Chương 2: Thành phần MMT

Bài 1: Phân loại MTT theo kỹ thuật

Dựa theo kỹ thuật truyền tải thông tin ⇒ chia mạng thành hai loại

• Mạng quảng bá (Broadcast Network)

• Mạng điểm nối điểm (Point – to – point Network)

1.Mạng quảng bá

Chỉ tồn tại một kênh truyền được chia sẻ cho tất cả các máy tính.

Khi một máy tính gởi tin, tất cả các máy tính còn lại sẽ nhận được tin đó.

Tại một thời điểm chỉ cho phép một máy tính được phép sử dụng đường truyền.

2.Mạng điểm nối điểm

Các máy tính được nối lại với nhau thành từng cặp.

Thông tin được gởi đi sẽ được truyền trực tiếp từ máy gởi đến máy nhận hoặc được chuyển tiếp qua nhiều máy trung gian trước khi đến máy tính nhận.

Bài 2: Phân loại MTT theo phạm vi

Dựa vào đường kính này người ta có thể phân mạng thành các loại sau:

Đường kính mạng	Vị trí của các máy tính	Loại mạng
1m	Trong một mét vuông	Mạng khu vực cá nhân
10m 100m 1km	Trong 1 phòng Trong 1 toà nhà Trong 1 khu vực	Mạng cục bộ, gọi tắt là mạng LAN (Local Area Network)
10km	Trong một thành phố	Mạng thành phố, gọi tắt là mạng MAN (Metropolitan Area Network)
100km 1000km 10000km	Trong một quốc gia Trong một châu lục Cả hành tinh	Mạng diện rộng, gọi tắt là mạng WAN (Wide Area Network)

1. Mạng cục bộ

💡 GHI NHỚ

Đây là mạng thuộc loại mạng quảng bá, sử dụng một đường truyền có tốc độ cao, băng thông rộng, có hình trạng (topology) đơn giản như mạng hình bus, mạng hình sao (Star topology), mạng hình vòng (Ring topology)

Mạng hình bus

Tất cả các máy tính được nối lại bằng một dây dẫn

Cáp đồng trục gầy hoặc đồng trục béo.

Khi một trong số chúng thực hiện truyền tin, tín hiệu sẽ lan truyền đến tất cả các máy tính còn lại.

🚨 LƯU Ý

Nếu có hai máy tính truyền tin cùng một lúc thì sẽ dẫn đến tình trạng đụng độ và trạng thái lỗi xảy ra.

MÔ HÌNH

Mạng hình sao

Các máy tính được nối trực tiếp vào một Bộ tập trung nối kết, gọi là Hub.

Dữ liệu được chuyển qua Hub trước khi đến các máy nhận.

Hub có nhiều cổng (port), mỗi cổng cho phép một máy tính nối vào.

Hub đóng vai trò như một bộ khuyếch đại (repeater) tín hiệu nhận được trước khi truyền lại tín hiệu đó trên các cổng còn lại.

Ưu điểm	Khuyết điểm
Dễ dàng cài đặt, không dừng mạng khi nối thêm vào hoặc lấy một máy tính ra khỏi mạng	Tuy nhiên cần có nhiều dây dẫn và mạng sẽ ngưng khi Hub bị hư
Dễ dàng phát hiện lỗi và có tính ổn đỉnh cao hơn mạng bus và hình sao	Chi phí đầu tư hơn mạng bus và hình sao

MÔ HÌNH

Mạng hình vòng

Tồn tại token lần lượt truyền qua các máy tính khi truyền tin phải tuân thủ nguyên tắc sau:

• Chờ cho đến khi token đến nó và nó sẽ lấy token ra khỏi vòng tròn.

• Gởi gói tin của nó đi một vòng qua các máy tính trên đường tròn.

• Chờ cho đến khi gói tin quay về

• Đưa token trở lại vòng tròn để nút bên cạnh nhận token

MÔ HÌNH

2.Mạng đô thị

💡 GHI NHỚ

Mạng MAN được sử dụng để nối tất cả các máy tính trong phạm vi toàn thành phố.

