GIẢI ĐỀ CƯƠNG ÔN THI TỐT NGHIỆP MÔN MẠNG MÁY TÍNH
Nguyễn Xuân Sản CTH50. CNTT. ĐHNT
1. Mô hình tham chiếu OSI (Open Systems Interconnection): vai trò và chức
năng của các tầng trong mô hình này?
1.Mô hình tham chiếu OSI:
Mô hình 7 lớp OSI là mô hình tham chiếu chứ không phải một mạng cụ thể nào. Các nhà thiết kế
sẽ nhìn vào đó để biết công việc của mình đang nằm ở đâu, mô hình OSI chia chương trình truyền thông
ra thành 7 tầng với những chức năng phân biệt cho từng tầng. Hai tầng đồng mức khi liên kết nhau phải
sử dụng một giao thức chung. Giao thức ở đây được hiểu một cách đơn giản là phương tiện để các tầng
giao tiếp với nhau, giống như hai người nói chuyện cần phải có một ngôn ngữ chung vậy. Trong mô hình
OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng là: giao thức có liên kết (connection - oriented) và giao thức
không liên kết (connectionless).
2. Vai trò và chức năng của các tầng có trong mô hình:
a, Tầng Vật Lý(Phisical Layer - Lớp 1): Tầng vật lý cung cấp các phương thức truy cập vào đường truyền
vật lý để truyền các dòng bit không cấu trúc, ngoài ra nó còn cung cấp các chuẩn về điện, dây cáp, đầu
nối, kỹ thuật nối mạch điện, điện áp, tốc độ cáp truyền dẫn, giao nguoiện nối kết và các mức nối kết.
b, Tầng Liên Kết Dữ Liệu (Data link Layer - Lớp 2): Tầng này có nhiệm vụ xác định cơ chế thiết lập
thông tin truyền dẫn lên mạng, các dạng thức chung trong một gói tin, đóng gói và phân phát các gói tin.
Lớp 2 có liên quan đến lớp 1 của các thiết bị mạng, topo mạng, truy nhập mạng cơ chế sữa lỗi và điều
khiển luồng.
c, Tầng mạng(Netword Layer - Lớp 3): Tầng mạng có nhiệm vụ xác định việc chuyển hướng, vạch đường
các gói tin trong mạng, các gói tin này có thể đi qua nhiều chặng mới đến được đích cuối cùng.
d, Tầng vận chuyển(Transport Layer - Lớp 4): Tầng vận chuyển xác định địa chỉ trên mạng, cách thức
chuyển giao gói tin trên cơ sở trực tiếp giữa hai đầu mút, đảm bảo tin cậy truyền dữ liệu giữa hai đầu cuối
(end to end). Để đảm bảo việc truyền ổn định trên mạng tầng vận chuyển thường đánh số gói tin và đảm
bảo chúng chuyển theo thứ tự. Bên cạnh đó lớp này có chức năng điều khiển luồng và điều khiển lỗi.
e, Tầng phiên (Session layer – lớp 5): thực hiện thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên làm việc giữa hai
hệ thống.
- Khôi phục phiên truyền khi gặp sự cố (phiên truyền bị đứt).
f, Tầng trình diễn (Presentation layer – lớp 6): tầng trình bày chuyển đổi các thông tin từ cú pháp người
sử dụng sang cú pháp để truyền dữ liệu, ngoài ra nó có thể nén dữ liệu truyền và mã hóa chúng trước khi
4. Mối quan hệ giữa các tầng và các loại địa chỉ trong mô hình TCP/IP. Các loại
đơn vị dữ liệu giao thức (Protocol Data Unit - PDU) được sử dụng tại mỗi
tầng, ví dụ minh họa.
Tầng vật lý và tầng vận chuyển
bằng với địa chỉ cổng.
Tầng mạng bằng địa chỉ IP.
Tầng vật lý bằng với địa chỉ vật
lý.
Đơn vị dữ liệu giao thức - Protocol
data units (PDUs): các gói dữ liệu
được trao đổi giữa các thực thể đồng
tầng.
