Giáo trình Mạng máy tính
Mục lục
Chương 1 . Error! Bookmark not defined.
Tổng quan về mạng máy tính.1
1.1 Mạng điện báo.2
1.2 Mạng điện thoại .2
1.3 Mạng hướng đầu cuối .2
1.4 Mạng máy tính .3
1.4.1 Đường biên mạng.3
1.4.1.1 Mô hình khách hàng/người phục vụ (client/server):.4
1.4.1.2 Mô hình ngang cấp (peer-to-peer): .4
1.4.2 Đường trục mạng.4
1.4.2.1 Chuyển mạch (circuit switching).4
1.4.2.2 Mạng chuyển gói.5
1.4.2.3 So sánh mạng chuyển mạch và mạng chuyển gói.5
1.4.2.4 Mạng truy cập .5
1.4.3 Các lợi ích của mạng máy tính.6
1.4.3.1 Mạng tạo khả năng dùng chung tài nguyên cho các người dùng.6
1.4.3.2 Mạng cho phép nâng cao độ tin cậy.6
1.4.3.3 Mạng giúp cho công việc đạt hiệu suất cao hơn. .6
1.4.3.4 Tiết kiệm chi phí. .6
1.4.3.5 Tăng cường tính bảo mật thông tin.6
1.4.3.6 Việc phát triển mạng máy tính đã tạo ra nhiều ứng dụng mới.6
Chương 2 .7
Các thành phần của mạng máy tính .7
2.1 Phần cứng mạng máy tính.8
2.1.1 Phân loại mạng máy tính theo kỹ thuật truyền tin.8
2.1.1.1 Mạng quảng bá.8
2.1.1.2 Mạng điểm nối điểm .8
2.1.2 Phân loại mạng máy tính theo phạm vị địa lý.8
2.1.2.1 Mạng cục bộ.8
2.1.2.1.1 Mạng hình bus.8
2.1.2.1.2 Mạng hình sao.9
2.1.2.1.3 Mạng hình vòng .9
2.1.2.2 Mạng đô thị.9
2.1.2.3 Mạng diện rộng .9
2.1.3 Mạng không dây.10
2.1.3.1 Nối kết hệ thống (System interconnection) .10
2.1.3.2 Mạng cục bộ không dây (Wireless LANs): .10
2.1.3.3 Mạng diện rộng không dây (Wireless WANs): .10
2.1.4 Liên mạng (Internetwork) .10
2.2 Phần mềm mạng.11
2.2.1 Cấu trúc thứ bậc của giao thức.11
2.2.2 Ví dụ về cấu trúc thứ bậc của giao thức .12
2.2.3 Dịch vụ mạng .13
2.2.3.1 Các phép toán của dịch vụ .14
2.2.3.2 Sự khác biệt giữa dịch vụ và giao thức .14
2.3 Mô hình tham khảo OSI.15
Chương 3 .18
3.1 Giới thiệu .19
3.2 Vấn đề số hóa thông tin .19
3.2.1 Số hóa văn bản .20
3.2.2 Số hóa hình ảnh tĩnh.21
3.2.3 Số hóa âm thanh và phim ảnh .22
3.3 Các loại kênh truyền .22
3.3.1 Kênh truyền hữu tuyến.22
3.3.1.1 Cáp xoắn đôi (Twisted Pair) .23
3.3.1.2 Cáp đồng trục (Coaxial Cable).23
3.3.1.3 Cáp quang (Fiber Optic) .24
3.3.2 Kênh truyền vô tuyến .25
3.4 Đặc điểm kênh truyền .25
3.4.1.1 Truyền tải tín hiệu sóng dạng hình sin.26
3.4.1.2 Truyền tín hiện bất kỳ.27
3.4.1.3 Băng thông của một kênh truyền (Bandwidth) .27
3.4.1.4 Tần số biến điệu và tốc độ dữ liệu (Baund rate and bit rate) .28
3.4.1.5 Nhiễu và khả năng kênh truyền.29
3.4.1.6 Giao thông (Traffic).30
3.5 Mã hóa đường truyền (Line Coding) .31
3.5.1 Mã hóa đường truyền bằng tín hiệu số.31
3.5.2 Mã hóa đường truyền bằng tín hiệu tuần tự .32
Chương 4 .33
Tầng liên kết dữ liệu.33
( Data link layer ) .33
4.1 Chức năng của tầng liên kết dữ liệu.34
4.1.1 Các dịch vụ cơ bản của tầng liên kết dữ liệu.34
4.1.2 Xử lý lỗi .34
4.1.3 Định khung.34
4.1.3.1 Phương pháp đếm ký tự (Character Count) .35
4.1.3.2 Phương pháp sử dụng byte làm cờ và các byte độn (Flag byte with byte
stuffing) 35
4.1.3.3 Sử dụng cờ bắt đầu và kết thúc khung cùng với các bit độn (Starting and
ending flags with bit stuffing).35
4.1.4 Điều khiển lỗi (Error Control).36
4.1.5 Điều khiển luồng (Flow Control).36
4.2 Vấn đề xử lý lỗi.37
4.2.1 Bộ mã phát hiện lỗi .37
4.2.2 Những bộ mã phát hiện lỗi (Error-Detecting Codes).37
4.2.2.1 Kiểm tra chẵn lẻ (Parity Check).37
4.2.2.2 Kiểm tra thêm theo chiều dọc (Longitudinal Redundancy Check or
Checksum) 38
4.2.2.3 Kiểm tra phần dư tuần hoàn (Cyclic Redundancy Check).38
4.3 Một số giao thức điều khiển lỗi (Error Control) .40
4.3.1.1 Giao thức truyền đơn công không ràng buộc (Unrestricted Simplex
Protocol) 42
4.3.1.2 Giao thức truyền đơn công dừng và chờ (Simplex Stop-and-wait Protocol)
43
4.3.1.3 Giao thức truyền đơn công cho kênh truyền có nhiễu (Simplex Protocol for
Noisy Channel ) 44
4.4 Giao thức của sổ trượt (Sliding windows) .45
4.4.1 Vấn đề truyền tải thông tin theo hai chiều (Duplex).45
4.4.2 Giới thiệu về giao thức cửa sổ trượt.45
4.4.3 Hoạt động của cửa sổ trượt .46
4.4.4 Cài đặt giao thức cửa sổ trượt kích thước 1 bit (A One-Bit Sliding Window
