Phần 1 – Mạng Máy Tính
PHẦN I : MẠNG CĂN BẢN
1. Giới thiệu :
1.1. Sử dụng máy tính:
Nếu như thế kỹ 18 là kỹ nguyên của các hệ thống cơ khí, thế kỹ 19 là thời đại của máy
hơi nước, thì thế kỹ 20 là thế kỹ của công nghệ thông tin. Khởi đầu là mạng điện thoại, sự ra
đời của phát thanh (radio) và truyền hình (television), mạng các máy tính và các vệ tinh viễn
thông, trong đó mạng máy tính đóng vai trò rất quan trọng bởi vì nhờ nó người ta có thể lấy, xử
lý và phân tán thông tin với một phí tổn rất rẻ.
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính tự trò được nối với nhau theo một cách thức
nào đó để có thể trao đổi thông tin và sử dụng chung tài nguyên trên mạng. Hai máy tính được
gọi là “liên nối” nếu chúng có thể trao đổi thông tin với nhau. Phương tiện kết nối có thể là
dây cáp đồng, cáp quang, sóng vi ba, sóng hồng ngoại hoặc các vệ tinh viễn thông. Tài nguyên
trên mạng có thể là đóa cứng, máy in, máy fax, modem . . .
Internet là một mạng của các mạng và Web là một hệ thống phân bố chạy trên Internet,
trong đó mọi thứ trông giống như một tài liệu (trang Web).
Một mạng máy tính với 2 clients và 1 server
Mô hình trên được gọi là mô hình client-server, được sử dụng rộng rãi trong việc xây
dựng mạng. Trong mô hình này, có hai quá trình được gọi, một quá trình ở phía client và một
quá trình ở phía server. Client gởi một message qua mạng đến quá trình server, rồi thì quá
trình chờ một message trả lời. Khi quá trình server nhận một request, nó thực hiện yêu cầu của
request đó và gửi dữ liệu ngược lại cho quá trình client như là một message trả lời.
Mô hình client – server
Mạng có server sẽ được chọn khi :
- Có rất nhiều máy tính trong mạng.
- Vò trí các người sử dụng có thể tùy ý.
- Vấn đề bảo mật là quan trọng.
- Có nhu cầu mở rộng mạng trong tương lai.
Một mô hình khác ít được sử dụng : mô hình peer-to-peer là mô hình nối các máy có
quyền ngang hàng nhau, không có sự phân cấp.
Mạng ngang hàng sẽ được chọn khi :

10 m Room
100 m Building
1 km Campus
Local area network
10 km City Metropolitan area network
100 km Country
1000 km Continent
Wide area network
10.000 km Planet The internet
Mạng cục bộ (LAN) : Khoảng cách truyền không quá 1 km đến vài km, nối các máy tính
trong một phòng, giữa các phòng ban hoặc giữa các tòa nhà trong một cơ quan.
Mạng metropolitan (MAN) : khoảng cách truyền từ 10 km đến vài chục km, nối các máy
trong một thành phố hoặc một vùng nào đó.
Mạng diện rộng (WAN) : khoảng cách từ 100 km đến vài ngàn km, nối các máy của các
thành phố trong một quốc gia hoặc giữa các quốc gia.
1.2.1. Local Area Networks :
Kích thước : bò giới hạn về kích thước.
Công nghệ phát thông tin : tốc độ từ 10Mbps đến 10 Gbps, có delay thấp (micro giây hoặc
nano giây), rất ít lỗi.
Topology : bus, star hoặc ring. Topology của mạng là cách bố trí các phần tử của mạng
khi nối chúng với nhau.
- Bus : tất cả các máy trong mạng sử dụng chung đường truyền. Mô hình này có chi phí lắp
đặt thấp nhất. Tuy nhiên nếu có sự cố xảy ra trên đường trục chính toàn bộ hoạt động của
mạng sẽ bò ảnh hưởng. Kỹ thuật dùng để giải quyết xung đột là giao thức CSMA/CD. Khi xung
đột xảy ra, mỗi máy tính phải chờ một thời gian ngẫu nhiên và thử phát lại.
- Star : các máy trên mạng nối đến bộ tập trung (HUB) bằng đường truyền riêng biệt. Sự cố
trên đường truyền đến mỗi máy không làm ảnh hưởng hoạt động của toàn bộ mạng. Chi phí
lắp đặt cho mạng này lớn vì phải sử dụng bộ tập trung và nhiều dây cáp.
3
Phần 1 – Mạng Máy Tính

