›
›

Bài giảng Mạng máy tính - Trần Quang Diệu

pptx 81 trang hapham 2540
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính - Trần Quang Diệu", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptxbai_giang_mang_may_tinh_tran_quang_dieu.pptx

Nội dung text: Bài giảng Mạng máy tính - Trần Quang Diệu

  1. MẠNG MÁY TÍNH TS. TRẦN QUANG DIỆU
  2. NỘI DUNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Phân loại mạng máy tính 4. Các mô hình kết nối mạng 5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet 6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet Mạng máy tính - Chương 1 2
  3. Mạng máy tính, mạng Internet là gì? PC mobile network ❑ Hàng triệu thiết bị server – hosts = Hệ thống đầu cuối global ISP wireless – laptop Chạy các ứng dụng mạng smartphone home ❖ Đường truyền network ▪ Cáp quang, Cáp đồng, regional ISP wireless links Sóng radio, Vệ tinh. wired ▪ Tốc độ truyền tải = băng links thông (bandwidth) ❖ Thiết bị định tuyến: router ▪ Chuyển các gói tin tới đích institutional network ▪ routers và switches Mạng máy tính - Chương 1 3
  4. 1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (TT) mobile network ❑ Internet: – Là mạng của các mạng global ISP – Phân quyền quản lý và kết nối giữa các ISP home ❑ Giao thức network regional ISP – Điều khiển quá trình gửi/nhận các thông điệp – Vd: TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11 ❑ Chuẩn Internet – RFC: Request for comments – IETF: Internet Engineering Task Force institutional network Mạng máy tính - Chương 1 4
  5. 1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢNmobile network (TT) global ISP Mạng MT dưới góc độ dịch vụ Cơ sở hạ tầng viễn thông home  Cho phép chạy các ứng dụng mạng: network regional ISP  Web, VoIP, email, trò chơi, giao dịch điện tử, chia sẽ tệp tin Những dịch vụ viễn thông cung cấp cho các ứng dụng  Sự vận chuyển dữ liệu tin cậy từ nguồn tới đích  Sự vận chuyển dữ liệu “tốt nhất có thể” (không tin cậy) institutional network Mạng máy tính - Chương 1 5
  6. GIAO THỨC LÀ GÌ? Chào anh! TCP connection request Ờ, chào em TCP connection response Mấy giờ rồi anh? GET 9 giờ đúng time Mạng máy tính - Chương 1 6
  7. GIAO THỨC LÀ GÌ ? (TT) 7
  8. GIAO THỨC LÀ GÌ ? (TT) Một số giao thức phổ biến  ICMP: Internet Control Management Protocol  TCP: Transmission Control Protocol  IP: Internet Protocol  HTTP: Hypertext Transfer Protocol  SMTP: Simple Mail Transfer Protocol  FTP: File Transfer Protocol  ❑ Tóm lại giao thức mạng sẽ .  Định nghĩa khuôn dạng (cú pháp/ngữ nghĩa) thông điệp  Thủ tục gửi/nhận thông điệp  Kiểm soát chất lượng đường truyền/Xử lý lỗi 8
  9. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG Rìa của mạng mobile network  Các host: clients, servers  Các thiết bị đầu cuối khác global ISP home Môi trường truyền thông network regional ISP  Các liên kết có dây và không dây Lõi của mạng (core)  Các thiết bị mạng phục vụ việc kết nối, truyền tải thông tin institutional network  Router, switch, gateway 9
  10. NETWORK EDGE – RÌA CỦA MẠNG mobile network Máy tính đầu cuối (hosts) global ISP  Chạy các ứng dụng mạng  Vd: Web, Mail, home network regional ISP 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 institutional network 10