Protocol 47
4.4.5 Vấn đề điều khiển lỗi (Error Control) .48
4.4.5.1 Giao thức Go-Back-N .48
4.4.5.2 Giao thức Selective Repeat.51
4.4.5.2.1 Kích thước tối đa của cửa sổ gởi và nhận là bao nhiêu ?.54
4.4.5.2.2 Số lượng buffer để lưu khung là bao nhiêu?.54
4.4.5.2.3 Khi nào gởi báo nhận cho một gói tin? .54
4.4.6 Giao thức HDLC (High-Level Data Link Control).54
4.4.6.1 Các đặc tính của giao thức HDLC .54
4.4.6.1.1 Ba loại trạm trong HDLC.55
4.4.6.2 Hai cấu hình đường nối kết: .55
4.4.6.3 Có 3 chế độ truyền tải là:.55
4.4.6.4 Cấu trúc khung.55
4.4.6.5 Một vài kịch bản về giao thức HDLC .57
4.4.6.6 Giao thức Điểm nối điểm (PPP- Point-to-Point Protocol).59
Chương 5 .61
MẠNG NỘI BỘ.61
&.61
LỚP CON ĐIỀU KHIỂN TRUY CẬP .61
5.1 Tổng quan về LAN .62
5.2 Hình thái mạng.62
5.2.1 Mạng hình sao .62
5.2.2 Mạng hình vòng .63
5.2.3 Mạng hình bus.63
5.3 Lớp con MAC (Media Access Control Sublayer) .63
5.3.1 Phương pháp chia kênh .64
5.3.1.1 Chia tần số (FDMA – Frequency Division Multiple Access).64
5.3.1.2 Chia thời gian (TDMA – Time Division Multiple Access) .65
5.3.1.3 Kết hợp giữa FDMA và TDMA.65
5.3.1.4 Phân chia mã (CDMA – Code Division Multiple Access) .65
5.3.2 Phương pháp truy cập đường truyền ngẫu nhiên (Random Access).68
5.3.2.1 ALOHA.68
5.3.2.2 CSMA – Carrier Sense Multiple Access.69
5.3.3 Phương pháp phân lượt truy cập đường truyền.73
5.3.3.1 Ví dụ về phương pháp thăm dò: Thăm dò phân tán (Distributed Polling) .73
5.3.3.2 Ví dụ về phương pháp chuyển thẻ bài: Token Ring .74
5.3.3.3 Ví dụ về phương pháp chuyền thẻ bài: Token Bus.79
5.4 Chuẩn hóa mạng cục bộ.80
5.5 Giới thiệu một số công nghệ mạng LAN.82
5.5.1 Ethernet (802.3).82
5.5.1.1 Tổng quan .82
5.5.1.2 Khuôn dạng khung thông tin của Ethernet.84
5.5.1.3 Địa chỉ Ethernet .84
5.5.1.4 Cách thức mã hóa tín hiệu.84
5.5.1.5 Giải thuật truy cập đường truyền .85
5.5.1.6 Các công nghệ Ethernet .85
5.5.2 FDDI (Fiber Distributed Data Interface).86
5.5.2.1 Các tính chất vật lý.86
5.5.2.2 Giải thuật “Thẻ bài được định thời” – Timed Token.87
5.5.2.3 Quản lý thẻ bài .88
5.5.3 Mạng không dây (802.11) .89
5.5.3.1 Các tính chất vật lý.89
5.5.3.2 Tránh đụng độ (Collision Avoidance) .90
5.5.3.3 Hệ thống phân tán .91
5.5.3.4 Khuôn dạng khung.92
Chương 6 .93
Tầng mạng.93
(Network Layer).93
6.1 Giới thiệu .94
6.2 Các vấn đề liên quan đến việc thiết kế tầng mạng.94
6.2.1.1 Kỹ thuật hoán chuyển lưu và chuyển tiếp (Store-and-Forward Switching)94
6.2.2 Các dịch vụ cung cấp cho tầng vận chuyển .95
6.2.2.1 Cài đặt dịch vụ không nối kết ( Implementation of Connectionless Service)
95
6.2.2.2 Cài đặt dịch vụ định hướng nối kết (Connection – Oriented Service).96
6.2.2.3 So sánh giữa Datagram subnet và Virtual-Circuit subnet.97
6.3 Giải thuật chọn đường.98
6.3.1 Giới thiệu.98
6.3.2 Mục tiêu của giải thuật chọn đường.98
6.3.3 Phân loại giải thuật chọn đường.98
6.3.4 Các giải thuật tìm đường đi tối ưu.99
6.3.4.1 Giải thuật tìm đường đi ngắn nhất Dijkstra .99
6.3.4.2 Giải thuật chọn đường tối ưu Ford-Fulkerson .100
6.3.5 Giải pháp vạch đường Vector Khoảng cách (Distance Vector).101
6.3.6 Giải pháp chọn đường “Trạng thái nối kết” (Link State).104
6.3.6.1 Làm ngập một cách tin cậy (Reliable Flooding).104
6.3.6.2 Tính toán chọn đường trong Link State .106
6.3.7 Vạch đường phân cấp (Hierarchical Routing) .106
6.3.8 Vạch đường trong mạng di động.107
6.4 Các giải thuật chống tắc nghẽn .109
6.4.1 Các nguyên tắc chung để điều khiển tắc nghẽn .109
6.4.2 Các biện pháp phòng ngừa tắc nghẽn.110
6.4.3 Điều khiển tắc nghẽn trong các mạng con dạng mạch ảo .111
6.4.4 Điều khiển tắc nghẽn trong mạng con dạng Datagram .111
6.5 Liên mạng .113
6.5.1 Các mạng con được nối kết với nhau ra sao?.114
6.5.2 Nối kết các mạng con dạng mạch ảo.115
6.5.3 Nối kết các mạng con dạng datagram .116
6.5.4 Vạch đường trong liên mạng.117
6.5.5 Phân mảnh và tái hợp .117
6.6 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) .119
6.6.1 Giới thiệu.119
