›
›

Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Giới thiệu - Đại học Khoa học tự nhiên TP. HCM

pdf 51 trang hoanguyen 3640
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Giới thiệu - Đại học Khoa học tự nhiên TP. HCM", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_mang_may_tinh_dai_hoc_khoa_hoc_tu_nhien_tp_hcm.pdf

Nội dung text: Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Giới thiệu - Đại học Khoa học tự nhiên TP. HCM

  1. Cáckháiniệmcơbản
  2. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 2
  3. MẠNGMÁYTÍNHLÀGÌ? 02 / 2009 ¢ Mạngmáytính(computer network): — Nhiềumáytínhkếtnốivớinhaubằngphươngtiệntruyềndẫn — Liênlạcvàchiasẻtàinguyên B M MM T & V - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 3
  4. INTERNET? 02 / 2009 ¢ Internet: — Mạngcủamạng — Cókhả năngtruycậptoàncầu B M MM T & V - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 4
  5. MẠNGMÁYTÍNHLÀM ĐƯỢCGÌ? -1 ¢Liênlạc, trao đổithôngtin 02 / 2009 — Đángtin cậy(reliable) — Côngbằng(fair) B M MM T & V — Hiệuquả (efficient) — Từ 1 ứngdụng đếncác ứngdụngkhác - ¢ Chiasẻtàinguyên KH O A CN TT — Tậptin, thư mục, — Máyin, máyfax, - Đ H KH T N P . HCM 5
  6. MẠNGMÁYTÍNHLÀM ĐƯỢCGÌ? -2 ¢Tựpháthiệnvàsửalỗi 02 / 2009 — Hưdữliệu — Mấtdữliệu B M MM T & V — Dữ liệutruyềnbịtrùng — Dữ liệu đến đíchkhông đúngthứ tự - ¢ Tự tìm đường đitốiưuđến đích KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 6
  7. PHÂNLOẠIMẠNG -1 ¢Theo địa hình: 02 / 2009 — Mạng cục bộ (LAN –Local Area Network) ¢ Kích thước nhỏ (toà nhà, phòng máy, công ty, ) B M MM T & V ¢ Tốc độ cao, ít lỗi ¢ Rẻ tiền — Mạng đô thị (MAN -Metropolean Area Network) - KH O A CN TT ¢ Nhiều mạng LAN kết hợp lại ¢ Có phạm vi trong 1 quận, huyện, thành phố ¢ Chậm, nhiều lỗi, chi phí cao hơn LAN - Đ — Mạng diện rộng (WAN -Wide Area Network) H KH T N P . HCM ¢ Nhiều LAN, MAN kết hợp với nhau ¢ Phạm vi quốc gia, châu lục, quốc tế ¢ Chậm, nhiều lỗi, chi phí cao hơn LAN, MAN 7
  8. PHÂNLOẠIMẠNG -2 ¢Theo phạmvi hoạt động: 02 / 2009 — intranet — extranet B M MM T & V — internet - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 8
  9. PHÂNLOẠIMẠNG -3 ¢Theo chứcnăng: 02/2009 — Server –Client (Server based): ¢ Mộtmáycóthể làClient hoặcServer ¢ Client: yêucầudịchvụ B M MM T & V ¢Server: phụcvụcácyêucầutừClient. Thườnglàmáycócấu hìnhmạnh ¢ Thuậnlợi: bảomậttậptrung, dễ truyxuất, backup - ¢ Bấtlợi: server đắttiền, phụ thuộcvàoquảntrị mạng KH O A CN TT — Peer to peer: ¢ MộtmáyvừalàClient vừalàServer ¢ - Khôngcầnserver Đ H KH T N P . HCM ¢ Thuậnlợi: rẻ tiền, dễ thiếtlập, bảotrì ¢ Bấtlợi: dữ liệubịphântán, khó địnhvịtàinguyên, tínhbảo mậtthấp 9
