›
›

Bài giảng Mạng máy tính - Ngô Hồng Sơn

pdf 61 trang hapham 2210
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính - Ngô Hồng Sơn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_mang_may_tinh_ngo_hong_son.pdf

Nội dung text: Bài giảng Mạng máy tính - Ngô Hồng Sơn

  1. Mng máy tính Gi ng viên: Ngơ Hng Sơn B mơn Truy n thơng và Mng máy tính Khoa CNTT - ðHBK Hà Ni 1
  2. Ni dung  Gi i thi u mơn hc  Cơ bn v mng máy tính  Lưc s mng máy tính và Internet  Internet Vi t Nam 2
  3. Gi i thi u mơn hc Mc đích Ch đ và lch hc ðánh giá Liên h giáo viên 3
  4. Mc đích mơn hc 4 Source: Hung Q Ngo’ course
  5. Mc đích mơn hc Kt thúc mơn hc này, các sinh viên ngành CNTT s cĩ kh năng:  Nêu và gi i thích các cơng ngh liên quan đn mng máy tính và Internet  Nguyên lý cơ bn ca mng máy tính  H giao th c TCP/IP  Gi i thích đưc Internet ho t đng nh ư th nào  S dng hi u qu Internet, vn dng đ cĩ th cài đt các cơng ngh và dch v mi 5
  6. Lch hc d ki n 1 22-Aug-08 Gi i thi u mơn hc, lch s mng máy tính 2 29-Aug-08 Cơ bn v mng máy tính 3 5-Sep-08 Tng mng, IP 4 12-Sep-08 Bài tốn và các giao th c ch n đưng đi 5 19-Sep-08 Tng giao vn, TCP, UDP 6 26-Sep-08 Tng ng dng, Web, Mail, FTP, DNS 7 3-Oct-08 Tng liên kt d li u 6
  7. Lch hc d ki n 8 10-Oct-08 LAN (VLAN, WLAN), WAN ( ) 9 17-Oct-08 Tng vt lí, các vn đ v truy n s li u 10 24-Oct-08 Advanced topic: Mng th h mi 11 31-Oct-08 Advanced topic: An tồn an ninh mng 12 7-Nov-08 Topic presentation 13 14-Nov-08 Topic presentation 14 21-Nov-08 Topic presentation 15 28-Nov-08 Tng kt và ơn tp 7
  8. ðánh giá kt qu  Bài tp ln 40%  Hai bài  Thi cu i kỳ 60% 8
  9. Cách làm vi c  ð hc tt  ðc tài li u tr ưc khi đn lp  Tham gia tích cc vào bài gi ng  Th o lu n, tr li và ðT câu hi.  Tìm ki m câu tr li trên Web ho c th o lu n vi bn bè  Liên h vi giáo viên  8:30 – 10:00 sáng th 2 hàng tu n.  B mơn TTM – Khoa CNTT , 329 C1  ðT: 8680896  Mail: sonnh@it-hut.edu.vn 9
  10. Tài li u tham kh o  [1] Nguy n Thúc Hi, “Mng máy tính và các h th ng m”  [2] W. Stallings, “Data and Computer Communications”, Mac Millan,  [3] James F. Kurose, Keith W. Ross, “Computer networks: a top-down approach featuring the Internet”, Addison Wesley. 10
  11. Cơ bn v mng máy tinh Khái ni m mng máy tính Ki n trúc mng Chuy n mch gĩi vs. chuy n mch kênh 11
  12. Mng máy tính là gì 12
  13. Cái gì đây? 13
  14. Khái ni m  Tp hp các máy tính kt ni vi nhau da trên mt ki n trúc nào đĩ đ cĩ th trao đi d li u  Máy tính: máy tr m, máy ch , b đnh tuy n  Kt ni bng mt ph ươ ng ti n truy n  Theo mt ki n trúc mng  Các dng máy tính? 14
  15. Ví d v mng máy tính  Mng Internet  Mng Ethernet  Mng LAN khơng dây: 802:11  H th ng mng ngân hàng: mng lưi máy rút ti n  H th ng bán vé tàu qua mng  15
  16. Internet ngày nay PC  Hàng tri u thi t b kt ni: Mobile network hosts = end systems server Global ISP  ch y các ng dng wireless laptop mng cellular handheld Home network Regional ISP  ðưng truy n  đ access Cáp quang, ng, points v tinh, Institutional network wired links  Tc đ truy n = băng thơng  B đnh tuy n: chuy n router ti p các gĩi tin (d li u) 16
  17. X lý tp trung hay phân tán PSTN Internet  Mng đin tho i cơng cng,  Máy tính cĩ kh năng ln hơn tp trung: mng x lý mi  Hu ht các ch c năng tp th trung mng máy tính  Mng: Truy n d li u 17 PSTN: Public Switch Telephone Network