truyền dữ liệu thực sự được biểu diễn bằng đường liền nét.
Một tập các mức và các giao thức (protocols) tạo ra một kiến trúc mạng.
1.4. Các mô hình mạng :
Hai kiến trúc mạng quan trọng là mô hình OSI và mô hình TCP/IP.
1.4.1. Mô hình OSI :
Do có nhiều công ty sản xuất các thiết bò mạng và nhiều phần mềm trên mạng. Để thết bò
của nhiều hãng khác nhau có thể hoạt động chung và các phần mềm mạng có thể chạy trên tất
cả các máy, tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO (Internationnal Standards Organization) đã thống
nhất đưa ra mô hình tiêu chuẩn mạng mở OSI (Open System Interconnection) nhầm khuyến
cáo tất cả các hãng sản xuất phần cứng cũng như phần mềm mạng theo đúng chuẩn này để
đảm bảo các mạng có thể kết nối được với nhau trên toàn cầu.
Mô hình mạng mở gồm 7 mức, mỗi mức được qui đònh một chức năng độc lập với các
mức khác và được thiết kế để cung cấp một số dòch vụ xác đònh cho mức nằm trên nó.
5
Phần 1 – Mạng Máy Tính
Mô hình mạng mở OSI
Mức vật lý :
Đảm bảo cho các bit truyền và nhận được trên mạng. Gồm các qui đònh về :
- Các đặc tính vật lý của môi trường truyền và các chuẩn giao tiếp.
- Phương pháp biểu diễn bit : dữ liệu được chuyễn thành tín hiệu số để truyền đi trên đường
truyền.
- Tốc độ truyền.
- Vấn đề đồng bộ bit.
- Mô hình mạng.
- Phương thức truyền.
Mức liên kết dữ liệu :
Thêm thông tin vào dữ liệu thô ở mức vật lý nhầm đảm bảo tính đúng đắn của dữ liệu
truyền và nhận, mức này cung cấp dữ liệu không lỗi cho mức trên nó, gồm các chức năng :
- Đóng gói chuổi bit thành các đơn vò dễ quản lý hơn, gọi là khung (frame).
- Gán đòa chỉ vật lý : đòa chỉ trạm nguồn, đích.

- Kiểm soát lỗi : chức năng này giống mức Data link, nhưng mức Data link chỉ có tác dụng
trên một đường truyền, chức năng kiểm soát lỗi của mức này đảm bảo toàn bộ thông tin nhận
được ở máy thu là không có lỗi. Thường chế độ sửa lỗi được thực hiện bằng cách phát lại.
Mức phiên :
Với một số ứng dụng, các mức 1, 2, 3 không đủ chức năng. Mức phiên là bộ điều khiển
đối thoại trên mạng (dialogue controller). Nó thiết lập, duy trì và đồng bộ hoạt động giữa các
hệ thống truyền dữ liệu. Các chức năng :
- Điều khiển đối thoại : kiểm soát chế độ truyền giữa hai bên truyền dữ liệu.
- Đồng bộ : sử dụng các điểm kiểm tra trong luồng dữ liệu để đảm bảo tính đúng đắn của
dữ liệu truyền.
Mức trình bày :
Liên quan đến cú pháp và ngữ nghóa của thông tin trao đổi giữa hai hệ thống truyền. Các
chức năng :
- Mã hóa (encryption) : mã hóa thông tin theo một chuẩn nào đó trước khi truyền, làm tăng
tính bảo mật dữ liệu.
- Nén (compression) : giảm kích thước dữ liệu cần truyền để tiết kiệm chi phí phục vụ việc
truyền.
Mức ứng dụng :
Cung cấp các giao tiếp và hỗ trợ cho các ứng dụng như : e-mail, ftp, telnet, . . .
7
Phần 1 – Mạng Máy Tính
1.4.2. Mô hình TCP/IP :
Nguồn gốc từ mạng ARPANET, một đề án nghiên cứu của bộ quốc phòng Hoa kỳ.
Mức Host-to-Network :
Đònh nghóa các chuẩn phần cứng (card mạng). Nó tương đương hai mức thấp nhất của mô
hình OSI.
Mức Internet :
Cho phép các máy tính gởi những packet theo những thứ tự khác nhau, chính các mức trên
sẽ sắp xếp lại chúng.
Mức này đònh nghóa dạng packet và giao thức được gọi là IP (Internet Protocol), nói cho