  11. KẾT NỐI MẠNG VÀ ĐƯỜNG TRUYỀN Hỏi: làm sao để kết nối máy đầu cuối vào bộ định tuyến?  Truy cập mạng gia đình  Truy cập mạng công sở (trường học, công ty)  Truy cập mạng di động Lưu ý:  Băng thông (số bit/giây) của mạng truy cập  Mạng chia sẻ hay mạng chuyên dụng? 11
  12. KẾT NỐI MẠNG QUA DSL central office telephone network Digital Subcriber line – Đường thuê bao số DSL Bộ chia modem tín hiệu DSLAM ISP voice, data transmitted at different frequencies over DSL access dedicated line to central office multiplexer ❑ Sử dụng hạ tầng điện thoại có sẵn ❑ data được truyền qua đường DSL vào Internet ❑ dữ liệu thoại truyền qua đường DSL vào mạng điện thoại số ❑ Tốc độ upload < 2.5 Mbps (thường gặp 256Kbps) ❑ Tốc độ download < 24 Mbps (thường gặp 8 Mbps) 12
  13. KẾT NỐI MẠNG QUA ĐƯỜNG CÁP Không sử dụng cơ sở hạ tầng điện thoại  thay vào đó sử dụng hạ tầng truyền hình cáp Cáp quang/đồng trục hỗn hợp (HFC - hybrid fiber coax)  không đối xứng: tối đa 30Mbps tải xuống, 2 Mbps tải lên Mạng bao gồm cáp đồng trục và cáp quang nối liền hộ gia đình tới bộ định tuyến ISP  Các hộ chia sẻ cùng đường truyền và bộ định tuyến 13
  14. KẾT NỐI MẠNG QUA ĐƯỜNG CÁP cable headend cable splitter modem C O V V V V V V N I I I I I I D D T D D D D D D A A R E E E E E E T T O O O O O O O A A L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Channels frequency division multiplexing: different channels transmitted in different frequency bands 14
  15. KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP Khoảng 500 – 5000 hộ Trạm điều phối hộ gđ mạng cáp phân phối (đơn giản) 15
  16. KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP server(s) Trạm điều phối hộ gđ mạng cáp phân phối (đơn giản) 16
  17. KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP C O V V V V V V N I I I I I I D D T D D D D D D A A R E E E E E E T T O O O O O O O A A L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Channels Trạm điều phối hộ gđ mạng cáp phân phối (đơn giản) 17
  18. KẾT NỐI MẠNG TẠI NHÀ Các thiết bị không dây Kết nối tới nhà cung cấp dịch vụ Thường tích hợp 2 trong 1 cable hoặc DSL modem wireless access router, firewall, NAT point (54 Mbps) Kết nối có dây Ethernet (100 Mbps)
  19. KẾT NỐI MẠNG Ở DOANH NGHIỆP institutional link to ISP (Internet) institutional router Ethernet institutional mail, switch web servers Tốc độ thường gặp 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps Thường thì các thiết bị đầu cuối được kết nối trực tiếp với Ethernet switch 19
  20. KẾT NỐI MẠNG KHÔNG DÂY Các thiết bị đầu cuối kết nối với tới bộ định tuyến bằng môi trường mạng không dây chia sẻ.  Thông qua các trạm phát gọi là Access Point wireless LANs: wide-area wireless access ▪ within building (100 ft) ▪ provided by telco (cellular) operator, 10’s km ▪ 802.11b/g (WiFi): 11, 54 Mbps transmission rate ▪ between 1 and 10 Mbps ▪ 3G, 4G: LTE to Internet to Internet 20
  21. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT) Host: Gửi các gói (packet) dữ liệu 2 packet có độ dài  Nhận các message từ ứng dụng L bits mỗi gõi  Chia nhỏ message thành các gói có độ dài L bits  Gửi các gói đó qua đường kết 2 1 nối có tốc độ (băng thông) R R: tốc độ đường truyền host packet time needed to L (bits) transmission = transmit L- bit = delay packet into link R (bits/sec) 21