Ví dụ như mạng truyền hình cáp trong thành phố.ng phạm vi

3.Mạng diện rộng

💡 GHI NHỚ

Các máy tính (hosts) được kết nối vào mạng con (subnet) hoặc đường trục mạng (backbone)

trong đó các bộ chọn đường (routers) và đường truyền tải (transmission lines)

• Routers lưu và chuyển tiếp các gói tin theo quy tắc Hàng Đợi

⚠️ LƯU Ý

Mạng LAN và MAN không thường sử dụng các thiết bị chuyển mạch mà là WAN

Vì hạn chế trong việc mở rộng phạm vi mạng về số lượng máy và khoảng cách

MÔ HÌNH

Bài 3: Mạng không dây

1.Nối kết hệ thống

Để thay thế hệ thống cáp nối kết các thiết bị cục bộ vào máy tính như : màn hình, bàn phím, chuột,loa...

MÔ HÌNH

2.Mạng cục bộ không dây

💡 GHI NHỚ

Tất cả các máy tính giao tiếp với nhau thông qua một trạm cơ sở (Base Station) được nối bằng cáp vào hệ thống mạng.

3.Mạng diện rộng không dây

Công nghệ mới này cho phép băng thông lên đến 50 Mbps với khoảng cách vài km

MÔ HÌNH

Trong hình a: các máy tính kết nối với router qua mạng vô tuyến

Trong hình b: các máy tính kết nối với router qua dây hữu tuyến => từ đó kết nối các router khác

4.Liên mạng

Trong mạng máy tính sẽ luôn có nhiều máy tính khác nhau về phần cứng và phần mềm

==> Việc kết nối được chúng với nhau gọi là Liên mạng (Internetworking)

👨‍🎓 VÍ DỤ

Nối kết một tập các mạng LAN có kiểu khác nhau như dạng Bus với dạng vòng của một công ty.

• Nối các mạng LAN lại với nhau nhờ vào một mạng diện rộng, lúc đó mạng WAN đóng vai trò là một Subnet.

• Nối các mạng WAN lại với nhau hình thành mạng WAN lớn hơn. Liên mạng lớn nhất hiện nay là mạng toàn cầu Internet.

Bài 4: Phần mềm mạng

💡 GHI NHỚ

Phần mềm mạng làm cho máy tính vận hành (chứ không phải phần cứng). Xây dựng trên 3 nền tảng :

1. Giao thức (Protocol): Mô tả cách thức 2 thành phần trao đổi thông tin với nhau

2. Dịch vụ (Services): Mô tả những gì mạng máy tính cung cấp cho thành phần muốn trao đổi với nó.

3. Giao diện (Interface): Mô tả cách thức mà một khách hàng có thể sử dụng dịch vụ mạng và cách thức của nó

1.Cấu trúc thứ bậc của giao thức

💡 GHI NHỚ

Nền tảng hoạt động mạng máy tính là các thứ bậc của giao thức (protocol hierachies), tổ chức mạng máy tính cung cấp các tầng (layers).

2.Ví dụ cấu trúc thứ bậc của giao thức

Hệ thống truyền tập tin từ máy X sang máy Y, 2 máy được kết nối nhau bởi dây cáp tuần tự.

Chúng ta có mô hình gồm 3 layers như sau:

• Tầng A : phân chia tập tin thành nhiều thông điệp và truyền từng thông điệp do tầng B cung cấp.

• Tầng B: quản lý việc gởi các thông điệp, đảm nhiệm việc phân chia các thông điệp thành nhiều đơn vị truyền tin, gởi các khung giữa X và Y tuân theo luật đã định trước (protocol) như tần suất gởi, điều khiển luồng, chờ báo nhận của bên nhận, điều khiển lỗi.

  

⚠️ LƯU Ý

Kích thước của các đơn vị truyền tin trong từng tầng là khác nhau.

• Tầng A đơn vị là một tập tin. Tầng B, đơn vị truyền tin là các khung theo một cấu trúc đã được định nghĩa.

• Tầng C, đơn vị truyền tin là các tín hiện được truyền trên đường truyền vật lý.

🚨 CHÚ Ý

Để 2 thiết bị giao tiếp mạng được với nhau phải sử dụng chung một giao thức

Bài 5: Dịch vụ mạng

1.Các loại dịch vụ

Hầu hết các tầng mạng đều cung cấp 1 hoặc 2 kiểu dịch vụ : Định hướng kết nối và Không nối kết

• Dịch vụ định hướng nối kết (Connection-oriented): Đây là dịch vụ vận hành theo mô hình của hệ thống điện thoại.

  Đầu tiên bên gọi phải thiết lập một nối kết, kế đến thực hiện nhiều cuộc trao đổi thông tin và cuối cùng thì giải phóng nối kết.

• Dịch vụ không nối kết (Connectionless): Đây là dịch vụ vận hành theo mô hình kiểu thư tín.