  10. PHÂNLOẠIMẠNG –4 ¢Theo phươngtiệntruyềndẫn: 02 / 2009 — Códây — Khôngdây B M MM T & V ¢ Infrastructure ¢ Ad-hoc - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 10
  11. NỘIDUNG 1. Mạngmáytínhlàgì? 02 / 2009 2. LịchsửMMT 3. Cáckháiniệmcơbản B M MM T & V 4. Môhìnhmạng 5. Đồ hìnhmạng - KH O A CN TT 6. Cácthànhphầntrongmạngmáytính 7. Các ứngdụngmạng - Đ H KH T N P . HCM 11
  12. LỊCHSỬMMT ¢ Ý tưởng mầm móng đầu tiên là của J.C.R. 02 / 2009 Licklider (MIT) "a network of such [computers], connected to B M MM T & V one another by wide-band communication - lines" which provided "the functions of KH O A CN TT present-day libraries together with anticipated advances in information storage and retrieval - Đ and [other] symbiotic functions.” - H KH T N P . HCM J.C.R.Licklider 12
  13. LỊCHSỬMMT (TT) ¢ Khởi đầu là mạng ARPANET năm 1969 02 / 2009 — Xuất phát từ việc phát minh ra công nghệ chuyển mạch mạch gói của Leonard Kleinrock (MIT) B M MM T & V — J.C.R.Licklider và Lawrence Robert — 21/11/1969, mạng ARPANET đầu tiên đã kết nối 2 nơi: Trường ĐH California, Los Angeles và Viện nghiên cứu - KH O A CN TT Stanford - Đ H KH T N P . HCM 13
  14. LỊCHSỬMMT (TT) ¢ Từ 1970s đến 1980s: 02 / 2009 — ALOHAnet — Telenet B M MM T & V — CyclaBITNET — CSNET - — NSFNET KH O A CN TT — . - Đ H KH T N P . HCM 14
  15. LỊCHSỬMMT (TT) ¢ 1990s: năm bùng nổ của Internet 02 / 2009 — 1990, ARPANET đóng — 1995, NSFNET đóng B M MM T & V — Rất nhiều ứng dụng ra đời ¢ Email ¢ Web - ¢ Instant message, ICQ KH O A CN TT ¢ Peer-to-peer file sharing ¢ 2000s: P2P, wireless, sensor, grid computing, VoIP, - Đ H KH T N P . HCM 15
  16. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 16
  17. KIỂUTRUYỀN 02 / 2009 ¢ Unicast — Từ 1 điểm đến 1 điểm A ¢ Broadcast B M MM T & V — Từ 1 điểm đến tất cả các điểm B ¢ Multicast - KH O A CN TT — Từ 1 điểm đến 1 số điểm qui A định trước - Đ H KH T N P . HCM A B C 17
  18. GIAOTHỨC -1 ¢Con người 02 / 2009 •Máy tính B M MM T & V Hi TCP connection req. - KH O A CN TT Hi TCP connection reply. Got the H KH T N P . HCM 2:00 18
  19. GIAOTHỨC -2 ¢Giaothức: 02 / 2009 — qui định, qui tắc để trao đổidữliệugiữacác đốitượng trênmạng B M MM T & V ¢ Địnhdạngdữliệutrao đổi ¢ Thứ tự thôngtin truyềnnhậngiữacácthựcthể trênmạng ¢ Cáchành độngcụthể saumỗithôngtin truyền đihoặcnhận - được KH O A CN TT — VD: HTTP, TCP, IP, PPP, ¢ Do cáctổchứcvàhiệphộixâydựng: IEEE, ANSI, - Đ TIA, EIA, ITU-T H KH T N P . HCM 19
  20. BĂNGTHÔNG ¢ Băngthông(bandwidth): 02 / 2009 — Lượngthôngtin cóthể truyền đitrên1 kếtnối mạngtrong1 khoảngthờigian — Lýtưởng B M MM T & V — Đơnvịtính: bit/s (bps), Mbps, Gbps, ¢ Thônglượng(throughput): - KH O A CN TT — Băngthôngthựctế — Nhỏ hơnnhiềuso vớibăngthônglýthuyết - — Cácyếutốảnhhưởng: Đ H KH T N P . HCM ¢ Thiếtbịliênmạng ¢ Topology mạng ¢ Số lượnguser trênmạng ¢ Máytínhcủauser, server ¢ 20
