Giáo trình Mạng máy tính
MẠNG MÁY TÍNH
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. Lịch sử phát triển
• Từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý, trong đó các trạm cuối thụ
động được nối vào máy xử lý trung tâm. Máy xử lý trung tâm làm tất cả
mọi việc từ quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ các
trạm cuối, ….đến việc theo dõi ngắt của các trạm cuối.
• Dần dần, để giảm nhẹ nhiệm vụ của máy xử lý trung tâm người ta thêm
vào các bộ tiền xử lý, đồng thời thêm vào các thiết bị “Tập trung”
(concentrator) và bộ “dồn kênh” (multiplexor). Hệ thống này được kết nối
thành mạng truyền tin.
• Sự khác nhau giữa hai thiết bị trên là ở chỗ: bộ dồn kênh có khả năng
chuyển song song các thông tin do các trạm cuối gửi tới, còn bộ tập trung
không có khả năng đó nên phải dùng bộ nhớ đệm để lưu trữ tạm thời các
thông tin
Bộ dồn kênh
Máy trung
Bộ tiền xử lý
Bộ tập trung
• Trong những năm 70, các máy tính được nối với nhau trực tiếp thành
mạng, đồng thời tại thời điểm này xuất hiện kháI niệm Mạng truyền thông
(communication network), trong đó các thành phần chính của nó là các
nút mạng, được gọi là các bộ chuyển mạch.
• Các máy tính được kết nối thành mạng máy tính nhằm đạt tới các mục
tiêu chính sau đây:
• Làm cho các tài nguyên có giá trị cao (thiết bị, chương trình, dữ
liệu,…) trở nên khả dụng đối với bất kỳ người sử dụng nào trên
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
mạng (không cần quan tâm đến vị trí địa lý của tài nguyên và người
sử dụng).
• Tăng độ tin cậy của hệ thống nhờ khả năng thay thế khi xảy ra sự
cố đối với một máy tính nào đó.
• Từ thập kỷ 80 trở đi thì việc kết nối mạng mới được thực hiện rộng
rãi nhờ tỷ lệ giữa giá thành máy tính và chi phí truyền tin đã giảm
đi rõ rệt. Trong gian đoạn này bắt đầu xuất hiện những thử nghiệm
đầu tiên về mạng diện rộng và mạng liên quốc gia.
* Lợi ích của mạng máy tính
• Tại sao xây dựng mạng máy tính
– Làm thế nào để tránh lãng phí mua thiết bị
– Làm thế nào để có thể truyền dữ liệu tốt giữa các máy tính.
– Làm thế nào thiết lập và quản lý một hệ thống.
– Chia sẻ tài nguyên trên mạng: tài nguyên có thể là thiết bi,
trình, hoặc dữ liệu
̣
chương
– Tăng độ tin cậy của hệ thống: dễ dàng bảo trì máy móc và sao lưu
dữ liệu
– Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin.
* Phần cứng mạng
• Máy chủ và máy trạm
• NIC (Network Interface card - Vỉ mạch giao tiếp mạng)
• Cáp mạng: là đường truyền dẫn kết nối các thiết bị mạng.
• Thiết bị kết nối liên mạng như router, switch, hub, repeater.
* Phần mềm mạng
• Hệ điều hành mạng
• CSDL
• Chương trình chạy trên mạng
• …
2. Khái niệm cơ bản
• Mạng máy tính: là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường
truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó nhằm thu thập và chia xẻ tài
nguyên cho nhiều người sử dụng
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
* Đường truyền vật lý
• Truyền tín hiệu điện tử giữa các thực thể với nhau (Host)
• Tín hiệu được biểu diễn dưới dạng xung nhị phân (1-0)
• Tín hiệu ở dưới dạng sóng điện từ giao động trong tần số từ sóng radio tới
viba và tia hồng ngoại (Giga Hertz ÷ Tera Hertz)
• Đặc trưng cơ bản của đường truyền
– Giải thông (bandwidth): được đo bằng số lượng thông tin truyền từ
vị trí này đến một vị trí khác trong khoảng thời gian xác định.
– Độ suy hao:
• Sự suy yếu của tín hiệu đường trên đường truyền.
• Phụ thuộc vào chiều dài của đường truyền
– Độ nhiều điện từ: gây ra bởi tiếng ồn điện từ bên ngoài làm ảnh
hưởng tín hiệu.
