Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 1

Những kháI niệm cơ bản.
Các yếu tố của mạng máy tính.
1- Đ ờng truyền vật lí.
Hữu tuyến và vô tuyến
- hữu tuyến: cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn, cáp quang, cáp điện thoại và
cáp điện năng thông thờng
- vô tuyến: sóng hồng ngoại, sóng cao tần
2- Thiết bị chuyển mạch - Switching elements
- repeater (hub), bridge (switch), router, brouter, gateway.
3- Hosts
- máy tính, workstation, server, end-system
4- Giao thức truyền thông
- Tập hợp các quy tắc để các thiết bị trên mạng trao đổi thông tin với nhau
- Mô hình 7 tầng.
Môi trờng truyền dẫn
Cáp đôi dây xoắn (Twisted Pair )
Một cặp dây đồng xoắn: phát / thu.
Nhiều cặp dây đồng xoắn
STP -Shielded twisted-pair: có vỏ bọc tiếp đất
UTP - Unshielded twisted-pair: không có bọc tiếp đất
STP- giảm nhiễu điện từ
Cáp UTP có 5 loại:
Loại 1-2(Category1-2) không đợc dùng trong LAN
Loại 3 (Category 3): Tốc độ truyền 10Mbps
Loại 4 (Category 4): Tốc độ truyền 16Mbps
Loại 5 (Category 5): Tốc độ truyền 100Mbps
Hình 1.2 : cáp đôi dây xoắn
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 1

Mọi host đợc nối đến nút trung tâm
Tỏa ra giống hình sao
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 3
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 4

Hình : mạng hình sao
2 - Mạng tuyến tính hay Bus:
Giống nh hệ thống đờng giao thông,
có trục chính (đờng xơng sống backbone),
các đờng nhánh
Các host đợc "nối" vào hệ thống đờng giao thông đó.
Hình1.6: mạng tuyến tính - Bus
3- Mạng hình vòng
Một vòng tròn khép kín,
Các host là các điểm trên vòng tròn.
Dữ liệu đợc gửi từ máy này đến maý kia theo một chiều, thuận chiều kim đồng
hồ hoặc ngợc lại.
Có thể làm vòng tròn kép.
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 4
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 5

Hình 1.7: mạng hình vòng
4 - Hình trạng hỗn hợp
Liên mạng.
Các phơng thức kết nối
Kết nối điểm-điểm : point-to-point
Hình sao: một thiết bị chính (master) điều khiển quá trình trao đổi dữ liệu
giữa hai thiết bị cuối (slaves).

- Phơng thức chuyển gói là phổ biến nhất đối với mạng truyền dữ liệu.
Các đặc điểm:
- Chia sẻ đờng truyền giữa nhiều luồng dữ liệu xen lẫn nhau.
- Các switching element thực hiện store- forward các gói dữ liệu.
- Có thể có bộ nhớ đệm: lọc dữ liệu, điều chỉnh nhịp độ nhanh chậm
Hình : dữ liệu đợc chia nhỏ thành từng gói - packet
Hình : từng gói dữ liệu đợc bọc thêm Header và Trailer
Header : địa chỉmáy gửi, máy nhận, kích thứoc, quy cách ráp lại
Trailer : Checksum , ví dụ CRC = Cyclical Redundancy Check
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 6
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 7

Hình : Ghi địa chỉ vào các gói
Hình : Các gói đợc chuyển đi trên mạng
3 - Chuyển gói: Datagram / Virtual Circuit
Virtual Circuit:
- Thiết lập đờng đi ảo nối nguồn - đích
- mọi packet đều đi theo đờng này.
- header của mỗi packet chỉ nêu VC.
Datagram
- Các gói có thể theo các đờng khác nhau
- Header phải chứa đầy đủ địa chỉ đích
Khai thác đơng truyền - Vai trò của các host
Trộn kênh - multiplexing
Một chiều = simplex
Hai chiều luân phiên = half duplex
Hai chiều đồng thời = full duplex
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 7