  18. Ki n trúc mng  Ki n trúc mng: Hình tr ng (topology) và giao th c (protocol)  Hình tr ng mng  Tr c (Bus), Vịng (Ring), Sao (Star)  Th c t là s kt hp ca nhi u hình tr ng khác nhau 18
  19. Giao th c là gì? Hi yêu cu Hi tr li Anh cho hi request my gi ri ? 2:00 response Thi gian Giao th c ng ưi-ng ưi Giao th c máy-máy 19
  20. Giao th c mng  Protocol: Quy tc đ truy n thơng  Gi mt thơng đip vi yêu cu ho c thơng tin  Nh n mt thơng đip vi thơng tin, s ki n ho c hành đng  ðnh ngh ĩa khuơn dng và th t truy n, nh n thơng đip gi a các th c th trên mng ho c các hành đng tươ ng ng khi nh n đưc thơng đip  Ví d v giao th c mng: TCP, UDP, IP, HTTP, Telnet, SSH, Ethernet, 20
  21. Mơ hình truy n thơng Chuy n mch gĩi vs. Chuy n mch kênh Hưng liên kt vs. Khơng liên kt 21
  22. Chuy n mch gĩi vs. Chuy n mch kênh  Chuy n mch kênh  Trao đi d li u s dng mt kênh riêng .  Mi liên kt s dng mt kênh. Tài nguyên cho kênh đĩ khơng đưc s dng bi ng ưi khác tr khi đĩng liên kt  Chuy n mch gĩi  D li u đưc chia thành các gĩi nh (packets), và đưc chuy n qua mng  Nhi u liên kt cĩ th chia s mt kênh  Internet (vi giao th c IP – Internet Protocol) s dng chuy n mch gĩi 22
  23. Chuy n mch kênh Tài nguyên đưc gán riêng cho mi kênh K c khi tài nguyên ca kênh đĩ đangg ri, ng ưi khác cũng khơng đưc dùng 23
  24. Chuy n mch gĩi Tồn b băng thơng đưc chia s cho tt c mi ng ưi, Nu cịn băng thơng, ai cũng cĩ th s dng 24
  25. Chuy n mch gĩi vs. Chuy n mch kênh  Chuy n mch kênh  Mi kênh ch dùng cho duy nh t 1 liên kt  Bo đm băng thơng (cn cho các ng dng audio/video)  Lãng phí nu liên kt đĩ khơng s dng ht kh năng ca kênh  Chuy n mch gĩi  Tăng hi u qu s dng băng thơng  Tt cho các dng d li u đn ngâu nhiên, khơng đnh tr ưc  Hn ch : Tc ngh n làm tr và mt gĩi tin, khơng bo đm băng thơng 25
  26. Truy n thơng hưng liên kt vs. khơng liên kt  Truy n thơng hưng liên kt :  D li u đưc truy n qua mt liên kt đã đưc thi t lp  Ba giai đon: Thi t lp liên kt, truy n d li u, Hy b liên kt  Tin cy  Truy n thơng khơng liên kt  Khơng thi t lp liên kt, ch cĩ giai đon truy n d li u  Khơng tin cy - “Best effort” 26
  27. Mt s tham s trong mng 27
  28. Các tham s cơ bn  Băng thơng - Bandwidth  Thơng lưng - Throughput  ð tr - Delay  ð mt gĩi tin - Loss 28
  29. Băng thơng  Khái ni m  ðơ n v  bps, kbps, Mbps, Gbps, Tbps  Uplink/downlink 29
  30. Vì sao cĩ mt và tr tin? Các gĩi tin ph i xp hàng trong b đnh tuy n!  Tc đ đn ca các gĩi tin vưt quá kh năng đưng ra  Các gĩi tin ph i xp hàng ch đn lưt Gĩi tin đang đưc truy n (tr ) A B Hàng đi gĩi tin (tr ) Hàng đi ri: cho nh n gĩi tin đn Hàng đi đy, gĩi tin b hy (mt tin ) 30
  31. 4 nguyên nhân gây tr tin  1. X lý ti nút mng:  2. Xp hàng  Ki m sốt li  Th i gian ch đi ra  Tìm đưng ra  Ph thu c đ tc ngh n ca router transmission A propagation B nodal processing queueing 31
  32. 4 nguyên nhân gây tr tin 3. Tr truy n tin: 4. Tr lan truy n:  R= băng thơng (bps)  d = đ dài đưng truy n  L= đ dài packet (bits)  s = tc đ tín hi u 8  Tr truy n tin = L/R (~2x10 m/sec)  Tr lan truy n = d/s Chú ý: s và R rt khác nhau transmission A propagation B nodal processing queueing 32
  33. Tng th i gian tr = + + + dnodal dproc dqueue dtrans dprop  dproc = processing delay  Vài microsecs hay ít hơn  dqueue = queuing delay  Ph thu c vào đ tc ngh n  dtrans = transmission delay  = L/R, ln vi nh ng đưng truy n tc đ th p  dprop = propagation delay  vài microsecs ti hàng tr ăm msecs 33