  22. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT) Môi trường vật lý Cáp đôi dây xoắn (twisted pair) ❑ Hai dây đồng cách điện • Loại 3: cáp điện thoại truyền Bit: lan truyền giữa bộ phát và bộ thống, 10 Mbps Ethernet thu • loại 5: cáp mạng, 100Mbps Kết nối vật lý: là môi trường kết Ethernet nối giữa bộ phát và bộ thu Tín hiệu được dẫn  Tín hiệu được truyền trong đường dây đặt sẵn: dây đồng, cáp quang, cáp đồng trục Tín hiệu không được dẫn  tín hiệu truyền tự do, vd: sóng radio 22
  23. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT) Môi trường vật lý ❑ Cáp sợi quang – Sợi thủy tinh truyền Cáp đồng trục xung ánh sáng, mỗi xung  Hai dây dẫn đồng đồng tâm là một bit  nguyên thủy dùng cho TH cáp  Chia sẻ môi trường truyền – tốc độ cao:  Phát tán rộng • truyền tải điểm-điểm  ít ảnh hưởng bởi nhiễu sóng điện từ với tốc độ cao(vd:  tốc độ cao (> 1Mbps) 10/100 Gbps) – Ít lỗi: bộ lặp tín hiệu được đặt xa nhau; miễn nhiễm với nhiễu sóng điện từ 23
  24. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT) Môi trường vật lý: Vô tuyến ❑ Tín hiệu được mang trong Phân loại liên kết radio: dải tần số của sóng điện từ ❑ sóng ngắn (vi ba) ❑ Không có “dây dẫn” ❖ lên tới 45 Mbps ❑ Wireless LAN (vd: Wifi) ❑ Chịu ảnh hưởng nhiều từ ❖ 11Mbps, 54 Mbps tác nhân bên ngoài: ❑ Diện rộng (vd: mạng di động) ❖ phản xạ ❖ công nghệ 3G: ~ 1 Mbps ❑ Vệ tinh ❖ cản trở bởi vật thể ❖ từ vài Kbps tới 45Mbps ❖ giao thoa/nhiễu ❖ 270 msec độ trễ đầu cuối-đầu cuối 24
  25. NỘI DUNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Phân loại mạng máy tính 4. Các mô hình kết nối 5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet 6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet 25
  26. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH Theo quy mô mạng  Mạng cục bộ (LAN – Local Network Area)  Mạng đô thi (MAN – Metropolitan Network Area)  Mạng diện rộng (WAN – Wide Network Area) Theo kỹ thuật chuyển  Mạng chuyển mạch kênh (ảo)  Mạng chuyển mạch gói Theo hình cách thức truyền tin  Mạng quảng bá (broadcast)  Mạng điểm-đểm (point-to-point)  Multicast 26
  27. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) 27
  28. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) Mạng LAN  Băng thông lớn;  Kích thước mạng bị giới hạn;  Chi phí triển khai lắp đặt rẻ;  Quản trị đơn giản. 28
  29. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) Mạng MAN  Gần giống như mạng LAN nhưng giới hạn kích thước của nó là một thành phố hay một quốc gia. Mạng MAN kết nối các mạng LAN lại với nhau thông qua môi trường truyền dẫn và các phương thức truyền thông khác nhau.  Băng thông ở mức trung bình,đủ để phục vụ các ứng dụng cấp thành phố hay quốc gia như chính phủ điện tử,thương mại điện tử,các ứng dụng của các ngân hàng  Do MAN kết nối nhiều LAN nên việc quản trị sẽ gặp khó khăn hơn ,đồng thời độ phức tạp cũng tăng theo.  Chi phí các thiết bị MAN tương đối đắt tiền 29
  30. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) Mạng WAN  Băng thông thấp, dễ mất kết nối thường chỉ phù hợp với các ứng dụng online như email , FTP,web .  Phạm vi hoạt động không giới hạn  Do kết nối nhiều LAN và MAN với nhau nên mạng rất phức tạp và các tổ chức toàn cầu phải đứng ra quy định và quản lý  Chi phí cho các thiết bị và công nghệ WAN rất đắt 30