5. Các điểm chính trong đặc tả kỹ thuật của các chuẩn IEEE 802.3 10Base-2,
IEEE 802.3 10Base-T và IEEE 802.3 1000Base-T; quy tắc 5-4-3.
Các điểm chính trong đặc tả kỹ thuật của các chuẩn IEEE 802.3 10Base-2, IEEE 802.3 10Base-5, và
IEEE 802.3 10Base-T:
- IEEE 802.3 10Base-2: Giải tần cơ sở Ethernet 10Mbps đối với cáp đồng trục khoảng cách tối đa
là 185 m, ngoài ra còn có Ethernet đường kính nhỏ, kim loại mỏng hoặc mạng lưới nhỏ. (10
Mbps baseband Ethernet over coaxial cable with a maximum distance of 185 meters. Also
referred to as Thin Ethernet or Thinnet or Thinwire).
- IEEE 802.3 10Base-5: Giải tần cơ sở Ethernet 10Mbps đối với cáp đồng trục khoảng cách tối đa
là 500 m, ngoài ra còn có Ethernet đường kính rộng, kim loại dày hoặc mạng lưới dầy. (10
Mbps baseband Ethernet over coaxial cable with a maximum distance of 500 meters. Also
referred to as Thick Ethernet or Thicknet or Thickwire)
- IEEE 802.3 10Base-T: Giải tần cơ sở Ethernet 10Mbps đối với cáp đôi dây soắn chuổi tối đa là
100 m (10 Mbps baseband Ethernet over twisted pair cables with a maximum length of 100
meters).
- Quy tắc 5-4-3 được áp dụng cho mỗi chuẩn: chuẩn 10base-2 và 10base-5 không áp dụng; còn
chuẩn 10base-T thì áp dụng. loại 5-4-3 UTP.
6. Giao thức điều khiển truy cập phương tiện truyền CSMA/CD và giao thức
4. Xanh dương
5. Trắng xanh dương
6. Cam
7. Trắng nâu
8. Nâu
1. Trắng cam
2. Cam
3. Trắng xanh lá
4. Xanh dương
5. Trắng xanh dương
6. Xanh lá
7. Trắng nâu
8. Nâu
ĐốivớiEthernet tốcđộ<1000Mbps thìchân1,2: truyền; chân3,6: nhận; 4, 5, 7, 8:
khôngdùngđểtruyền/nhậndữliệu.
8. Các thiết bị liên kết mạng và đặc tính của chúng: hub, repeater, bridge,
switch, router…
a. Repeater:
Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater
có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín
hiệu ở đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng.
Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín
hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater.
b. Hub:
Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn
nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T
hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung
tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các
cổng khác.
Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần
router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối
mạng đều có thể giao tiếp được với router.
Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với
nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ
chậm.
Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm
ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ.
Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và
có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm
hơn.
f. Gateway:
Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao
thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA… hoặc một giao
thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác.
Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng
“nói chuyện” được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể
phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển
đổi một phiên làm việc từ xa…
9. Cơ chế lọc và chuyển tiếp frame dữ liệu của bridge/switch.
a) Bridge:
- Cơ chế lọc:
Những frames được gởi cho các nút trong cùng một đoạn mạng cục bộ thường thì
không được chuyển tiếp đến các đoạn mạng cục bộ khác.
Các đoạn trở thành các miền xung đột tách biệt.
- Chuyển tiếp:
Khi bridge nhận một khung dữ liệu:Tìm kiếm địa chỉ MAC đích trong bridge table
Nếu một mục được tìm thấy cho địa chỉ đích đó thì {nếu đích đến nằm trên cùng
đoạn mạng nhận được frame thì hủy bỏ frame đó ngược lại chuyển tiếp frame đó đến
mạch giao tiếp (cổng) được chỉ trong mục tìm được} ngược lại làm lụt. Chuyển tiếp
đến tất cả các cổng trừ cổng đã nhận được frame đó.
Lớp A:
Bit nhận dạng thứ nhất của lớp A bằng 0, 7 bit còn lại dành cho địa chỉ mạng Net ID, phần tiếp
theo dành cho địa chỉ máy chủ Host ID. Lớp A áp dụng khi địa chỉ network ít và địa chỉ máy chủ
nhiều. Tính ra, ta được tối đa 126 mạng và mỗi mạng có thể hỗ trợ tối đa 167.777.214 máy chủ.
