPN: Dùng để kết nối mạng tại 
các vị trí khác nhau thông qua VPN, gồm 2 
loại: Intranet VPN và Extranet VPN. 
Mạng riêng ảo VPN 
Mô hình mạng VPN cơ bản: 
Mạng riêng ảo VPN 
 Cấu trúc mạng VPN: 
- Đường hầm: kết nối 2 điểm đầu cuối khi cần 
thiết, được giải phóng khi không truyền dữ 
liệu nữa. Nó không phụ thuộc cấu trúc vật lý 
của mạng. 
- Có 2 loại đường hầm: Thường trực 
(Permanent) và tạm thời (Temporary hay 
Dynamic). 
- Các dịch vụ bảo mật đa dạng cho phép dữ 
liệu mang tính riêng tư 
Mạng riêng ảo VPN (tt) 
 Cấu trúc đường hầm VPN: 
Mạng riêng ảo VPN (tt) 
 Cấu trúc đường hầm VPN: 
Mạng riêng ảo VPN (tt) 
 Mạng riêng ảo hướng tới 3 yêu cầu cơ bản: 
- Có thể truy cập bất cứ lúc nào, bất cứ nơi nào 
bằng điều khiển từ xa, thiết bị cầm tay 
- Kết nối thông tin liên lạc giữa các chi nhánh, 
văn phòng ở xa. 
- Điều khiển việc truy nhập tài nguyên mạng khi 
cần của khách hàng. 
Mạng riêng ảo VPN (tt) 
 Phân loại VPN: 
- Remote Access VPNs 
- Intranet VPNs 
- Extranet VPNs 
Remote Access VPNs 
 Cho phép truy cập mạng bất cứ lúc nào bằng 
Remote, mobile, các thiết bị truyền thông của 
nhân viên 
 Remote Access Server (RAS): đặt tại trung 
tâm, có nhiệm vụ xác nhận và chứng thực 
các yêu cầu gửi tới. 
 Những người dùng từ xa hoặc các chi nhánh 
văn phòng chỉ cần cài đặt một kết nối cục bộ 
đến nhà cung cấp dịch vụ ISP hoặc ISP’s 
POP và kết nối đến tài nguyên thông qua 
Internet. 
Remote Access VPNs (tt) 
Intranet VPNs 
 Intranet VPNs được sử dụng để kết nối đến 
các chi nhánh văn phòng của tổ chức đến 
trung tâm. 
Extranet VPNs 
 Extranet cho phép truy cập những tài nguyên 
mạng cần thiết của các đối tác kinh doanh, 
chẳng hạn như khách hàng, nhà cung cấp, 
đối tác. 
Mạng riêng ảo VPN (tt)