– Đường truyền hữu tuyến (cáp)
Cáp đồng trục (Coaxial cable)
• Cáp dày (Thin)
• Cáp mỏng (Thick)
– Cáp xoắn đôi (twisted cable)
• Có bọc kim (Shielded twisted cable)
• Không bọc kim (unshielded twisted cable)
– Cáp sợi quang (fiber-optic cable)
* Đường truyền vô tuyến
– Sóng Radio
– Sóng cực ngắn (Viba – Microwave)
– Tia hồng ngoại (infrared)
* Kiến trúc mạng
– Cách kết nối các máy tính với nhau ra sao được gọi là hình trạng
của mạng (topology).
– Tập hợp các qui tắc qui ước được gọi là giao thức của mạng
(protocol)
* Hình trạng mạng
– Hình trạng của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là
cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau.
– Hình trạng mạng chia thành 2 loại:
+ Điểm tới điểm (point-to-point)
+ Điểm tới nhiều điểm (quảng bá –broadcast hay point-to-
multipoint)
• Điểm tới điểm:
– Các đường truyền được nối từng cặp nút với nhau
– Mỗi một nút có trách nhiệm lưu trữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ
liệu di
– Lưu và chuyễn tiếp (Store and forward)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
topo sao
Topo c©y
• Điểm tới nhiều điểm
– Các nút phân chia chung một đường truyền.
– Dữ liệu được gửi đi từ một nút có thể được tiếp nhận bởi tất cả các
nút còn lạiàcần có địa chỉ đích trong dữ liệu truyền đi.
– Dựa vào địa chỉ này, các nút xác định xem dữ liệu đó có phải gửi
tới cho nó hay không bằng cách so sánh địa chỉ đích trong gói dữ
liệu và địa chỉ của nó.
ng
V tinh
Bus
ng
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Ở trong hình trạng bus và vòng (ring), cần có một cơ chế trọng tài để giải
quyết xung đột khi có nhiều nút muốn truyền tin cùng một lúc
• Cơ chế cấp phát đường truyền động và tĩnh
– Tĩnh: dựa trên cơ chế quay vòng để phần chia đường truyền theo
các khoảng thời gian định trước
– Động: cáp phát theo yêu cầu để hạn chế thời gian chết vô ích của
đường truyền
* Giao thức mạng
• Tập hợp qui tắc, qui ước
– Khuân dạng dữ liệu (cú pháp, ngữ nghĩa)
– Thủ tục gửi nhận dữ liệu, kiểm soát lỗi, xử lý lỗi và sự cố
• Chú ý: các hệ thống muốn truyền được dữ liệu cho nhau thì phải sử dụng
cùng một giao thức. Trong trường hợp 2 hệ thống sử dụng giao thức khác
nhau, cần phải có một thiết bị trung gian làm chức năng phiên dịch giữa 2
hệ thống.
* Phân loại mạng máy tính
• Có 3 cách phân loại mạng máy tính
– Khoảng cách địa lý
– Kỹ thuật chuyển mạch
– Kiến trúc mạng
• Mạng cục bộ (LAN – Local Area network)
– Cài đặt trong phạm vi hẹp
– Khoảng cách lớn nhất giữa các nút khoảng vài km.
• Mạng đô thị (MAN-Metro area network)
– Sử dụng trong khu kinh tế hoặc thành phố
• Mạng diện rộng (WAN–Wide Area Network)
– Tập hợp của các mạng LAN.
– Cài đặt trong phạm vi rộng.
• Mạng toàn cầu (GAN-Global area network)
– Áp dụng trên toàn cầu
• Với công nghệ hiện nay, sự phân biệt giữa các mạng là không rõ ràng chỉ
mang tính tương đối.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Kỹ thuật chuyển mạch
– Mạng chuyển mạch kênh
– Mạng chuyển mạch thông báo
– Mạng chuyển mạch gói
– Mạng chuyển mạch ảo
Mạng chuyển mạch kênh
2
3
1
6
4
E
A
5
• Thiết lập kênh cố định được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt
liên lạc. Trước khi các tín hiệu được gửi đi phải thực hiện việc thiết lập
mạch truyền tin.
– Trạm A gửi yêu cầu tới nút 4 tìm nút tiếp theo để định đường tới
nút 6.
– Dựa trên cơ sở thông tin định tuyến, tính sẵn sàng và chi phí nút 4
sẽ chọn nút 5.