Vùng địa chỉ lý thuyết tính theo hệ đếm thập phân từ 0.0.0.0 đến 127.0.0.0
Lớp B:
Bit nhận dạng của lớp B là 10, 14 bit còn lại dành cho Net ID. Lớp này áp dụng khi địa chỉ mạng
và địa chỉ máy chủ ở mức vừa. Tính ra, ta được tối đa 16.382 mạng, mỗi mạng phục vụ tối đa
65.534 máy chủ. Vùng địa chỉ lý thuyết từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0.
Lớp C:
Bit nhận dạng của lớp C là 110, 21 bit còn lại dành cho Net ID. Lớp này áp dụng khi địa chỉ
mạng nhiều và địa chỉ máy chủ ít. Tính ra, ta được tối đa 2.097.150 mạng, mỗi mạng phục vụ tối
đa 254 máy chủ. Vùng địa chỉ lý thuyết từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0.
Chia mạng con:
Mượn các bit ở phần Host ID để cấp cho Net ID giúp tăng số mạng con/Subnet, giảm số lượng
host/Subnet. Mượn n bit sẽ được 2^n Subnet. Mượn bao nhiêu bit thì tùy thuộc vào số Subnet
muốn có và số host trên 1 Subnet.
Private addresses:
Địa chỉ mạng riêng (Private Address):
Là địa chỉ được dùng trong mạng LAN nội bộ, địa chỉ này chỉ có giá trị trong mạng LAN, các
máy có IP dãy này không thể Public lên internet.
12.Các cách chính để cấp địa chỉ IP cho một nút (node) mạng; sự hoạt động của
giao thức DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
Các cách chính để cấp địa chỉ IP cho một nút (node) mạng:
- DHCP client gửi quảng bá bản tin DHCPDISCOVER trên mạng vật lý.
- Mỗi DHCP server trả lời bằng bản tin DHCPOFFER bao gồm thông tin về địa chỉ mạng, địa chỉ
DHCP server, địa chỉ gateway
- DHCP Client nhận một hoặc nhiều bản tin DHCPOFFER và chọn lấy một DHCP server dựa
trên các thông tin do DHCP server gửi đến. Sau đó DHCP client tạo ra bản tin DHCPREQUEST
có chứa định danh của DHCP server được chọn và địa chỉ IP yêu cầu cấp phát
giải địa chỉ ARP và được chuyển đi
· ARP về cơ bản là một quá trình 2 chiều request/response giữa các thiết bị trong cùng mạng nội
bộ. Thiết bị nguồn request bằng cách gửi một bản tin broadcast trên toàn mạng. Thiết bị đích
response bằng một bản tin unicast đến thiết bị nguồn.
14.Giao thức NAT (Network Address Translation): vai trò và cơ chế hoạt động.
NAT sử dụng IP của chính nó làm IP công cộng cho mỗi máy con (client) với IP riêng. Khi một
máy con thực hiện kết nối hoặc gửi dữ liệu tới một máy tính nào đó trên internet, dữ liệu sẽ được
gởi tới NAT, sau đó NAT sẽ thay thế địa chỉ IP gốc của máy con đó rồi gửi gói dữ liệu đi với địa
chỉ IP của NAT. Máy tính từ xa hoặc máy tính nào đó trên internet khi nhận được tín hiệu sẽ gởi
gói tin trở về cho NAT computer bởi vì chúng nghĩ rằng NAT computer là máy đã gởi những gói
dữ liệu đi. NAT ghi lại bảng thông tin của những máy tính đã gởi những gói tin đi ra ngoài trên
mỗi cổng dịch vụ và gởi những gói tin nhận được về đúng máy tính đó (client).