CSMA/CA- Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,
- Tơng tự nh phơng thức CSMA/CD.
- Mỗi nút gửi yêu cầu đa tín hiệu lên mạng
- Nếu không nhận đợc tín hiệu phản đối-negative, nút bắt đầu truyền dữ
liệu.
- Tránh đợc xung đột trên mạng.
- Tuy nhiên, chậm bởi việc gửi tín hiệu broadcasting, tới tất cả các máy trên
mạng, làm tăng lu thông trên mạng.
Token passing
- Thẻ bài là một tín hiệu điều khiển. Chuyển tuần tự từ máy này tới máy kế
tiếp.
- Khi một trạm có đợc thẻ bài, gắn dữ liệu vào thẻ bài và truyền trên mạng.
- Khi thẻ bài (kèm dữ liệu) tới trạm đích, gửi thông điệp báo nhận
(acknowledgement) phát lên đờng truyền.
- Thẻ bài đợc phát sinh lại, lặp lại quá trình.
- Thẻ bài là duy nhất -> các vẫn đề: mất thẻ, host bị hỏng
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 9
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 10

- Không xảy ra xung đột.
Tuy nhiên:
Phải đợi thẻ bài hoàn thành một vòng, giảm hiệu năng mạng.
Token Passing
Hình :phơng thức chuyền thẻ bài.
Demand priority
- Xét thứ tự u tiên các yêu cầu truyền dữ liệu
- là phơng thức truy nhập mới, đợc thiết kế cho chuẩn Ethernet 100 Mbps gọi
là 100VG-AnyLAN.
- Hub nhận các yêu cầu từ tất cả các nút trên mạng.

- ranh giới càng rõ càng tốt
- các tầng càng độc lập càng tốt
- mỗi tầng chỉ giao tiếp với tầng kề dới nó và kề trên nó.
Mô hình 7 tầng của OSI
Tổ chức OSI
- Những năm 70 đã xuất hiện nhiều kiến trúc mạng riêng do các công ty thiết
kế.
- Không tơng thích, kết nối liên mạng nhiều khó khăn.
- Chuẩn hoá mạng trở thành một nhu cầu bức xúc
- Các tổ chc chuẩn hoá quốc tế ra đời.
ISO = international organization for Standardization.
- Năm 1984, ISO giới thiệu mô hình tham chiếu để kết nối các hệ thống mở
OSI = Open Systems Interconnection Reference Model
Các đặc điểm của mô hình OSI.
- Mỗi tầng chỉ giao tiếp với hai tầng kế cận: trên, dới
- Ranh giới giữa các tầng để tơng tác là tối thiểu
- Giao tiếp giữa các tầng theo kiểu các dịch vụ.
- Có thể tách một tầng thành các tầng con, có thể hủy bỏ một số tầng con nếu
xét thấy không cần thiết.
- Các tầng có một độ độc lập nhất định để khi thay đổi chức năng không gây
ảnh hởng tới tầng khác.
7 tầng.
Host A Host B
7 Application Giao thức tầng 7 ứng dụng 7
6 Presentation Giao thức tầng 6 Biểu diễn dữ
liệu
6
5 Session Giao thức tầng 5 Phiên 5
4 Transport Giao thức tầng 4 Giao vận 4
______________________________________________

- Các quy định về địa chỉ,
- Routing = Chọn đờng đi cho các gói tin từ mạng này qua mạng khác
- Chuyển mạch - switching.
- Kiểm soát tình trạng tắc nghẽn (congestion control), tình trạng thắt cổ chai
(bottle neck)
- Giao tiếp giữa các mạng, xử lí khác biệt giữa hai mạng về kích thớc gói tin,
khuôn dạng gói tin, chuyển đổi địa chỉ,
- Thống kê hoạt động mạng: số các gói tin đi qua các nút mạng trong một
khoảng thời gian.
Tầng giao vận (Transport Layer)
Kiểm soát việc truyền các gói tin từ nguồn cho tới đích, end- to- end.
- Phơng thức Connectionless (UDP)/ connection-oriented (TCP)
- Kiểm tra các gói đến và sắp xếp lại cho đúng thứ tự.
- Ghép kênh (multiplex) và tách kênh, tận dụng một kênh chung cho nhiều cuộc
truyền đồng thời.
- Khắc phục những sai sót trong quá trình truyền tin
Tầng phiên (Session Layer)
- Thiết lập, hủy bỏ hay duy trì liên kết giữa hai ứng dụng,
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 13
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 14

- Đồng bộ hoá các phiên truyền thông, gửi và nhận phải đợc phối hợp nhịp
nhàng.
- Chia nhỏ các phiên truyền thông để giảm xác suất sai sót.
Tầng thể hiện dữ liệu (Presentation Layer)
Thông tin gửi đi giữa nơi gửi và nơi nhận có thể khác nhau về cú pháp và ngữ
nghĩa:
- Có thể mã dữ liệu bên gửi và bên nhận khác nhau.
- Có thể nén dữ liệu và phải giải nén.