  Dữ liệu của bạn trước tiên được đặt vào trong một bao thư trên đó có ghi rõ địa chỉ của người nhận và địa chỉ của người gởi. Sau đó sẽ gởi cả bao thư và nội dung đến người nhận.

Loại	Dịch vụ	Ví dụ
Có nối kết	- Luồng thông điệp tin cậy - Luồng byte tin cậy - Nối kết không tin cậy	- gửi tuần tự các trang - Đăng nhập từ xa - Âm thanh số
Không nối kết	- Thư tín không tin cậy - Thư tín có báo nhận - Yêu cầu - trả lời	- Mail theo kiểu bó - Mail được đăng ký - Truy vấn cơ sở dữ liệu

2.Phép toán của dịch vụ

Hàm cơ bản	Chức năng
LISTEN	Nghẽn để chờ một yêu cầu kết nối gửi đến
CONNECT	Yêu cầu thiết lập nối kết với bên muốn giao tiếp
RECIEVE	Nghiẽn để chờ nhận các thông điệp gửi tới
SEND	Gửi thông điệp sang bên kia
DISCONECTED	Kết thúc một kết nối

Quá trình trao đổi thông tin giữa Client và Server, người cung cấp dịch vụ được sử dụng các hàm cơ sở trên được mô tả như kịch bản sau:

Server	Client
LISTEN	CONNECT
RECIEVE	SEND
SEND	RECIEVE
DISCONNECT	DISCONNECT

3. So sánh dịch vụ và giao thức

Protocol và Service là hai nền tảng rất quan trọng trong việc thiết kết và xây dựng một hệ thống mạng, nhưng có những khái niệm khác nhau như sau :

💡 GHI NHỚ

• Dịch vụ: là một tập các phép toán mà một tầng cung cấp cho tầng phía trên của nó gọi sử dụng.

• Giao thức: là một tập các luật mô tả khuôn dạng dữ liệu, ý nghĩa của các gói tin và thứ tự các gói tin được sử dụng trong quá trình giao tiếp.

⚠️ LƯU Ý

• Cùng một service có thể được thực hiện bởi các protocol khác nhau

• Mỗi protocol có thể được cài đặt theo một cách thức khác nhau ( sử dụng cấu trúc dữ liệu khác nhau, ngôn ngữ lập trình là khác nhau, vv...)

Bài 6: Mô hình tham khảo OSI

Tham khảo Video sau đây :

Vào năm 1983, ISO đã phát triển một mô hình cho phép hai máy tính có thể gởi và nhận dữ liệu cho nhau dựa trên các phân tầng lớp với mỗi tầng đảm nhiệm vụ nhất định ==> Đó gọi là mô hình OSI

Gồm có 7 tầng :

👩🏾‍💻 Tầng 7: ứng dụng (Application Layer)

Cung cấp ứng dụng truy xuất tới dịch vụ mạng.

Ví dụ: Trình duyệt, Mail Server, FTP Server...

👩🏾‍💻 Tầng 6: trình bày (Presentation Layer)

Đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin cho nhau

👩🏾‍💻 Tầng 5: giao dịch (Session Layer)

Cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa kênh giao tiếp giữa chúng

👩🏾‍💻 Tầng 4: vận chuyển (Transport Layer)

Đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình (dữ liệu gửi đi đảm bảo không có lỗi)

👩🏾‍💻 Tầng 3: mạng (Network Layer)

Đảm bảo các gói tin dữ liệu có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng

👩🏾‍💻 Tầng 2: liên kết dữ liệu (Data-Link Layer)

Dảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau.

👩🏾‍💻 Tầng 1: vật lý (Data-Link Layer)

Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý.

Nó định nghĩa các tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, phương pháp mã hóa dữ liệu, các loại đầu nối được sử dụng.

💡 GHI NHỚ

Mỗi tầng sẽ có đơn vị truyền dữ liệu riêng :

• Tầng vật lý: bit

• Tầng liên kết dữ liệu: Khung (Frame)

• Tầng Mạng: Gói tin (Packet)

• Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment)

MÔ HÌNH

⚠️ LƯU Ý

Để thực hiện các chức năng ở tầng 3 và tầng 4 trong mô hình OSI, mỗi hệ thống mạng sẽ có các protocol riêng:

• UNIX: Tầng 3 dùng giao thức IP, tầng 4 giao thức TCP/UDP

• Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX

• Microsoft định nghĩa giao thức NETBEUI để thực hiện chức năng của cả tầng 3 và tầng 4