– Định vị kênh rỗi và gửi một thông báo yêu cầu liên kết đến E.
– Sau khi hoàn thành việc thiết lập liên kết sẽ có thao tác kiểm tra
xem E có rỗi hay không để chấp nhận liên kết
• Dữ liệu được truyền trên kênh đã được thiết lập. Dữ liệu có thể là tín hiệu
tương tự hoặc tín hiệu số.
• Hủy bỏ liên kết: sau khoảng thời gian truyền dữ liệu, liên kết được hủy bỏ
bởi một trong hai trạm. Các tín hiệu phải được lan truyền tới các nút 4,5,6
để tới đích
• Dữ liệu được truyền trên kênh đã được thiết lập. Dữ liệu có thể là tín hiệu
tương tự hoặc tín hiệu số.
• Hủy bỏ liên kết: sau khoảng thời gian truyền dữ liệu, liên kết được hủy bỏ
bởi một trong hai trạm. Các tín hiệu phải được lan truyền tới các nút 4,5,6
để tới đích
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Nhược điểm
– Tiêu tốn thời gian thiết lập kênh đường truyền
– Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao
• Mạng điện thoại
Mạng chuyển mạch thông báo
• Thông báo là đơn vị dữ liệu có khuôn dạng qui định được gửi đi bởi
nguồn bao gồm hai phần
– Phần 1: chứa thông tin điều khiển trong đó chỉ định rõ đích thông
báo
– Phần 2: Thông tin của máy nguồn
• Dựa vào địa chỉ máy đích trong phần 1, các nút có thể chuyển tiếp thông
báo tới nút kế tiếp theo đường dẫn tới đích của nó hoặc giữ lại thông báo.
• Như vậy mỗi nút cần phải lưu trữ tạm thời để đọc thông tin điều khiển
trên thông báo rùi chuyển tiếp đi
• Các thông báo có thể gửi đi theo nhiêu đường khác nhau.
• Ưu điểm
– Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng đường
truyền.
– Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi
à giảm tình trạng tắc nghẽn.
– Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho
các thông báo
– Có thể tăng hiệu suất giải thông
• Nhược điểm
– Không hạn chế dung lượng của thông báo dẫn đến phí tổn lưu trữ
tạm thời cao
• Áp dụng cho thư điện tử
Mạng chuyển mạch gói
• Chia nhỏ thông báo thành các gói tin nhỏ có khuôn dạng qui định trước
• Mỗi gói tin chia thành 2 phần
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
– Phần 1: Chứa thông tin người gửi, người nhận.
– Phần 2: Dữ liệu
• Các gói tin đuợc gửi qua mạng bằng nhiều con đường khác nhau.
Message
ctl
M
ctl
M
ctl
M
3. Phân loại mạng máy tính
• Ưu điểm
– Do gói tin nhỏ nên các nút có thể xử lý mà không cần phải lưu trên
đĩa
– Tốc độ truyền nhanh hơn mạch thông báo
• Nhược điểm
– Cần có cơ chế tập hợp các gói tin lại ở nút nhận à đánh dấu gói tin
à mất thời gian xử lý ở nút nhận.
3.1. Mạng chuyển mạch gói ảo
• Mở rộng từ mạng chuyển mạch gói
• Kết hợp với kỹ thuật mạng chuyển mạch kênh
• Thiết lập ra một kênh ảo giữa hai nút
• Các gói tin được truyền trên kênh ảo đã được thiết lập.
4. Kiến trúc phần tầng và mô hình OSI
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Mục đích kiến trúc phân tầng trong thiết kế mạng
– Giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt.
– Mỗi hệ thống thành phần của mạng được xem như là một kiến trúc
đa tầng trong đó mỗi tầng được xây dựng dựa vào tầng dưới nó
– Số lượng các tầng cũng như tên và chức năng của mỗi tầng là tùy
thuộc vào các nhà thiết kế
– Các tầng dưới cung cấp các dịch vụ cho các tầng trên
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Tầng n trên một hệ thống thành phần thiết lập giao dịch với tầng n của hệ
thống khác.
• Các quy luật và quy ước được sử dụng trong việc giao dịch được gọi là
giao thức.