6.6.2 Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol).120
6.6.2.1 Định dạng gói tin IP (IP Packet Format).120
6.6.3 Cấu trúc địa chỉ IP.121
6.6.4 Một số địa chỉ IP đặc biệt.123
6.6.5 Ý nghĩa của Netmask .123
6.6.6 Phân mạng con (Subnetting) .123
6.6.6.1 Giới thiệu .123
6.6.6.2 Phương pháp phân mạng con.124
6.6.6.2.1 Phương pháp phân lớp hoàn toàn (Classfull Standard).125
6.6.6.2.2 Phương pháp Vạch đường liên miền không phân lớp CIDR
(Classless Inter-Domain Routing ).126
6.6.7 Vạch đường trong giao thức IP .128
6.6.7.1 Đường đi của gói tin .130
6.6.7.2 Giao thức phân giải địa chỉ (Address Resolution Protocol).131
6.6.7.3 Giao thức phân giải địa chỉ ngược RARP (Reverse Address Resolution
Protocol) 132
6.6.7.4 Giao thức thông điệp điều khiển Internet ICMP (Internet Control Message
Protocol) 132
Chương 7 .134
TẦNG VẬN CHUYỂN .134
7.1 Dịch vụ của tầng vận chuyển.135
7.1.1 Các dịch vụ cung cấp cho tầng ứng dụng.135
7.1.2 Các hàm dịch vụ cơ sở .136
7.2 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển.136
7.2.1 Định địa chỉ.137
7.2.2 Thiết lập nối kết.138
7.2.3 Giải phóng nối kết.139
7.2.4 Điều khiển thông lượng.141
7.3 Tầng vận chuyển trong mạng Internet .142
7.3.1 Giao thức UDP (User Datagram Protocol) .142
7.3.2 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol).143
Chương 8 .149
CÁC ỨNG DỤNG MẠNG.149
8.1 Dịch vụ tên (DNS) .149
8.1.1 Miền phân cấp .150
8.1.2 Các server phục vụ tên .150
8.1.3 Phương pháp phân tích tên.153
8.2 Electronic Mail (SMTP, MIME, POP3, IMAP) .154
8.2.1 Các thành phần của hệ thống email.154
8.2.2 Khuôn dạng của một email.155
8.2.3 Chuyển thư .157
8.2.4 Phân phát thư.159
8.2.4.1 POP3 .159
8.2.4.2 IMAP.160
8.3 World Wide Web (HTTP) .161
8.3.1 Các thông điệp yêu cầu .162
8.3.2 Các thông điệp trả lời .163
8.3.3 Các kết nối TCP .163
8.3.4 Trữ đệm .164
8.4 Truyền tập tin (FTP) .164
8.4.1 Mô hình dịch vụ FTP .165
8.4.2 Giao thức FTP .165
8.4.3 Các lệnh cơ bản .165
..........................................................93 Tầng mạng...................................................................................................................................93 (Network Layer)..........................................................................................................................93 6.1 Giới thiệu ...................................................................................................................94 6.2 Các vấn đề liên quan đến việc thiết kế tầng mạng.....................................................94 6.2.1.1 Kỹ thuật hoán chuyển lưu và chuyển tiếp (Store-and-Forward Switching)94 6.2.2 Các dịch vụ cung cấp cho tầng vận chuyển ......................................................95 6.2.2.1 Cài đặt dịch vụ không nối kết ( Implementation of Connectionless Service) 95 6.2.2.2 Cài đặt dịch vụ định hướng nối kết (Connection – Oriented Service)........96 6.2.2.3 So sánh giữa Datagram subnet và Virtual-Circuit subnet..........................97 6.3 Giải thuật chọn đường................................................................................................98 6.3.1 Giới thiệu...........................................................................................................98 6.3.2 Mục tiêu của giải thuật chọn đường..................................................................98 6.3.3 Phân loại giải thuật chọn đường........................................................................98 6.3.4 Các giải thuật tìm đường đi tối ưu.....................................................................99 6.3.4.1 Giải thuật tìm đường đi ngắn nhất Dijkstra ................................................99 6.3.4.2 Giải thuật chọn đường tối ưu Ford-Fulkerson ..........................................100 6.3.5 Giải pháp vạch đường Vector Khoảng cách (Distance Vector) ......................101 6.3.6 Giải pháp chọn đường “Trạng thái nối kết” (Link State)................................104 6.3.6.1 Làm ngập một