NAT xử lý một gói tin xuất phát từ bên trong đi ra bên ngoài một mạng theo cách thức sau:
+> Khi NAT nhận một gói tin từ một cổng bên trong, gói tin này đáp ứng các tiêu chuẩn để NAT,
router sẽ tìm kiếm trong bảng NAT địa chỉ bên ngoài (outside address) của gói tin. Nói cách khác,
tiến trình NAT tìm kiếm một hàng ở trong bảng NAT trong đó địa chỉ outside local address bằng
với địa chỉ đích của gói tin. Nếu không có phép so trùng nào tìm thấy, gói tin sẽ bị loại bỏ.
+> Nếu có một hàng trong bảng NAT là tìm thấy (trong hàng này, địa chỉ đích của gói tin bằng
với địa chỉ outside local), NAT sẽ thay thế địa chỉ đích trong gói tin bằng địa chỉ outside global
theo thông tin trong bảng NAT.
+> Tiến trình NAT tiếp tục tìm kiếm bảng NAT để xem có một địa chỉ inside local nào bằng vớI
địa chỉ nguồn của gói tin hay không. Nếu có một hàng là tìm thấy, NAT tiếp tục thay thế địa chỉ
nguồn của gói tin bằng địa chỉ inside global. Nếu không có một hàng nào được tìm thấy, NAT sẽ
tạo ra một hàng mới trong bảng NAT và chèn địa chỉ mới vào trong gói tin.
NAT sẽ xử lý một gói tin xuất phát từ mạng bên ngoài đi vào mạng bên trong theo cách sau:
+> Khi NAT nhận được một gói tin xuất phát từ một cổng bên ngoài, đáp ứng các tiêu chuẩn để
NAT, tiến trình NAT sẽ tìm kiếm trong bảng NAT một hàng trong đó địa chỉ inside global là
bằng vớI đia chỉ đích của gói tin.
+> Nếu không có hàng nào trong bảng NAT được tìm thấy, gói tin bị loạI bỏ. Nếu có một hàng
tìm thấy trong bảng NAT, NAT sẽ thay thế địa chỉ đích bằng địa chỉ inside local từ bảng NAT.
a) TCP (Transmission Control Protocol - "Giao thức điều khiển truyền vận") là một trong
các giao thức cốt lõi của bộ giao thức TCP/IP. Sử dụng TCP, các ứng dụng trên các máy chủ
được nối mạng có thể tạo các "kết nối" với nhau, mà qua đó chúng có thể trao đổi dữ liệu
hoặc các gói tin. Giao thức này đảm bảo chuyển giao dữ liệu tới nơi nhận một cách đáng tin
cậy và đúng thứ tự. TCP còn phân biệt giữa dữ liệu của nhiều ứng dụng (chẳng hạn, dịch vụ
Web và dịch vụ thư điện tử) đồng thời chạy trên cùng một máy chủ.
b) UDP (User Datagram Protocol) là một trong những giao thức cốt lõi của giao thức TCP/IP.
Dùng UDP, chương trình trên mạng máy tính có thể gởi những dữ liệu ngắn được gọi là
datagram tới máy khác. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận mà TCP làm;
các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ tự hoặc bị mất mà không có thông báo. Tuy nhiên
UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các mục tiêu như kích thước nhỏ và yêu cầu khắt khe về
thời gian. Do bản chất không trạng thái của nó nên nó hữu dụng đối với việc trả lời các truy
vấn nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu.
c) So sánh một cách đơn giản :
Giống nhau : đều là các giao thức mạng TCP/IP, đều có chức năng kết nối các máy lại với
nhau, và có thể gửi dữ liệu cho nhau
Khác nhau (cơ bản):
các header của TCP và UDP khác nhau ở kích thước (20 và 8 byte) nguyên nhân chủ yếu là
do TCP phải hộ trợ nhiều chức năng hữu ích hơn(như khả năng khôi phục lỗi). UDP dùng ít
byte hơn cho phần header và yêu cầu xử lý từ host ít hơn
TCP :
- Dùng cho mạng WAN
- Không cho phép mất gói tin
- Đảm bảo việc truyền dữ liệu
- Tốc độ truyền thấp hơn UDP
UDP:
- Dùng cho mạng LAN
- Cho phép mất dữ liệu
- Không đảm bảo.
- Tốc độ truyền cao, VolP truyền tốt qua UDP