• Một giao thức là sự đồng ý giữa các thành phần truyền thông mà ở đó việc
truyền thông sẽ được xử lý như thế nào
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Nguyên tắc kiến trúc phân tầng
– Mỗi hệ thống trong một mạng có cấu trúc và số lượng tầng như
nhau
– Tầng trên được xây dựng dựa vào tầng dưới
– Các tầng dưới cung cấp chức năng cho tầng trên thông qua giao
diện.
– Kết nối giữa hai hệ thống được thực hiện thông qua hai loại liên
kết: liên kết vật lý ở tầng thấp nhất và liên kết lôgic (ảo) ở các tầng
cao hơn.
• Lợi ích
– Chia nhỏ truyền thông mạng thành các phần nhỏ để hiểu rõ hơn.
– Chuẩn hóa các thành phần mạng cho việc đồng thời nhiều nhà lập
trình phát triển và hỗ trợ
– Tính khả thi cao, dễ dàng sử dụng lại
– Cho phép các kiểu phần cứng và phần mềm khác nhau truyền thông
được với nhau
* Giao diện và dịch vụ
• Trong mỗi tầng tồn tài các thực thể
– Thực thể phần mềm: tiến trình hoặc một trình con
– Thực thể phần cứng: chíp I/O thông minh
• Các thực thể ở cùng mức trên hai máy tính khác nhau được gọi là các thực
thể đồng đẳng
• Thực thể tầng dưới truyền thông với thực thể tầng trên thông qua giao
diện.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Giao diện gồm một hoặc nhiều điểm truy cập SAPs (Service Access
Point).
• Mỗi điểm truy cập có một địa chỉ duy nhất
• Thực thể N-1 cung cấp dịch vụ cho một thực thể N thông qua việc gọi
các hàm nguyên thủy
• Hàm nguyên thủy chỉ rõ chức năng cần thực hiện và được dùng để chuyển
dữ liệu và thông tin điều khiển
– Request (yêu cầu) người sử dụng dịch vụ dùng để gọi một chức
năng
– Indication (chỉ báo) người cung cấp dịch vụ dùng để
• Gọi một chức năng
• Chỉ báo một chức năng đã được gọi ở một điểm truy cấp dịch
vụ
– Response (trả lời) người sử dụng dịch vụ dùng để hoàn tất một
chức năng đã được gọi từ trước bởi một hàm nguyên thủy
Indication ở SAP đó.
– Confirm (xác nhận) người cung cấp dịch vụ dùng để hòan tất chức
năng đã được gọi từ trước bởi một hàm nguyên thủy tại SAP đó.
Hệ thống
Hệ thống B
Service user
Indication
SAP
Giao thức tầng N+1
Tầng N+1
Tầng N+1
Request
SAP
Reponse
Confirm
Giao thức tầng N
Tầng N
Tầng N
Service provider
• Tầng (N) của A cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi yêu cầu sang tầng (N) của
B theo giao thức tầng N đã xác định
• Nhận được yêu cầu, tầng (N) của B chỉ báo lên tầng (N+1) của B hàm
Indication.
• Tầng (N+1) của B trả lời bằng hàm Response gửi tầng (N) kề nó
• Tầng (N) của B cấu tạo một đơn vị dữ liệu gửi trả lời sang tầng (N) của A
theo giao thức tầng N đã xác định
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Nhận được trả lời, tầng (N) của A xác nhận với tầng (N+1) của A hàm
Confirm.
* Đóng gói dữ liệu
• Một thực thể ở tầng (N) không thể truyền dữ liệu trực tiếp với một thực
thể tầng (N) ở một hệ thống khác mà phải truyền xuống tầng dưới để
truyền qua tầng thấp nhất (tầng Vật lý).
• Khi xuống đến tầng (N-1) dữ liệu được chuyển từ tầng (N) được xem như
một đơn vị dữ liệu cho dịch vụ SDU (Service Data Unit) của tầng (N-1).
Phần thông tin điều khiển của tầng (N-1) gọi là (N-1)PCI (Protocol
Control Identifier) được thêm vào đầu (N-1)SDU để tạo thành (N-1) PDU
(Protocol Data Unit).
• Trong trường hợp (N-1) SDU quá dài thì sẽ được cắt nhỏ thành nhiều
đoạn và được bổ sung phần (N-1) PCI ở đầu tạo thành nhiều (N-1) PDU.
Trình tự như thế sẽ được tiếp diễn cho tới tầng Vật lý ở đó dữ liệu được
truyền qua đường truyền vật lý.
