Bài giảng Mạng máy tính và hệ thống thông tin công nghệ - Đào Đức Thịnh - Chương 1: Giới thiệu về mạng

thì ng−ời kia phải nghe và ng−ợc lại. Việc truyền tín hiệu trên 
mạng cũng vậy, cấn phải có những quy tắc, quy −ớc về nhiều 
mặt, từ khuôn dạng (cú pháp, ngữ nghĩa) của dữ liệu cho tới các 
thủ tục gửi, nhận dữ liệu kiểm soát hiệu quả và chất l−ợng 
truyền tin và xử lý các lỗi và sự cố. Yêu cầu về xử lý và trao đổi 
thông tin của ng−−ời sử dụng càng cao thì các qui tắc càng 
nhiều và phức tạp hơn. Tập hợp tất cả những qui tắc, qui −ớc đó 
đ−ợc gọi là giao thức (protocol) của mạng. Rõ ràng là các mạng 
có thể sử dụng các giao thức khác nhau tùy sự lựa chọn của ng−−ời 
thiết kế
Phân loại mạng máy tính
Nếu lấy "khoảng cách địa lý" làm yếu tố chính để phân loại thì
ta có mạng cục bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng và mạng toàn 
cầu.
z *Mạng cục bộ (Local Area Networks - viết tắt là LAN): là mạng 
đ−−ợc cài đặt trong một phạm vi t−ơng đối nhỏ (ví dụ trong 1 
tòa nhà, khu tr−ờng học v.v...) với khoảng cách lớn nhất giữa 
các máy tính nút mạng chỉ trong vòng vài chục ki-lô-mét trở lại.
z *Mạng đô thị (Metropolitan Area Networks - viết tắt là MAN): là
mạng đ−ợc cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm 
kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 ki-lô-mét trở lại.
z *Mạng diện rộng (Wide Area Networks : viết tắt là WAN): phạm 
vi của mạng có thể v−ợt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả
lục địa.
z *Mạng toàn cầu (Global Area Netwoks - viết tắt là GAN): phạm 
vi của mạng trải rộng khắp các lục địa của Trái Đất).
Phân loại mạng máy tính
Nếu lấy "kỹ thuật chuyển mạch" (switching) làm yếu 
tố chính để phân loại thì ta sẽ có : mạng chuyền 
mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo và mạng 
chuyển mạch gói.
Phân loại mạng máy tính
*Mạng chuyển mạch kênh (circuit - switched networks): Trong 
tr−ờng hợp này, khi có 2 thực thể cần trao đổi thông tin với nhau 
thì giữa chúng sẽ đ−ợc thiết lập một "kênh" (circuit) cố định và
đ−ợc duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ
liệu chỉ đ−ợc truyền theo con đ−ờng cố định đó.
Phân loại mạng máy tính
Phân loại mạng máy tính
*Mạng chuyển mạch thông báo (message - switched 
networks) : Thông báo (message) là một đơn vị 
thông tin của ng−ời sử dụng có khuôn dạng đ−ợc qui 
định tr−ớc. Mỗi thông báo đều có chứa vùng thông 
tin điều khiển trong đó chỉ định rõ đích của thông 
báo. Căn cứ vào thông tin này mà mỗi nút trung gian 
có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp theo đ−ờng 
dẫn tới đích của nó. Nh− vậy, mỗi nút cần phải l−u 
trữ tạm thời để "đọc" thông tin điều khiển trên thông 
báo để rồi sau đó chuyển tiếp thông báo đi. Tùy 
thuộc vào điều kiện của mạng, các thông báo khác 
nhau có thể đ−ợc gửi đi trên các con
đ−ờng khác nhau 
Phân loại mạng máy tính
Phân loại mạng máy tính
*Mạng chuyển mạch gói (packet -switched 
networks): Trong tr−ờng hợp này, mỗi thông báo 
đ−ợc chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói 
tin (packet) có khuôn dạng qui định tr−ớc. Mỗi gói tin 
cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa 
chỉ nguồn (ng−ời gửi) và đích (ng−ời nhận) của gói 
tin. Các gói tin thuộc về một thông báo nào đó có thể
đ−ợc gửi đi qua mạng để tới đích bằng nhiều con 
đ−ờng khác nhau 
Phân loại mạng máy tính
Phân loại mạng máy tính
*Ng−ời ta còn có thể phân loại mạng theo kiến trúc 
mạng(topo và giao thức sử đụng). Chẳng hạn chúng 
ta th−ờng nghe nói đến mạng SNA (System Network 
Architechture) của IBM, mạng ISO (theo kiến trúc 
chuẩn quốc tế), hay mạng TCP/IP v.v... 
