330 likes | 581 Views
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Hệ Đào Tạo Từ Xa Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính. Mạng máy tính căn bản. Chương 1: Giới thiệu. Tham khảo : Chương 1: “Computer Networking – A top-down approach” Kurose & Ross, 5 th ed., Addison Wesley, 2010. Chương 1: Giới thiệu. Mục tiêu :
E N D
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCMHệ Đào Tạo Từ XaKhoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính Mạng máy tính căn bản
Chương 1: Giớithiệu Thamkhảo: Chương1: “Computer Networking – A top-down approach” Kurose & Ross, 5th ed., Addison Wesley, 2010.
Chương 1: Giới thiệu Mụctiêu: • Kháiniệmvàthuậtngữvềmạng • Ứngdụngcủamạngmáytính • Các giao thứcvàchuẩn • Môhìnhthamkhảo OSI vàbộgiaothức TCP/IP Tómtắt: • Mạng Internet làgì? • Giaothứclàgì? • Thiếtbịmạng; cấutrúcmạng • Hiệusuất: mấtmátdữliệu, độtrễ, thônglượng (throughput) • Bảo mật • Chồnggiaothức, môhìnhdịchvụ • Lịchsử
Chương 1: Mục lục 1.1 Internet làgì? 1.2Ngoại vi mạng • máyđầucuối, môitrườngtruyền, liênkết 1.3Phầnlõicủamạng • Sựchuyểnmạch, sựchuyểngói, cấutrúcmạng 1.4Độtrễ, sựmấtmátvàthônglượng trong mạngchuyểngói 1.5Cáctầnggiaothức, cácmôhìnhdịchvụ 1.6Mạngtrướccácnguycơtấncông: Bảo mật 1.7Lịchsử
PC Mạng di động máy chủ ISP quốc gia MTXT không dây thiết bị cầm tay Mạng trong nhà ISP khu vực điểm truy cập kết nối có dây Mạng công sở bộ định tuyến Mạng máy tính là gì? Những khái niệm cơ bản • hàngtriệuthiếtbịtínhtoánđượckếtnốivớinhau: • hosts = hệthốngđầucuối • chạycácứ.dụngmạng • loạikếtnối • cápquang, cápđồng, sóngradio, vệtinh • tốcđộtruyềntải = băngthông (bandwidth) • bộđịnhtuyến:chuyểntiếpcácgói tin (đoạndữliệu)
Mạng di động ISP quốc gia Mạng trong nhà ISP khu vực Mạng công sở Mạng máy tính là gì? Những khái niệm cơ bản • giaothức:điềukhiểnquátrìnhgửivànhậncácthôngđiệp • vd: TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet • Internet: “mạngcủamạng” • phântầngkhôngchặtchẽ • mạngcôngcộng (Internet) vàmạngtưnhân • Chuẩn Internet • RFC: Request for comments • IETF: Internet Engineering Task Force
Mạng máy tính là gì? dưới góc độ dịch vụ • Cơsởhạtầngviễnthông: chophépchạycácứngdụngmạng: • Web, VoIP, email, tròchơi, giaodịchđiệntử, chiasẽtệp tin • Nhữngdịchvụviễnthôngcungcấpchocácứngdụng: • sựvậnchuyểndữliệu tin cậytừnguồntớiđích • sựvậnchuyểndữliệu “tốtnhấtcóthể” (không tin cậy)
Giao thức là gì? Giao thức của con người: • “mấy giờ rồi?” • “làm ơn cho hỏi” • chào hỏi … thông điệp được gửi đi … các hành vi tương ứng để xử lí thông điệp nhận được Giao thức mạng: • giữa máy móc với nhau • tất cả các hoạt động giao tiếp trong Internet được điều khiển bởi các giao thức các giao thức định nghĩa cách thức, trật tự của thông điệp được gửi đi hoặc nhận về giữa các thực thể mạng và những hành vi cần thực hiện trên các thông điệp đó
chấp nhận kết nối TCP Get http://www.awl.com/kurose-ross mấy giờ rồi? 2:00 <dữ liệu> thời gian Giao thức là gì? một giao thức của con người và một giao thức mạng: Chào yêu cầu tạo kết nối TCP Chào Hỏi: nêu ví dụ về các giao thức khác mà con người sử dụng?