• Bên hệ thống nhận, trình tự sẽ diễn ra ngược lại. Qua mỗi tầng PCI tương
ứng sẽ được phân tích và sau đó cắt bỏ khỏi các PDU trước khi gửi lên
các tầng trên.
* Mô hình tham chiếu OSI
• Tổ chức tiểu chuẩn quốc tế ISO đua ra vào năm 1984 (international
standard of organization)
• OSI là khung cho phép các công ty dựa vào đó phát triển (Open system
interconnection)
• Mục tiêu của mô hình OSI
– Hiểu được dữ liệu được xử lý và truyền đi trên mạng như thế nào.
– Cung cấp hướng dẫn cho việc thực hiện các chuẩn và công nghệ
mới
• Mô hình OSI bao gồm 7 tầng
• Nền tảng đi đến 7 tầng
– Một tầng được tạo tại mức trừu tượng khác nhau là cần thiết,
– Mỗi tầng thực hiện chức năng xác định rõ,
– Chức năng của mỗi tầng cần được chọn để hướng tới việc xác định
các giao thức chuẩn hóa quốc tếCác biên của các tầng chọn sao cho
tối thiểu luồng thông tin qua giao diện
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Tầng ứng dụng
– Cung cấp phương tiện để người sử dụng có thể truy cập đuợc vào
môi trường OSI.
– Cung lớp các dịch vụ thông tin phân tán
• Tầng trình diễn
– Để định dạng kiểu của dữ liệu và mã hoá dữ liệu.
– Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu cầu truyền dữ liệu
• Tầng phiên
– Xác định cách bắt đầu, điều khiển, và kết thúc 1 cuộc nói chuyện
• Tầng giao vận
– Thực hiện truyền dữ liệu giữa hai đầu mút (end-to-end);
– Thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu giữa 2 đầu mút. Cũng có thể
thực hiện việc ghép kênh cắt hợp dữ liệu nếu cần.
• Tầng mạng
– Thực hiện việc chọn đường và chuyển tiếp thông tin với công nghệ
chuyển mạch thích hợp
– Thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt/hợp dữ liệu
• Tầng liên kết dữ liệu
– Cung lớp phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vất lý đảm
bảo tin cậy
– Gửi các khối dữ liệu với các cơ chế đồng bộ hóa, kiểm soát lỗi và
kiểm soát luồng dữ liệu
• Tầng vật lý
– Truyền dòng bít không có cấu trúc qua đường truyền vật lý
– Truy nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện cơ, điện, hàm,
thủ tục.
Truyền dữ liệu trong mô hình OSI
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
* Các dịch vụ
• Các tầng có thể đưa ra 2 kiểu dịch vụ khác nhau cho các tầng trên đó là:
– Phương thức hướng kết nối (Connection-Oriented )
– Không liên kết (Connectionless ).
Dịch vụ hướng kết nối
• Để sử dụng dịch vụ hướng kết nối, cần phải thiết lập bước: kết nối , sử
dụng kết nối và giải phóng kết nối.
• Khía cạnh cơ bản của kết nối đó là nó hoạt động giống như đường ống:
người gửi sẽ gửi các bit liên tục cho đến khi kết thúc còn người nhận sẽ
nhận các bit theo đúng thứ tự của người gửi.
• Trong một số trường hợp khi một kết nối đã được thiết lập, máy gửi, máy
nhận và subnet kiểm soát sự đàm phán về thông số được sử dụng, chẳng
hạn kích thước tối đa của thông điệp, chất lượng của dịch vụ cần có và các
vấn đề khác.
Các bước thực hiện
• Thiết lập liên kết (logic): hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống sẽ thương
lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau (truyền
dữ liệu)
• Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với cơ chế kiểm soát và quản lý kèm
theo (như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt hợp dữ liệu …) để
tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của công việc truyền dữ liệu.
• Hủy bỏ liên kết(logic): giải phóng các tài nguyên hệ thống đã được cấp
phát cho liên kết để dùng cho các liên kết khác
• Mỗi giai đoạn trên được thể hiện bằng các hàm tương ứng. Chẳng hạn
như hàm CONNECT được dùng ở giai đoạn liên kết dữ liệu, hàm DATA
được thể hiện ở giai đoạn truyền dữ liệu, hàm DISCONNECT được thể
hiện ở giai đoạn hủy bỏ liên kết dữ liệu.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Ví dụ: CONNECT request (called address, calling address, QOS,
parameters, User data)
Dịch vụ không liên kết
• Dịch vụ không liên kết dựa vào hệ thống bưu điện.
