Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Giới thiệu về mạng máy tính

CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU VỀ MẠNG MÁY TÍNHCác kiến thức cơ sởCác loại mạng máy tính thông dụngCác mô hình xử lý mạngCác mô hình quản lý mạngCác mô hình ứng dụng mạngKiến trúc mạng cục bộCác kiến thức cơ sở:Mạng máy tính và lợi ích của việc kết nối mạng:Khái niệm: một nhóm các máy tính, thiết bị ngoại vi được kết nối với nhau thông qua các phương tiện truyền dẫn theo một cấu trúc nào đó , giúp cho các thiết bị này có thể trao đổi dữ liệu với nhau.Hai khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng máy tính. Lợi ích thực tiễn của mạng:Tiết kiệm tài nguyên phần cứngTrao đổi dữ liệu trở nên dễ dàngChia sẻ ứng dụngTập trung dữ liệu, bảo mậtSử dụng các phần mềm ứng dụng trên mạngSử dụng các dịch vụ trên Internet2. Băng thông:Băng thông là đại lượng đo lường lượng thông tin truyền đi từ nơi này sang nơi khác trong một khoảng thời gian cho trước.Đơn vị tính: bps II. Các loại mạng thông dụng:Mạng LAN:Một nhóm các máy tính và thiết bị truyền thông mạng được nối kết với nhau trong một khu vực nhỏ.Các đặc điểm:Băng thông lớnChi phí các thiết bị tương đối rẻQuản trị đơn giảnKích thước bị giới hạn bởi các thiết bị2. Mạng MAN:Mạng MAN nối kết các mạng LAN lại với nhau nhưng giới hạn của nó là một thành phố hay một quốc gia. Đặc điểm của mạng MAN :Băng thông mức trung bìnhĐộ phức tạp tăng Quản lý sẽ khó khăn hơn.Chi phí các thiết bị mạng MAN tương đối đắt tiền.3. Mạng WAN:Mạng WAN là tập hợp các mạng LAN , MAN nối lại với nhau.Mạng WAN bao phủ vùng địa lý rộng lớn có thể là một quốc gia , một lục địa hay toàn cầu.Đặc điểm của mạng WAN:Băng thông thấpPham vi hoạt động rộng lớn không giới hạn.Mạng rất phức tạp và có tình toàn cầu nên thường là các tổ chức quốc tế đứng ra qui định và quản lý.Chi phí cho các thiết bị và các công nghệ mạng WAN rất đắt tiền. 4. Mạng Internet:Mạng Internet là trường hợp đặc biệt của mạng WAN , nó chứa các dịch vụ toàn cầu như mail ,web , chat , ftp và phục vụ miễn phí cho mọi người. 5. Mạng Ethernet:Ethernet là mạng cục bộ do các công ty Xerox, Intel xây dựng và phát triển.Ethernet là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay.Ethernet cho phép đưa vào mạng các loại máy tính khác nhau.Ethernet có các đặc tính kỹ thuật:Cấu trúc dạng tuyến phân đoạn, sử dụng cáp đồng trục, tốc độ truyền 10 Mb/s.Chiều dài tối đa của một đoạn cáp tuyến là 50 m.Sử dụng tín hiệu băng tần cơ bản.III.CÁC MÔ HÌNH XỬ LÝ MẠNGCơ bản có 3 loại mô hình xử lý mạng bao gồm:- Mô hình xử lý mạng tập trung.- Mô hình xử lý mạng phân phối.- Mô hình xử lý mạng cộng tác.1. Mô hình xử lý mạng tập trung :Toàn bộ các tiến trình xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm Các máy trạm đầu cuối không lưu trữ và xử lý dữ liệu Ưu điểm : dữ liệu được bảo mật an toàn ,dễ backup và diệt virus. Chi phí các thiết bị thấp.Khuyết điểm : khó đáp ứng được các yêu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau, tốc độ truy xuất chậm.2. Mô hình xử lý mạng phân phối :Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập Dữ liệu được xử lý và lưu trữ tại máy cục bô Các tính này được nối mạng với nhau nên chúng có thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ Ưu điểm: truy xuất nhanh, phần lớn không giới hạn các ứng dụng.Khuyết điểm: dữ liệu lưu trữ rời rạc khó đồng bộ, backup và rất dễ nhiễm virus.3. Mô hình xử lý mạng cộng tác:Gồm nhiều máy tính có thể hợp tác để thực hiện một công việc Một máy tính có thể mượn năng lực xử lý băng cách chạy các chương trình trên các máy nằm trong mạng. Ưu điểm : rất nhanh và mạnh , có thể dùng để chạy các ứng dụng có các phép toán lớn.Khuyết điểm : các dữ liệu được lưu trữ trên các vị trí khác nhau nên rất khó đồng bộ và backup , khả năng nhiễm virus rất cao.IV. CÁC MÔ HÌNH QUẢN LÝ MẠNG:Workgroup:các máy tính có quyền hạng ngang nhau và không có các máy tính chuyên dụng làm nghiệp vụ cung cấp dịch vụ hay quản lý Các máy tính tự bảo mật và quản lý tài nguyên của riêng mình. Các máy tính cục bộ này cũng tự chứng thực cho người dùng cục bộ.2. Domain: Mô hình Domain thì việc quản lý và chứng thực người dùng mạng tập trung tại máy tính. Các tài nguyên mạng cũng được quản lý tập trung và cấp quyền hạn cho từng người dùng. Các máy tính chuyên dụng làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ và quản lý các máy trạm. V. CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG MẠNG:Mạng ngang hàng:cung cấp việc kết nối cơ bản giữa các máy tính.không có bất kỳ một máy tính nào đóng vai trò phục vụ.Người dùng trên từng máy tính chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ tài nguyên của máy tính mình.Mô hình này chỉ phù hợp với tổ chức nhỏ , số người giới hạn và không quan tâm đến vấn đề bảo mật. Ưu điểm :đơn giản nên dễ cài đặt , tổ chức và quản trị , chi phí thiết bị cho mô hình này thấp.Khuyết điểm : không cho phép quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán, khả năng bảo mật thấp rất dễ bị xâm nhập. Các tài nguyên không được sắp xếp nên rất khó định vị và tìm kiếm 2. Mạng khách chủ:Một hệ thống máy tính cung cấp các tài nguyên và dịch vụ cho cả hệ thống mạng sử dụng gọi là các máy chủ.Một hệ thống máy tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ này được gọi là máy khách. Ưu điểm: Do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật , backup và đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý và có thể phục vụ cho nhiểu người dùngKhuyết điểm : các Server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệ thống.VI. KIẾN TRÚC MẠNG CỤC BỘ:Hình trạng mạng:Topo mạng : Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học. Có 2 kiểu nối mạng:	Nối kiểu điểm – điểm 	Nối kiểu điểm – nhiều điểm2. Mạng hình sao:Các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích.Tuỳ theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thể là Switch ,router ,hub hay máy chủ trung tâm.Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên kết Point to Point.- Ưu điểm :Thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng, dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền vật lý.- Khuyết điểm :Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế.2. Mạng trục tuyến tính:Tất cả các trạm phân chia một đường truyền chung Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết Point to Multipoint hay Broadcast.Ưu điểm: Dễ thiết kế, chi phí thấp.- Khuyết điểm : Tính ổn định kém , chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động.4. Mạng hình vòng:Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất.Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyển tiếp.Ưu nhược điểm tương tự như mạng hình sao ,tuy nhiên mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phúc tạp hơn mạng hình sao. - Ngoài ra còn có các kết nối hỗn hợp giữa các kiến trúc mạng trên như :Star Bus , Star Ring