Network
Datalink D
H
D
T
Datalink
Physical Physical
Hình : qua mỗi tầng các header đợc bọc thêm vào mỗi gói tin.
- ở bên nhận gói tin đợc xử lý theo chiều ngợc lại, từ dới lên trên.
- Đọc các header, xử lý phần dữ liệu bên trong theo các chỉ dẫn trong các
header = bóc dần các phần đầu khối và cuối khối.
- Đến tầng cao nhất ta nhận đợc đúng dữ liệu đã gửi đi.
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 14
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 15

Hình : Xử lí gói tin qua các tầng tại nguồn và tại đích
Chiều ngang - kênh ảo giữa hai tầng bên gửi - bên nhận
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 15
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 16

Hình : kênh ảo giữa hai tầng cùng mức
Tơng tác giữa các tầng
Tầng n truyền thông với các thực thể tầng kề trên và tầng kề dới qua một
giao diện - interface.
- Điểm truy cập dịch vụ - Service Access Point = SAP.
- Tầng đới cung cấp dịch vụ cho tầng trên thông qua các hàm nguyên thuỷ =
primitive.
Các hàm nguyên thuỷ.

B reo
CONNECT.indication 2
B nhấc máy CONNECT.response 3
Tiếng chuông ngừng
reo
CONNECT.confirm 4
A mời B đi chơi DATA.request(lời mời) 5
B nghe đợc yêu cầu
của A
DATA.indication 6
B trả lời bận DATA.response(lời từ chối) 7
A nghe rõ câu trả lời
của B
DATA.indication 8
A cắt máy DISCONNECT.request 9
B thấy mất tín hiệu DISCONNECT.indication 10
B cắt máy DISCONNECT.response 11
Phơng thức hớng kết nối và không kết nối
connection oriented & connectionless
Hớng kết nối = thiết lập liên kết lôgic giữa hai thực thể (cùng tầng) tham gia
truyền thông.
Không liên kết = các đơn vị dữ liệu đợc truyền tuỳ ý, độc lập với nhau.
Có liên kết : thực hiện theo 3 bớc
- thiết lập liên kết (lôgic) : CONNECT
- thực hiện truyền dữ liệu : DATA
- ngắt liên kết : DISCONNECT
Không liên kết : chỉ có một bớc là truyền dữ liệu.
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 17
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 18

PCI = Peripheral Component Interconnect
Hình : chức năng của modem
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 20
NguyÔn §×nh Hãa, Khoa To¸n C¬ Tin häc, §H KHTN, §HQG Hµ néi 21

H×nh : HUB trong m¹ng Bus
H×nh : HUB trong m¹ng vßng
______________________________________________
M¹ng m¸y tÝnh & Internet 21
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 22

Hình : repeater
Hình 1.20: Bridge bắc cầu và ngăn cách hai phân đoạn mạng
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 22
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 23

Hình 1.21: remote Bridge
Hình : Router và bảng tìm đờng liên mạng.
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 23
Nguyễn Đình Hóa, Khoa Toán Cơ Tin học, ĐH KHTN, ĐHQG Hà nội 24

Hệ điều hành mạng
Mục đích của HĐH mạng
Các nhiệm vụ của HĐH mạng.
Xử lý phân tán.
- dữ liệu có thể phân tán trong các máy khác nhau tại nhiều vị trí. Phơng pháp
tổ choc

- Các máy đầu cuối (terminal) không thực hiện việc xử lý, chỉ thực hiện việc
nhập/xuất dữ liệu.
Xử lý tại hệ thống phân tán:
- xử lý có thể diễn ra bất kể nơi nào,
- sử dụng một cách hiệu quả nhất nguồn tài nguyên.
Xử lý phân tán trong môi trờng HĐH mạng:
- Mô hình Client/Server.
Chia sẻ tài nguyên
Tại sao phải chia sẻ tài nguyên?
- sử dụng hiệu quả hơn nguồn tài nguyên có sẵn.
- nhiều ngời sử dụng một thiết bị đắt tiền.
Chia sẻ tài nguyên tại một hệ thống tập trung.
- Tất cả các nguồn tài nguyên thật sự chỉ là sự mở rộng của các kết nối vật lý
tới máy chủ.
Chia sẻ tài nguyên trong môi tr ờng mạng
- các nguồn tài nguyên có thể rải rác tại các vị trí vật lý khác nhau.
- cho phép đặt gần ngời hay dùng nhất,
- cho phép tổ choc, quản lí.
______________________________________________
Mạng máy tính & Internet 25