  34. Tr hàng đi  R= băng thơng (bps)  L= đ dài gĩi tin (bits)  a= tc đ đn ca gĩi tin Lưu lưng đn = La/R  La/R ~ 0: tr hàng đi nh  La/R -> 1: tr ln dn lên  La/R > 1: quá kh năng, tr vơ cùng 34
  35. ð tr và đưng đi th c t trên Internet  Làm th nào đ bi t đưng đi và đ tr ?  Traceroute program: cung cp đ tr và đưng đi end-to-end.  For all i:  Gi 3 gĩi tin ti router i trên đưng ti đích  router i tr li mt gĩi tin cho ng ưi gi  Bên gi đo kho ng th i gian gi a gi và nh n 3 probes 3 probes 3 probes 35
  36. Ví d traceroute: gaia.cs.umass.edu to www.eurecom.fr Three delay measurements from gaia.cs.umass.edu to csgw.cs.umass.edu 1 cs-gw (128.119.240.254) 1 ms 1 ms 2 ms 2 border1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu (128.119.3.145) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu (128.119.3.130) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at1-0-0-19.wor.vbns.net (204.147.132.129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-so7-0-0-0.wae.vbns.net (204.147.136.136) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu (198.32.11.9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu (198.32.8.46) 22 ms 22 ms 22 ms transoceanic 8 62.40.103.253 (62.40.103.253) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net (62.40.96.129) 109 ms 102 ms 104 ms link 10 de.fr1.fr.geant.net (62.40.96.50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net (62.40.103.54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n2.cssi.renater.fr (193.51.206.13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr (195.220.98.102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr (195.220.98.110) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne.r3t2.ft.net (193.48.50.54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194.214.211.25 (194.214.211.25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * 18 * * * * means no response (probe lost, router not replying) 19 fantasia.eurecom.fr (193.55.113.142) 132 ms 128 ms 136 ms 36
  37. Mt tin (loss)  Hàng đi (vùng đm) ca mi đưng truy n cĩ kích th ưc gi i hn  Gĩi tin nào ti hàng đi đy s b mt  Gĩi tin b mt cĩ th đưc truy n li ho c khơng. B đm Gĩi tin đang đưc truy n A (Vùng đi) B Hàng đi đy, gĩi tin đn s b mt 37
  38. Thơng lưng  Thơng lưng: tc đ (đơ n v bits/sec) mà ti đĩ các bits đưc truy n gi a bên gi/bên nh n  Tc th i: tc đ ti mt th i đim  Trung bình: trong mt kho ng th i gian Bênserver, gi: g iwith dịng Kênhlink capacity cĩ kh năng Kênhlink capacity cĩ kh năng R bits/sec R bits/sec bitsfile lên of trên F bits kênh Rss bits/sec) cRc bits/sec) to send to client 38
  39. Thơng lưng  Rs Rc Thơng lưng trung bình? Rs bits/sec Rc bits/sec Nút th ắt cổ chai ðưng truy n mà ti đĩ gi i hn tồn b băng thơng ca tuy n 39
  40. Thơng lưng: Ví d trên Internet Rs  Thơng lưng ca R s Rs mi kt ni min(R c,R s,R/10) R  Th c t: R ho c R c s R th ưng xuyên b c Rc th t c “chai” Rc 10 liên kt chia s 1 đưng R bits/sec 40
  41. Lưc s mng & Internet 41
  42. Th i kỳ đu 1961-1972: Các nguyên lý mng chuy n mch gĩi  1960s: Mng đin tho i & s phát tri n ca máy tính  1961: Kleinrock – Lý thuy t hàng đi, hi u qu ca chuy n mch gĩi  1964: Baran – mng chuy n mch gĩi  1967: ARPAnet đưc phê duy t (Advanced Research Projects Agency) 42