• Mỗi thông báo được mang tới địa chỉ đích, và mỗi thông báo được dẫn
đường thông qua hệ thống độc lập.
• Thông thường, khi hai thông báo được gửi tới cùng một địch, thông báo
đầu sẽ được gửi tới đích đầu tiên. Tuy nhiên có một khả năng xảy ra đó là
thông báo đầu tiên có thể được bị trễ do một nguyên nhân nào đó, chính ví
vậy thông báo thứ 2 sẽ đến trước.
* Kiến trúc mạng riêng
• Kiến trúc mang SNA của IBM
– SNA – Systems Network Architecture
– SNA được tổ chưc xung quanh khái niệm vùng.
– Mỗi vùng lad điểm điều khiển các dịnh vụ hệ thống. Vùng điểu
khiển tất cả các tài nguyên
SNA được chia thành 6 tầng
– Tầng quản trị chức năng
– Tầng kiểm soát luồng dữ liệu
– Tầng kiểm soát truyền
– Tầng kiểm soát đường dẫn
– Tầng kiểm soát liên kết dữ liệu
– Tầng kiểm soát vật lý
• Kiến trúc mạng DNA của DEC
– DNA: Digital Network Architecture
– DNA được thiết kế nhằm vào nhiều mục tiêu khác nhau nhu tạo
giao diện người sử dụng, cung cấp khả năng kphan chia tài nguyên
chung, hỗ trọc các tính toán phân tán, hỗ trợ nhiều chuẩn truyền
thông và duy tri độ sẵn sàng cao.
Kiến trúc DNA bao gồm 8 tầng
– Người sử dụng
– Quản lý mạng
– Ứng dụng mạng
– Kiểm soát mạng
– Truyền thông đầu cuối
– Dẫn đường
– Liên kết dữ liêu
– Liên kết vật lý
* Hệ điều hành mạng
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Cùng với việc ghép nối các máy tính thành mạng, cần thiết phải có các hệ
điều hành trên phạm vi toàn mạng có chức năng quản lý dữ liệu và tính
toán, xử lý một cách thông nhất. Các hệ thống như vậy được gọi là hệ
điều hành mạng
• Có chức năng quản lý dữ liệu và tính toán, xử lý một cách thống nhất.
• Tiêu chuẩn thiết kế HĐH mạng
• Có độ tin cậy cao
• Tính khả chuyển
• Khả năng thực hiện tốt
• Có khả năng tương tác cao
• Thiết kế hệ điều hành mạng có hai cách tiếp cận
• Tôn trọng tính độc lập của các hệ điều hành cục bộ đã có trên
mạng. Lúc này HĐH mạng như một tiện ích chạy trên các máy
khác nhau của mạng. Cách tiếp cận này đơn giản, dễ cài đặt và
không vô hiệu hóa các phần mềm đã có
• Xây dựng HĐH thuần nhất trên toàn mạng. Phương pháp này tốt
hơn về mặt lý thuyết những phức tạp hơn việc cài đặt và đào tạo lại.
• Đối với cách tiệp cận thứ nhất, cung cấp cho người sử dụng một tiến trình
đồng nhất, gọi là một agent:
• Cung cấp một giao diện đồng nhất
• Quản lý cơ sở dữ liệu chứa các thông tin về hệ thống cục bộ,
chương trình và dữ liệu của người sử dụng
• Coi như bộ xử lý lệnh, dịch các lệnh của người sử dụng thành ngôn
ngữ lệnh của hệ thống cục bộ rồi gửi chúng tới đó để thực hiện
• Đối với cách tiếp cận thứ 2: có 2 mô hình
• Mô hình tiến trình
• Tài nguyên được quản lý bởi một tiến trình nào đó, hệ điều hành
mạng có nhiệm vụ tương tác giữa các tiến trình với nhau.
• Các dịch vụ hệ điều hành tập trung truyền thống như quản lý tệp, lập
lịch cho bộ xử lý.. được quản lý bởi tiến trình SERVER đặc biệt có
khả năng tiếp nhận các yêu cầu thực hiện dịch vụ tương ứng
• Mô hình đối tượng
• Tài nguyên coi như đối tượng. Mỗi đối tượng có một kiểu, cách biểu
diễn và tập các thao tác có thể thực hiện trên nó.