  21. ĐỘ TRỄ -1 ¢Làthờigiantrễ của1 góitin 02 / 2009 ¢ Cácnguyênnhângâyratrễ: — Trễ do tốc độ truyền(transmission delay) B M MM T & V — Trễ trên đườngtruyền(propagation delay) - — Xử lítạinút(nodal processing) KH O A CN TT — Hàng đợi(queuing delay) - Đ H KH T N P . HCM 21
  22. ĐỘ TRỄ -2 ¢Trễ do tốc độ truyền (transmission delay): 02 / 2009 — Là thời gian cần thiết để chuyển mạch hết gói tin lên đường truyền B M MM T & V — Dtrans = L/R (s) ¢ R = băng thông của đường truyền (bps) - ¢ L = chiều dài gói tin (bit) KH O A CN TT — Ví dụ: gói tin có chiều dài L = 100bytes. Đường truyền có băng thông R = 10 Mbps - Đ H KH T N P . HCM è Dtrans = 100 */8 10 ( * 1024 2) s 22
  23. ĐỘ TRỄ -3 ¢ Trễ trên đường truyền (propagation delay) 02 / 2009 — Thời gian truyền 1 bit từ nơi gởi đến nơi nhận — Dprop = d/c B M MM T & V ¢ d = chiều dài đường truyền ¢ c = tốc độ truyền (~ 2x10^8 m/sec -3x10^8 m/sec) - ¢ Xử lý tại nút (nodal processing): Dproc KH O A CN TT — Là thời gian xử lý header của 1 gói tin và quyết định chuyển mạch gói tin theo hướng nào - ¢ Kiểm lỗi bit Đ H KH T N P . HCM ¢ Xác định đầu ra (vd dựa trên địa chỉ đến.) — Thường rất nhỏ 23
  24. ĐỘ TRỄ -4 02 / 2009 ¢Hàng đợi: Dqueue — Là thời gian gói tin chờ trong hàng đợi để được đưa lên đường truyền B M MM T & V — Phụ thuộc: số lượng gói tin đến trước nó ¢ Tổng độ trễ khi truyền 1 gói tin: - KH O A CN TT D = Dproc + Dqueue + Dtrans + Dprop - Đ H KH T N P . HCM 24
  25. ĐỘ TRỄ -5 ¢Vídụ1: 02 / 2009 — KhoảngcáchtừA đếnB: 100km — tốc độđườngtruyền360.000km/h B M MM T & V — Trungbìnhmỗigóitin cókíchthước2MB — Băngthôngcủađườngtruyền: 100Mbps - — Mỗigóitin cần0.01s để xử lý KH O A CN TT Cho biết: — Thờigian để gởi1 góitin. Giả sử, tạithời điểm đangxét, - hàng đợicủaA làrỗng Đ H KH T N P . HCM — Tạithời điểmt = 0.1s, bit đầutiêncủagóitin đang ở vị trí nào? 25
  26. ĐỘ TRỄ -6 ¢Cáclệnhdùng để kiểmtrathờigiantrễ 02 / 2009 — Ping — Tracert B M MM T & V — Pathping - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 26
  27. 02/2009 BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 27 -7 Ễ TR Ộ Đ
  28. 02/2009 BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 28 -8 Ễ TR Ộ Đ
  29. FIREWALL ¢ Bứctườnglửa(Firewall): 02 / 2009 — Bảovệhệthốngkhỏisựtấncông — Kiểmsoátluồngdữliệu B M MM T & V ¢ từ mạngbêntrong đirangoài ¢ Từ bênngoài đivàomạngbêntrong Access Policy — Phầnmềm/phầncứng - KH O A CN TT Allow R HTTP R All DestinationsR - Đ Streaming Media H KH T N P . HCM SMTP DNS Intrusion Firewall 29 External Network Internal Network