cách tin cậy (Reliable Flooding).......................................104 6.3.6.2 Tính toán chọn đường trong Link State ....................................................106 6.3.7 Vạch đường phân cấp (Hierarchical Routing) ................................................106 6.3.8 Vạch đường trong mạng di động.....................................................................107 6.4 Các giải thuật chống tắc nghẽn ................................................................................109 6.4.1 Các nguyên tắc chung để điều khiển tắc nghẽn ..............................................109 6.4.2 Các biện pháp phòng ngừa tắc nghẽn..............................................................110 6.4.3 Điều khiển tắc nghẽn trong các mạng con dạng mạch ảo ...............................111 6.4.4 Điều khiển tắc nghẽn trong mạng con dạng Datagram ...................................111 6.5 Liên mạng ................................................................................................................113 6.5.1 Các mạng con được nối kết với nhau ra sao?..................................................114 6.5.2 Nối kết các mạng con dạng mạch ảo...............................................................115 6.5.3 Nối kết các mạng con dạng datagram .............................................................116 6.5.4 Vạch đường trong liên mạng...........................................................................117 6.5.5 Phân mảnh và tái hợp ......................................................................................117 6.6 Bộ giao thức liên mạng (IPs - Internet Protocols) ...................................................119 6.6.1 Giới thiệu.........................................................................................................119 6.6.2 Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol) .....................................................120 6.6.2.1 Định dạng gói tin IP (IP Packet Format)...................................................120 6.6.3 Cấu trúc địa chỉ IP...........................................................................................121 6.6.4 Một số địa chỉ IP đặc biệt................................................................................123 6.6.5 Ý nghĩa của Netmask ......................................................................................123 6.6.6 Phân mạng con (Subnetting) ...........................................................................123 6.6.6.1 Giới thiệu ..................................................................................................123 6.6.6.2 Phương pháp phân mạng con...................................................................124 6.6.6.2.1 Phương pháp phân lớp hoàn toàn (Classfull Standard).................125 Biên Sọan: Th.s Ngô Bá Hùng – Ks Phạm Thế Phi - 01/2005 169 Đại Học Cần Thơ - Khoa Công Nghệ Thông Tin - Giáo Trình Mạng Máy Tính – V1.0 6.6.6.2.2 Phương pháp Vạch đường liên miền không phân lớp CIDR (Classless Inter-Domain Routing )...............................................................................126 6.6.7 Vạch đường trong giao thức IP .......................................................................128 6.6.7.1 Đường đi của gói tin .................................................................................130 6.6.7.2 Giao thức phân giải địa chỉ (Address Resolution Protocol)......................131 6.6.7.3 Giao thức phân giải địa chỉ ngược RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 132 6.6.7.4 Giao thức thông điệp điều khiển Internet ICMP (Internet Control Message Protocol) 132 Chương 7 ...........................................................................................................................134 TẦNG VẬN CHUYỂN ............................................................................................................134 7.1 Dịch vụ của tầng vận chuyển ...................................................................................135 7.1.1 Các dịch vụ cung cấp cho tầng ứng dụng........................................................135 7.1.2 Các hàm dịch vụ cơ sở ....................................................................................136 7.2 Các yếu tố cấu thành giao thức vận chuyển.............................................................136 7.2.1 Định địa chỉ .....................................................................................................137 7.2.2 Thiết lập nối kết...............................................................................................138 7.2.3 Giải phóng nối kết ...........................................................................................139 7.2.4 Điều khiển thông lượng...................................................................................141 7.3 Tầng vận chuyển trong mạng Internet .....................................................................142 7.3.1 Giao thức UDP (User Datagram Protocol) .....................................................142 7.3.2 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol)............................................143 Chương 8 ...........................................................................................................................149 CÁC ỨNG DỤNG MẠNG.......................................................................................................149 8.1 Dịch vụ tên (DNS) ...................................................................................................149 8.1.1 Miền phân cấp .................................................................................................150 8.1.2 Các server phục vụ tên ....................................................................................150 8.1.3 Phương pháp phân tích tên..............................................................................153 8.2 Electronic Mail (SMTP, MIME, POP3, IMAP) ......................................................154 8.2.1 Các thành phần của hệ thống email.................................................................154 8.2.2 Khuôn dạng của một email..............................................................................155 8.2.3 Chuyển thư ......................................................................................................157 8.2.4 Phân phát thư...................................................................................................159 8.2.4.1 POP3 .........................................................................................................159 8.2.4.2 IMAP.........................................................................................................160 8.3 World Wide Web (HTTP) .......................................................................................161 8.3.1 Các thông điệp yêu cầu ...................................................................................162 8.3.2 Các thông điệp trả lời ......................................................................................163 8.3.3 Các kết nối TCP ..............................................................................................163 8.3.4 Trữ đệm ...........................................................................................................164 8.4 Truyền tập tin (FTP) ................................................................................................164 8.4.1 Mô hình dịch vụ FTP ......................................................................................165 8.4.2 Giao thức FTP .................................................................................................165 8.4.3 Các lệnh cơ bản ...............................................................................................165 Biên Sọan: Th.s Ngô Bá Hùng – Ks Phạm Thế Phi - 01/2005 170
File đính kèm:
GiaoTrinhMang máy tính.pdf