Kiến trúc phân tầng
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hấu hết 
các mạng máy tính hiện có đều đ−ợc phân tích thiết kế theo 
quan điểm phân tầng (layering). Mỗi hệ thống thành phần của 
mạng đ−−ợc xem nh− là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi 
tầng đ−ợc xây trên tầng tr−ớc nó. Số l−ợng các tầng cũng nh−
tên và chức năng của mỗi tầng là tùy thuộc vào các nhà thiết 
kế. 
Mô hình hệ mở
z P1 : Để đơn giản cần hạn chế số l−ợng các tầng.
z P2 : Tạo ranh giới các tầng sao cho các t−ơng tác và mô tả cân 
dịch vụ là tối thiểu.
z P3 : Chia các tầng sao cho các chức năng khác nhau đ−ợc tách 
biệt với nhau, và các tầng sử dụng các loại công nghệ khác 
nhau cũng đ−ợc tách biệt.
z P4 : Các chức năng giống nhau đ−ợc đặt vào cùng một tầng
z P5 : Chọn ranh giới các tầng theo kinh nghiệm đã đ−ợc chứng 
tỏ là thành công. 
z P6 : Các chức năng đ−ợc định vị sao cho có thể thiết kế lại tầng 
mà ảnh h−ởng ít nhất đến các tầng kế nó.
z P7 : Tạo ranh giới các tầng sao cho có thể chuẩn hóa giao diện 
t−ơng ứng.
Mô hình hệ mở
z P8 :Tạo một tầng khi dữ liệu đ−−ợc xử lý một cách khác biệt.
z P9 : Cho phép các thay đổi chức năng hoặc giao thức trong một 
tầng không làm ảnh h−ởng đến các tầng khác.
z P10 : Mỗi tầng chỉ có các ranh giới (giao diện) với các tầng kề 
trên và d−ới nó.
z Các nguyên tắc t−ơng tự đ−ợc áp dụng khi chia các tầng 
con(sublayer) :
z P11: Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết.
z P12 : Tạo các tầng con để cho phép giao diện với các tầng kề 
cận.
z P13 : Cho phép hủy bỏ các tầng con nếu thấy không cần thiết.
Mô hình hệ mở
Mô hình hệ mở
z PHYSLCAL: Liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bit 
không có cấu trúc qua đ−ờng truyền vật lý, truy nhập 
đ−ờng truyền vật lý nhờ các ph−ơng tiện cơ, điện, 
hàm, thủ tục. 
z DATA LINK: Cung cấp ph−ơng tiện để truyền thông 
tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy; gửi các khối 
dữ liệu (frame) với các cơ chế đồng bộ hóa, kiểm 
soát lỗi và kiểm soát tuồng dữ liệu cần thiết. 
z NETWORK: Thực hiện việc chọn đ−ờng và chuyển 
tiếp thông tin với công nghệ chuyển mạch thích hợp, 
thực hiện kiểm soát luồng dữ liệu và cắt/hợp dữ liệu 
nếu cần.
Mô hình hệ mở
z TRANSPORT:Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu mút 
(end-to-end); thực hiện cả việc kiềm soát lỗi và kiểm soát luồng 
dữ liệu giữa đầu mút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh 
(multiplexing) cắt/hợp dữ liệu nếu cần. 
z SESSION: Cung cấp ph−ơng tiện quản lý truyền thông giữa các 
ứng dụng thiết lập, duy trì, đồng bộ hóa và huỷ bỏ các phiên 
truyền thông giữa các ứng dụng. 
z PRESENTATLON:Chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng yêu 
cầu truyền dữ liệu của các ứng dụng qua môi tr−ờng OSI
z APPLICATION: Cung cấp các ph−ơng tiện để ng−ời sử dụng có 
thể truy nhập đ−ợc vào môi tr−ờng OSI, đồng thời cung cấp các 
dịch vụ thông tin phân tán.
Ph−ơng thức hoạt động
ở mỗi tầng trong mô hình OSI có 2 ph−ơng thức hoạt động 
chính đ−ợc áp dụng : ph−ơng thức có liên kết (connection-
onented) và ph−ơng thức không liên kết (connectionless).