• Thực hiện thao tác trên đối tượng, một tiến trình người dùng phải có
giấy phép đối với đối tượng đó. Nhiệm vụ hệ điều hành mạng quản lý
các giấy phép đó cho các tiến trình để thực hiện các thao tác cần thiết.
* Mô hình tính toán mạng
Mô hình tính toán tập trung
• Xử lý toàn bộ công việc trên mạng
• Các máy trạm chỉ thực hiện yêu cầu và nhận kết quả từ máy chủ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Mô hình tính toán phân tán
• Các máy trạm xử lý một phần công việc
• Chỉ yêu cầu máy chủ khi đòi hỏi xử lý một công việc vượt quá yêu cầu
của máy trạm
Mô hình tính toán cộng tác
• Cho phép các máy tính trên mô hình tính toán phân tán đồng thời xử lý
cùng một việc.
• Các phần mềm được thiết kế để tạo ra một môi trường công tác
* Mô hình mạng
Client/Server
• Máy chủ - server: Chứa dữ liệu và tài nguyên, dịch vụ để cho các máy
tính khác có thể khai thác và truy cập (máy phục vụ).
• Một máy chủ có thể dùng cho một hay nhiều mục đích. Tên máy chủ
thường gắn với mục đích sử dụng
– File server,Application server
– Mail server
– Web server
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Máy khách - client: Là máy tính dùng để kết nối và khai thác các tài
nguyên trên máy chủ
• Việc kết nối của client với server và việc khai thác dịch vụ của server tạo
nên mô hình Client/Server
• Một máy tính vừa có thể là server vừa là client
Mô hình mạng ngang hàng
• Cung cấp một phương thức kết nối đơn giản, chi phí thấp cho các máy
tính cá nhân
• Không yêu cầu máy chủ
• Các máy trạm hoạt động bình đẳng và có vai trò như nhau
• Máy trạm vừa đóng vài trò là máy chủ vừa đóng vài trò là máy khách
• Mạng ngang hàng được sử dụng:
• Có dưới 10 người sử dụng
• Người sử dụng ở chung một khu vực
• Tính bảo mật không phải là yêu cầu bắt buộc
• Nhược điểm mạng ngang hàng
– Không có khả năng mở rộng
– Tình bảo mật mạng không nhất quán.
– Khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin
Mạng khách chủ (Client/Server)
• Sử dụng máy chủ để quản lý tập trung
• Máy trạm gửi yêu cầu tới máy chủ, máy chủ đáp ứng thông tin hoặc cho
phép máy trạm truy cập tài nguyền máy chủ.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
• Ưu điểm
– Hệ thống mạng được tổ chức nhất quát.
– Dễ dàng tìm kiếm tài nguyên trên mạng
– Khả năng bảo mật cao hơn (tập trung tại CSDL máy phục vụ)
– Có khả năng mở rộng cao
* Nối kết các mạng máy tính
• Để kết nối các mạng lại với nhau sử dụng hai quan điểm sau
– Xem mỗi nút của mạng con như một hệ thống mở.
– Xem mỗi mạng con như một hệ thống mở
• Quan điểm 1: tất cả các máy tính mạng con có thể truyền thông được với
nhau
• Quan điểm 2: các máy tính ở mạng con không thể truyền thông được với
nhau. Do vậy phải sử dụng giao diện kết nối mạng cho phép máy tính
truyền thông với nhau
• Giao diện nối kết mạng
– Cầu nối (Bridge):Bridge dùng để chỉ giao diện nối kết trong trường
hợp đơn giản nhất, chảng hạn nối các mạng cục bộ cùng loại
– Bộ dẫn đường (Router):Router hoạt động ở mức cao hơn so với
bridge vì nó đảm bảo cả chức năng chọn đường đi cho các đơn vị
dữ liệu để hướng chúng tới đích
– Cửa khẩu (Gateway):Gateway là tên gọi chung nhất cho các giao
diện nối kết và thường được dùng trong những trường hợp chức
năng của các giao diện này là phức tạp, đòi hỏi sự chuyển đổi giữa
các giao thức khác nhau được sử dụng trong các mạng con
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tải về để xem bản đầy đủ
54 trang
15220
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Mạng máy tính", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mang_may_tinh.pdf