  43. Ngu n gc Internet  Bt đu t mt thí nghi m ca d án ca ARPA  Mt liên kt gi a hai nút mng (IMP ti UCLA và IMP ti SRI). ARPA: Advanced Research Project Agency UCLA: University California Los Angeles SRI: Stanford Research Institute IMP: Interface Message Processor 43 Source:
  44. 3 tháng sau, 12/1969 SRI UTAH UCSB UCLA Mt mng hồn ch nh vi 4 nút, 56kbps UCSB:University of California, Santa Barbara UTAH:University of Utah 44 source:
  45. ARPANET th i kỳỳỳ đu, 1971 Source: 45 atlas/historical.html Mng phát tri n vi tc đ thêm mi nút mt tháng
  46. Th p niên 70: Kt ni liên mng, ki n trúc mng mi và các mng riêng 46
  47. S m rng ca ARPANET, 1974 source: 47 Lưu lưng mi ngày vưt quá 3.000.000 gĩi tin atlas/historical.html
  48. Th p niên 70  T đu 1970 xu t hi n các mng riêng:  ALOHAnet ti Hawaii  DECnet, IBM SNA, XNA  1974: Cerf & Kahn – nguyên lý kt ni các h th ng m (Turing Awards )  1976: Ethernet, Xerox PARC  Cu i 1970: ATM 48
  49. Th p niên 80: Các giao th c mi, kt ni thêm mng mi 49
  50. 1981: Xây dng mng NSFNET NSF: National Science Foundation Ph c v cho nghiên cu khoa hc, do s quá ti ca ARPANET 50
  51. 1986: Ni kt USENET& NSFNET 51 Source:
  52. Thêm nhi u mng và giao th c mi  Thêm nhi u mng mi ni vào: MFENET , HEPNET (Dept. Energy), SPAN (NASA), BITnet , CSnet , NSFnet , Minitel  TCP/IP đưc chu n hĩa và ph bi n vào 1980  Berkeley tích hp TCP/IP vào BSD Unix  Dch v: FTP , Mail, DNS 52
  53. Th p niên 90: Web và th ươ ng mi hĩa Internet 53
  54. Th p niên 90  ðu 90: ARPAnet ch là Cu i 1990’s – 2000’s: mt ph n ca Internet  Nhi u ng dng mi: chat,  ðu 90: Web chia s file P2P  E-commerce , Yahoo ,  HTML , HTTP : Amazon , Google Berners-Lee  > 50 tri u máy tr m, > 100  1994 : Mosaic , tri u NSD Netscape  Vn đ an tồn an ninh  Cu i 90: Th ươ ng mi thơng tin!  Internet dành cho tt c mi hĩa Internet ng ưi  Tt c các dch v ph i quan tâm ti vn đ này 54
  55. Lưc s Internet Vi t Nam  1991: N lc kt ni Internet khơng thành.  (Vì mt lý do nào đĩ)  1996: Gi i quy t các cn tr , chu n b h tng Internet  ISP: VNPT  64kbps, 1 đưng kt ni qu c t, mt s NSD  1997: Vi t Nam chính th c kt ni Internet  1 IXP: VNPT  4 ISP: VNPT, Netnam (IOT), FPT, SPT  2007: “Mưi năm Internet Vi t Nam ”  20 ISPs, 4 IXPs  19 tri u NSD, 22.04% dân s 55
  56. Phát tri n Internet VN Ưc tính s ng ưi dùng bng hai ln s thuê bao 56 Source: Vietnam Internet Case Study ,
  57. Th ng kê gn đây 25.0 30 s ng ư i dùng (tri u ng ư i) 25 20.0 % dân s 22.04 i) 20 17.94 ư 15.0 ngNSD 15 ung 13.36 ư 10.0 18.6 l % dân% s (tri 10 S 14.9 7.69 11.1 5.0 5 3.8 6.3 0.0 0 2003 2004 2005 2006 2007 57 Source: Vnnic ,
  58. Băng thơng kt ni đi qu c t (Mbps), Q.3 2007 FPT, 2635 EVN, 400 SPT, 200 HanoiTelecom, 4 Vietel, 2056 VNPT, 6820 Tng cng: 12115.0 Mbps 58
  59. Internet nh ng năm 2000s: Tươ ng lai là ca các bn  ng dng và cơng ngh mi  Youtube, Skype, Bittorrent, Video & VoIP  Mng khơng dây, mng quang hc, thơng tin di đng  .  Internet s ti p tc ci ti n dch v và bi n đi khơng ng ng  Mang li s thu n ti n cho mi ng ưi  Các bn (sinh viên CNTT ) s làm đưc điu đĩ! 59
  60. Tĩm tt  Gi i thi u mơn hc  Lưc s Internet  Khái ni m mng máy tính  Ki n trúc mng  Topology  Protocol  Mơ hình truy n thơng  Chuy n mch kênh vs. chuy n mch gĩi  Khơng liên kt vs. Hưng liên kt  Các tham s cơ bn 60
  61. Tu n ti  Ki n trúc phân tng  Mơ hình tham chi u OSI  ða ch IP, MAC, s hi u cng  DNS và dch v tên mi n 61