Chương 1: Mục lục 1.1Internet làgì? 1.2 Ngoại vi Mạng • máyđầucuối, môitrườngtruyền, liênkết 1.3Phầnlõicủamạng • Sựchuyểnmạch, sựchuyểngói, cấutrúcmạng 1.4Độtrễ, sựmấtmátvàthônglượng trong mạngchuyểngói 1.5Cáctầnggiaothức, cácmôhìnhdịchvụ 1.6Mạngtrướccácnguycơtấncông: Bảo mật 1.7Lịchsử
Cấu trúc phần cứng của mạng • ngoại vi:cácthiếtbịvàứngdụngđầucuối • môitrườngtruyền:cácliênkếtcódâyvàkhôngdây • thiếtbịmạng: • cácbộđịnhtuyếnkếtnốivớinhau
một-một khách/chủ Ngoại vi • máy tính đầu cuối (hosts): • chạy các ứng dụng mạng • vd: Web, email • mô hình khách/chủ • máy khách yêu cầu và nhận dịch vụ từ máy chủ • vd: trình duyệt Web/máy chủ Web; máy khách/máy chủ email
Truycậpmạng H: làmsaođểkếtnốimáyđầucuốivàomạng? • mạnggiađình • mạngcôngsở (trườnghọc, côngty) • mạngdiđộng Lưu ý: • băngthông (số bit mỗigiây) củamạngtruycập? • chiasẻ hay chuyêndụng?
Bộđiềugiải quay số (dial-up modem) văn phòng trung tâm mạng điện thoại Internet bộ điều giải tại nhà bộ điều giải tại ISP PC • Sửdụnghạtầngđiệnthoạicósẵn • Mỗinhàđượckếtnốitớivp trung tâm • Tốcđộtốiđa 56Kbps • Khôngthểlướt web vàgọiđiệncùnglúc: khôngcóchếđộ“luônluônmở”
mạng đt Đườngthuê bao số (Digital Subscriber Line) đường đt có sẵn:0-4KHz đt; 4-50KHz dữ liệu tải lên; 50KHz-1MHz dữ liệu tải xuống Internet điện thoại tại nhà DSLAM bộ chia tín hiệu DSL bđg vp trung tâm PC tại nhà • Cũng sử dụng hạ tầng điện thoại có sẵn • tối đa 1 Mbps tải lên (thông thường < 256 kbps) • tối đa 8 Mbps tải xuống (thông thường < 1 Mbps) • kết nối cố định: “luôn luôn mở”
Kếtnốimạnggia đình: bộđiềugiảicáp(Cable modem) • Khôngsửdụngcơsởhạtầngđiệnthoại • thayvàođósửdụnghạtầngtruyềnhìnhcáp • Cáp quang/đồngtrụchỗnhợp(HFC - hybrid fiber coax) • khôngđốixứng: tốiđa 30Mbps tảixuống, 2 Mbps tảilên • Mạng bao gồmcápđồngtrụcvàcáp quang nốiliềnhộgia đình tớibộđịnhtuyến ISP • cáchộchiasẻcùngđườngtruyềnvàbộđịnhtuyến
Kếtnốimạnggia đình: bộđiềugiảicáp(Cable modem) sơ đồ tại: http://www.cabledatacomnews.com/cmic/diagram.html
Cấutrúcmạngtruyềnhìnhcáp: Tómlược khoảng 500 đến 5,000 hộ trạm điều phối hộ gđ mạng phân phối cáp (đơn giản)
máy chủ Cấutrúcmạngtruyềnhìnhcáp: Tómlược trạm điều phối hộ gđ mạng phân phối cáp
Cấutrúcmạngtruyềnhìnhcáp: Tómlược trạm điều phối hộ gđ mạng phân phối cáp
C O N T R O L D A T A D A T A V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O 5 6 7 8 9 1 2 3 4 kênh tín hiệu Cấu trúc mạng sử dụng cáp TH: Tóm lược FDM trạm điều phối hộ gđ mạng phân phối cáp
ONT ONT ONT Cáp quang (Fiber to the Home- FTTH) • Đườngtruyềnquangtừvptrungtâmđếnhộgđ • Tốcđộ Internet caohơnnhiều; cápquangcũngđápứngdịchvụtruyềnhìnhvàđiệnthoại cáp quang Internet cáp quang OLT bộ chia tín hiệu quang học vp trung tâm
Truy cập mạng qua Ethernet • Thườngđượcdùng trong cáccôngty, trường ĐH, v.v.. • 10 Mbs, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps Ethernet bộ định tuyến công sở 100 Mbps tới NCCDV(ISP) bộ chuyển mạch ethernet 100 Mbps 1 Gbps 100 Mbps máy chủ