và mức mạng, bằng một bộ qui đònh, tiêu chuẩn, cho phép kết nối các mạng LAN sử dụng
nhiều giao thức khác nhau.
IEEE 802 chia mức Data link thành 2 mức con (sub-layer), đó là :
- Mức điều khiển liên kết luận lý (LLC – Logical Link Control) : thực hiện chức năng giao
tiếp giữa mức con ở tầng dưới (MAC – Media Access Control) với các giao thức mức trên. Nó
chính là 802.2
- Mức điều khiển truy xuất đường truyền (MAC) : đóng gói dữ liệu (encapsulation), đánh
đòa chỉ gói tin, kiểm soát truy cập mạng, đảm bảo cho gói tin có thể được truyền và nhận trên
mạng. Giao thức ở mức này phụ thuộc vào loại mạng như 802.2 (CSMA/CD), 802.4 (Token
Bus), 802.5 (Token Ring), 802.11 (Wireless).
Number Topic
802.1 Overview and architecture of LANS
802.2 ↓ Logical link control
802.3 * Ethernet
802.4 ↓ Token bus (was briefly used in manufacturing plants)
802.5 Token ring (IBM’s entry into the LAN world)
802.6 ↓ Dual queue dual bus (early metropolitan area network)
802.7 ↓ Technical advisory group on broadband technologies
802.8 ↑ Technical advisory group on broadband technologies
802.9 ↓ Isochronous LANs (for real-time applications)
802.10 ↓ Virtual LANs and security
802.11 * Wireless LANs
802.12 ↓ Demand priority (hewlett-Packard’s AnyLan)
802.13 Unlucky number Nobody wanted it
802.14 ↓ Cable modems (defunct an industry consortium got there first)
802.15 * Personal area networks (Bluetooth)
802.16 * Broadband wireless
802.17 Resilient packet ring
9
Phần 1 – Mạng Máy Tính

đồng thời, hiện tượng xung đột trên cáp sẽ xảy ra. Khi đó mỗi trạm sẽ ngưng phát trong một
khoản thời gian trước khi phát lại.
Giao thức này là đơn giản nhưng khi số lượng máy trong mạng tăng lên, có thể dẫn đến
tắt nghẽn.
Các chuẩn Ethernet gồm :
10 Base – T : chuẩn truyền sử dụng cáp xoắn UTP, tốc độ truyền 10 Mbps.
Fast Ethernet : chuẩn truyền sử dụng cáp xoắn UTP, tốc độ truyền 100 Mbps, gồm 100
Base – TX, 100 Base – T4, 100 Base – T2.
Gigabit Ethernet : chuẩn truyền sử dụng cáp xoắn hoặc hoặc cáp quang, tốc độ truyền 100
Mbps gồm 1000 Base – CX, 1000 Base – SX, 1000 Base – LX.
2.2.2. Giao thức Token (Token Passing) :
Token ring là một giao thức được đề xuất bỡi Olaf Soderblum vào năm 1969. IBM đã
mua bản quyền phát minh này và thiết kế các sản phẩm sử dụng giao thức này vào năm 1984.
Năm 1985, Token ring trở thành một trong những giao thức LAN được chuẩn hóa bởi IEEE với
tên gọi 802.5.
Đây là giao thức sử dụng trong các LAN có cấu trúc vòng (ring). Một Token – một gói dữ
liệu đặc biệt – được truyền lần lượt từ trạm này đến trạm khác. Khi một trạm nắm token, nó có
thể phát đi một gói dữ liệu. Khi đã phát hết gói dữ liệu cho phép hoặc không còn gì để phát
nữa thì trạm đó lại gởi token sang trạm kế tiếp. Trong khi gói tin được chuyển trên mạng, các
11
Phần 1 – Mạng Máy Tính
trạm khác có nhu cầu phát buộc phải đợi cho đến khi token rãnh, vì vậy không có xung đột
trên mạng token ring.
Khi gói tin đến trạm đích, máy đích sao chép thông tin nhận được rồi gởi ACK thông qua
token đến trạm phát. Khi trạm phát nhận được ACK, nó giải phóng token và trả lại cho mạng,
khi đó trạm khác mới có thể truyền dữ liệu.
Trong token có chứa một đòa chỉ đích và được luân chuyển tới các trạm theo một trật tự
đònh trước. Giao thức này có chứa thủ tục kiểm tra token để cho phép khôi phục lại token bò
mất hoặc thay thế trạng thái của token và cung cấp các phương tiện sửa đổi logic (đònh lại trật
tự các trạm).