  30. PROXY ¢ Proxy 02 / 2009 — Là1 ứngdụng đặcbiệt — “Thaythế” cáckếtnối B M MM T & V - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 30
  31. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 31
  32. MÔHÌNHMẠNG -1 02 / 2009 Core Layer B M MM T & V - Distribution KH O A CN TT Layer - Đ H KH T N P . HCM Access Layer 32
  33. MÔHÌNHMẠNG –2 ¢Tầng truy cập mạng: 02 / 2009 — cung cấp kết nối cho người dùng cuối truy cập mạng B M MM T & V - KH O A CN TT Access Layer - Đ H KH T N P . HCM 33
  34. MÔHÌNHMẠNG -3 ¢Tầng phân tán: 02 / 2009 — Tích hợp nhiều tầng truy cập mạng — Định tuyến luồng dữ liệu B M MM T & V — Phân mạng thành nhiều vùng broadcast/multicast — chuyển mạch, đổi tín hiệu giữa các loại mạng - — Cung cấp các dịch vụ bảo mật, lọc dữ liệu, truy cập từ xa KH O A CN TT - Đ Distribution Layer H KH T N P . HCM 34
  35. MÔHÌNHMẠNG -4 ¢Tầng lõi: 02 / 2009 — khung sườn kết nối các thiết bị ở tầng phân tán — Nhanh B M MM T & V — Không thao tác trên các gói tin - KH O A CN TT Core Layer - Đ H KH T N P . HCM 35
  36. MÔHÌNHMẠNG -5 ¢Khi thiết kế mạng máy tính: 02 / 2009 — Phạm vi — Thời gian B M MM T & V — Vấn đề tính toán — Kinh phí - — Nhân lực KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 36
  37. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 37
  38. ĐỒ HÌNHMẠNG -1 ¢Đồ hìnhmạng(network topology): 02 / 2009 — cáchthứcbốtrí đườngtruyền để nốikếtcácnútmạng ¢ Phânloại: B M MM T & V — Đồ hìnhvậtlí: Môtảcáchbốtrí đườngtruyềnthậtsự — Đồ hìnhlogic: Môtảcon đườngmàdữliệuthậtsựdichuyển. ¢ Cáckiểu đồ hìnhmạng: - KH O A CN TT — Bus: cácthiếtbịnốitrựctiếpvàomộtđườngmạngchung — Star: cácthiếtbịnốitrựctiếpvàomộtthiếtbịchung — Ring: cácthiếtbịnốivớinhautạothành vòngtròn - Đ — Mesh: 2 thiếtbịbấtkì được nốitrựctiếpvớinhau H KH T N P . HCM 38
  39. ĐỒ HÌNHMẠNG -2 ¢Dạngbus: 02 / 2009 — cácnode chiasẻchung1 đườngtruyền B M MM T & V - KH O A CN TT Terminator Terminator - Đ H KH T N P . HCM 39
  40. ĐỒ HÌNHMẠNG -3 ¢Dạngsao(star) 02 / 2009 — Cácnode liênkếtvớinhauqua 1 node trungtâm B M MM T & V - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 40
  41. ĐỒ HÌNHMẠNG -4 02 / 2009 ¢Dạngvòng(ring) — Cácnode nốivớinhauthành1 vòngkhépkín B M MM T & V - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 41
  42. ĐỒ HÌNHMẠNG -5 ¢Dạnglưới(mesh) 02 / 2009 — Mộtnode nốivớinhiềunode — Giatăng độ tin cậycủahệthống B M MM T & V — Có2 loại: ¢ mesh 1 phần(bánphần) ¢ mesh toànphần - KH O A CN TT - Đ H KH T N P . HCM 42