Với ph−ơng thức có liên kết, tr−−ớc khi truyền dữ liệu cần thiết 
lập một liên kết lôgic giữa các thực thể đồng mức. Trong khi đó, 
với ph−ơng thức không liên két thì không cần thiết lập liên kết 
lôgic và mỗi đơn vị dữ liệu đ−ợc truyền là độc lập với các đơn vị 
dữ liệu tr−ớc hoặc sau nó.
Ph−ơng thức hoạt động
Nh− vậy đối với ph−ơng thức có liên kết, quá trình truyền thông 
phải bao gồm 3 giai đoạn phân biệt :
- Thiết lập liên kết (lôgic): hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống sẽ
th−ơng l−ợng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai 
đoạn sau (truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu : dữ liệu đ−−ợc truyền với các cơ chế kiểm soát và
quản lý kèm theo (nh−− kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, 
cắt/hợp dữ liệu v.v...) để tăng c−ờng độ tin cậy và hiệu quả của 
việc truyền dữ liệu.
- Hủy bỏ liên kết (lôgic) : giải phóng các tài nguyên
Ph−ơng thức hoạt động
Còn đối với ph−ơng thức không liên kết thì chỉ có duy 
nhất một giai đoạn truyền dữ liệu mà thôi.
Các tổ chức chuẩn hoá mạng
z ISO
z CCITT
z ECMA, ANSI, IEEE.
Hệ điều hành mạng
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 thống nhất. Các hệ thống nh− vậy đ−ợc 
gọi chung là hệ điều hành mạng (Network Operating 
Systems-viết tắt là NOS). Để thiết. kế và cài đặt một 
hệ điều hành mạng, có thể có 2 cách tiếp cận khác 
nhau.
Hệ điều hành mạng
( 1 ) Tôn trọng tính độc lập của các hệ điều hành cục 
bộ đã có trên các máy tính của mạng. Lúc đó, hệ
điều hành mạng đ−ợc cài đặt nh− một tập các 
ch−ơng trình tiện ích chạy trên các máy khác nhau 
của mạng. Tuy không đ−ợc "đẹp" nh−ng giải pháp 
này dễ cài đặt và không vô hiệu hóa các phần mềm 
đã có.
Hệ điều hành mạng
(2) Bỏ qua các hệ điều hành cục bộ đã có trên các 
máy và cài một hệ điều hành thuần nhất trên toàn 
mạng mà ng−ời ta còn gọi là hệ điều hành phân tán 
(distnbuted operating system). Rõ ràng là giải pháp 
này "đẹp hơn" về ph−ơng diện hệ thống so với giải 
pháp trên nh−ng bù lại là độ phức tạp của công việc 
lớn hơn nhiều. Mặt khác, việc tôn trọng tính độc lập 
và chấp nhận sự tổn tại của các sản phẩm hệ thống 
đã có là một điểm hấp dẫn của cách tiếp cận thứ
nhất. 
Kết nối mạng máy tính.
Các tiếp cận:
Do nhu cầu trao đổi thông tin trong xã hội phát triển ngày càng 
cao nên việc kết nối các mạng máy tính lại với nhau đã trở
thành một vấn đề đ−ợc quan tâm đặc biệt. Mục tiêu đề ra là
phải làm sao để những ng−ời sử dụng trên các mạng khác nhau 
(về chủng loại, kiến trúc hoặc vị trí địa lý) có thể trao đối thông 
tin với nhau một cách dễ dàng và hiệu quả. Để kết nối các 
mạng đang tồn tại lại với nhau, ng−ời ta th−ờng xuất phát từ một 
trong hai quan điểm sau đây :
(1) Xem mỗi nút của mạng con nh− là một hệ thống mở, hoặc
(2) Xem mỗi mạng con nh− là một hệ thống mở.
Kết nối mạng máy tính.
- Quan điểm (l) cho phép mỗi nút của mạng con có thể truyền 
thông trực tiếp với một nút của mạng con bất kỳ khác. Nh− vậy 
toàn bộ các mạng con cũng sẽ là nút của mạng lớn và tuân thủ
một kiến trúc chung. 
- Quan điểm (2), hai nút thuộc hai mạng con khác nhau không 
thể "bắt tay" trực tiếp với nhau đ−ợc mà phải thông qua một 
phần tử trung gian gọi là giao diện nối kết (Interconnection 
Interface) đặt giữa hai mạng con đó. Có nghĩa là cũng hình 
thành một mạng lớn gồm các giao diện nối kết và các máy chủ
(host) đ−ợc nối với nhau bởi các mạng con.
Kết nối mạng máy tính.