Truycậpmạngkhôngdây(wireless network access) • cácmáyđầucuốikếtnốitớibộđịnhtuyếnbằngmôitrườngmạngkhôngdâychiasẻ • thông qua trạmvôtuyến, còngọilà “điểmtruycập” • LANs khôngdây: • 802.11b/g (WiFi) • truycậpkhôngdâydiệnrộng: • cungcấpbởicácnhàmạngviễnthông • ~1Mbps khidùngmạng ĐTDĐ (EVDO, HSDPA) • trongtươnglai (?): WiMAX (10 Mbps) trêndiệnrộng bộ định tuyến trạm vô tuyến các máy di động
Cặp cáp xoắn (Twisted Pair - TP) hai dây đồng cách điện loại 3: cáp điện thoại truyền thống, 10 Mbps Ethernet loại 5: cáp mạng, 100Mbps Ethernet Môitrườngvậtlý • bit: lan truyềngiữabộphátvàbộ thu • kếtnốivậtlý:làmôitrườngkếtnốigiữabộphátvàbộ thu • phươngtiệntruyềndẫncótuyến: • tínhiệuđượctruyền trong đườngdâyđặtsẵn: dâyđồng, cáp quang, cápđồngtrục • phươngtiệntruyềndẫnvôtuyến: • tínhiệutruyềntự do, vd: sóng radio
Môi trường vật lý: cáp đồng trục, cáp quang Cáp sợi quang: • sợi thủy tinh truyền xung á/s, mỗi xung là một bit • tốc độ cao: • truyền tải điểm-tới-điểm với tốc độ cao(vd: 10’s-100’s Gps) • ít lỗi: bộ lặp tín hiệu được đặt xa nhau; miễn nhiễm với nhiễu sóng điện từ Cápđồngtrục: • haidâydẫnđồngtrục • nguyênthủydùngchotruyềnhìnhcáp • chiasẻmôitrườngtruyền • Pháttánrộng • ítảnhhưởngbởinhiễusóngđiệntừ • tốcđộcao (> 1Mbps)
Môi trường vật lý: Vô tuyến • tínhiệuđượcmang trong dảitầnsốcủasóngđiệntừ • khôngcó “dâydẫn” • chịuảnhhưởngnhiềutừtácnhânbênngoài: • phảnxạ • cảntrởbởivậtthể • giaothoa/nhiễu Phân loại liên kết radio: • sóng ngắn (vi ba) • lên tới 45 Mbps • LAN (vd: Wifi) • 11Mbps, 54 Mbps • diện rộng (vd: viễn thông) • công nghệ 3G: ~ 1 Mbps • vệ tinh • từ vài Kbps tới 45Mbps • 270 msec độ trễ đầu cuối-đầu cuối • địa đồng bộ (GEO) / cao độ thấp (LEO)
Lõi của mạng: thiết bị mạng • mạnglướinhữngbộđịnhtuyếnkếtnốivớinhau • câuhỏicănbản:dữliệuđượctruyền qua mạngntn? • chuyểnmạch • chuyểngói
Chương 1: Mục lục 1.1Internet làgì? 1.2Ngoại vi Mạng • máyđầucuối, môitrườngtruyền, liênkết 1.3 Phầnlõicủamạng • Sựchuyểnmạch, sựchuyểngói, cấutrúcmạng 1.4Độtrễ, sựmấtmátvàthônglượng trong mạngchuyểngói 1.5Cáctầnggiaothức, cácmôhìnhdịchvụ 1.6Mạngtrướccácnguycơtấncông: Bảo mật 1.7Lịchsử
Lõi của mạng: Chuyển mạch (circuit switching) Tài nguyên trên toàn tuyến được dự trữ cho mỗi “cuộc gọi” • băng thông, đầu chuyển mạch • tài nguyên chuyên dụng: ko chia sẻ • hiệu năng được đảm bảo • bắt buộc phải có công đoạn thiết lập cuộc gọi
Lõi của mạng: Chuyển mạch tài nguyên mạng (vd: băng thông) được chia thành “những phần nhỏ” • các phần này được phân phối cho các cuộc gọi • phần tài nguyên đó sẽ rỗi nếu cuộc gọi ko tiến hành (ko chia sẻ) • phân chia băng thông: • phân chia tần số • phân chia thời gian
ví dụ: 4 ng.dùng FDM tần số thời gian TDM tần số thời gian Chuyển mạch : FDM và TDM
Vídụcụthể • cần bao nhiêu thời gian để gửi hết một tệp 640,000 bit từ máy A tới máy B qua một mạng chuyển mạch? • Tất cả các kết nối có tốc độ 1.536 Mbps • Mỗi kết nối sử dụng TDM với 24 ô/giây • 500 msec cần để thiết lập mạch