  43. Bus Use of cable is economical. Media Network can slow down in heavy is inexpensive & easy to work traffic. with. Problems are difficult to isolate. System is simple and reliable. Cable break can affect many users Bus is easy to extend. Ring System provides equal access for Failure of one computer can impact all computers. Performance is the rest of the network. Problems even despite many users. are hard to isolate. Network reconfiguration disrupts operation. Star Modifying system and adding new If the centralized point fails, the computers is easy. Centralized network fails. monitoring and management are possible. Failure of one computer does not affect the rest of the network. Mesh System provides increased System is expensive to install redundancy and reliability as well because it uses a lot of cabling. as ease of troubleshooting. 43
  44. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 44
  45. CÁCTHÀNHPHẦN MMT -1 02 / 2009 ¢Bênngoàimạng: — Thiếtbịmạng ¢ Thiếtbịđầucuối(host) B M MM T & V ¢ Máytính, laptop, máyin, ¢ Thiếtbịmạng - ¢ Hub, switch, router, KH O A CN TT — Cácphươngtiệntruyềndẫn — Cácthiếtbịmạng - Đ — Cáctàinguyênmạng: tậptin, H KH T N P . HCM máyin, 45
  46. CÁCTHÀNHPHẦN MMT -2 ¢Bêntrongmạng: 02 / 2009 — Giaothức — Phươngthứctruyềndữliệu: B M MM T & V ¢ chuyểnmạchmạch(circuit-switching): — mỗicuộcgọichiếmdụnghếtvùngbăngthông đượccấp. — VD: mạng điệnthoạiPSTN - KH O A CN TT ¢ chuyểnmạchgói(packet-switching) — dữ liệuchuyểnmạchtrênmạngrờirạctheotừngkhúc, gọilàgói (packet) — VD: mạngmáytính - Đ H KH T N P . HCM 46
  47. CHUYỂNMẠCHMẠCH -1 02 / 2009 ¢Mỗi“cuộcgọi” chiếm1 tàinguyên nhất định — Yêucầuthiếtlậpđườngdẫntrước B M MM T & V — Chiếmgiữ tàinguyênsuốt“cuộc gọi” ¢ Đảmbảokhôngbịnghẽnmạch - KH O A CN TT ¢ Sử dụngbăngthôngkhônghiệu quả nếudữliệurờirạc(hoặcdày đặcnhưngbit rate không đều) - Đ H KH T N P . HCM ¢ Khắcphục: — Nhậpnhiều“cuộcgọi” trêncùng1 đườngtruyền — kỹ thuật: FDMA, TDMA 47
  48. CHUYỂNMẠCHMẠCH -2 • 4 cuộc gọi ¢FDMA Tần số Thời gian •TDMA Tần số Thời gian 48
  49. CHUYỂNMẠCHGÓI 02 / 2009 ¢ Mỗiluồngdữliệu đượcchianhỏ thành cácgói B M MM T & V ¢ Cácgóitin chiasẻchungtàinguyên mạng - — Mỗigóisửdụngtoànbộbăngthông Băngthôngbịchianhỏ KH O A CN TT — chophépnhiềungườidùng đồngthờihơn Cấppháttàinguyên — Bịtắtnghẽn - ĐăngkítrướctàinguyênĐ ¢ Yêucầutàinguyênsửdụngvừađủ H KH T N P . HCM ¢ Mỗigóicóthêmphần“header” làm tăngkíchthướcdữliệutruyền ¢ Phùhợpchodữliệutứcthời 49
  50. NỘIDUNG 1. Mạng máy tính là gì? 02 / 2009 2. Lịch sử MMT 3. Các khái niệm cơ bản B M MM T & V 4. Mô hình mạng 5. Đồ hình mạng - KH O A CN TT 6. Các thành phần trong mạng máy tính 7. Các ứng dụng mạng - Đ H KH T N P . HCM 50
  51. CÁC ỨNGDỤNGMẠNG ¢ DNS (Domain Name System): RFC1034, RFC1035 02 / 2009 ¢ FTP (File Transfer Protocol): RFC959 ¢ Mail: RFC1521, RFC1522, RFC821, RFC1939 B M MM T & V ¢ Remote Login, TELNET: RFC854 ¢ www (World Wide Web) - ¢ Instant Message KH O A CN TT ¢ Ứngdụngthươngmại - Đ H KH T N P . HCM 51