  31. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) Internet là gì?  Là mạng của các mạng  Hàng triệu/hàng tỉ thiết bị/hệ thống đầu cuối  Các trạm làm việc (workstation)  Các thiết bị PDA, thiết bị sinh hoạt,  Hệ thống đường truyền trải khắp toàn cầu  Rất nhiều thiết bị “định tuyến” phục vụ nhu cầu “vận chuyển” tin tức giữa các nút. Ai sở hữu Internet ?  Không của bất cứ tổ chức hay cá nhân nào  Internet được xây dựng và hoạt động theo các chuẩn chung do một số tổ chức quy định và giám sát (IETF, ICANN, InterNIC, IAB, ITU ) 31
  32. LÕI CỦA MẠNG Hàng triệu thiết bị định tuyến kết nối với nhau Chuyển mạch các gói (packet) từ đầu gửi đến đầu nhận  chuyển tiếp các gói từ router này tới router kế tiếp(trên trục đường link từ source đến destination)  Sử dụng toàn bộ băng thông của đường link khi gửi các packets 32
  33. GIỮ - CHUYỂN TIẾP (STORE-AND- FORWARD) L bits/packet 3 2 1 source destination R bps R bps ❑ Thời gian để đẩy 1 packet vào Ví dụ đường link có băng thong R là: L/R (giây) ▪ L = 7.5 Mbits ❑ Giữ và chuyển tiếp: Mỗi packet ▪ R = 1.5 Mbps phải được nhận đủ tại bộ chuyển ▪ Độ trễ truyền tải = 10s mạch trước khi nó tiếp tục được truyền đi ❑ Độ trễ truyền tải = 2*L/R (g/sử độ trễ lan truyền = 0) 33
  34. CHUYỂN GÓI – QUEUEING DELAY, LOSS C A R = 100 Mb/s D R = 1.5 Mb/s B E hàng đợi gói tin Nếu số packet tới vượt quá băng thông của output link : ▪ packets sẽ được xếp vào hàng đợi (queue) ▪ packets có thể rớt (drop/lost) nếu hàng đợi đầy 34
  35. NGUYÊN NHÂN CỦA DELAY Xử lý tại node mạng  Kiểm tra lỗi  Xác định cổng ra Xếp hàng (hàng đợi)  Gói tin đến phải phải chờ vì cổng ra đang bận  Đức độ tắc nghẽn của bộ định tuyến Trễ do thời thời gian truyền tải  L: độ dài gói tin (bits)  R: băng thông đường truyền  Thời gian đẩy hết gói tin lên đường truyền = L/R Trễ do thời gian lan truyền tín hiệu  Tốc độ truyền tín hiệu điện từ khoảng s = 2*108m/s  Thời gian lan truyền tín hiệu trên đường truyền dài d(m) là d/s 35
  36. DELAY TẠI NODE MẠNG dnode = dxl + dxh + dtt + dlt dxl = độ trễ xử lý  Khoảng vài micro-giây hoặc ít hơn dxl = độ trễ xếp hàng  Phụ thuộc vào mức độ tắc nghẽn của mạng dtt = độ trễ truyền tải  Phụ thuộc vào băng thông của mạng L/R dlt = độ trễ lan truyền  vài microsecs tới vài trăm microsecs 36
  37. QUEUEING DELAY R = băng thông (bps) L = độ dài gói tin (bits) a = tốc độ trung bình gói tin Cường độ lưu lượng gói = La/R La/R ~ 0: độ trễ xếp hàng trung bình thấp La/R -> 1: độ trễ tăng dần La/R > 1: nhiều “công việc” tới hơn là khả năng xử lý, độ trễ trung bình là vô hạn! 37
  38. THÔNG LƯỢNG (THROUGHPUT) Thông lượng: tốc độ (bits/đvtg) mà các bit được truyền tải giữa bên gửi và bên nhận  Tức thời: tại một thời điểm cụ thể  Trung bình: Tốc độ trong 1 khoảng thời gian Rs > Rc: Thông lượng toàn tuyến là bao nhiêu ? Rs < Rc: Thông lượng toàn tuyến là bao nhiêu ? Rs bits/sec Rc bits/sec 38
  39. CHỨC NĂNG CỦA LÕI MẠNG Routing (định tuyến): Xác định đường đi từ source tới Forwarding (Chuyển tiếp): chuyển destination gói tin từ router này tới router ▪ Thuật toán định tuyến hàng xóm routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 3 1 0101 2 0111 2 3 2 1001 1 địa chỉ đích trong header của gói tin đến 39
  40. CHUYỂN MẠCH KÊNH – CIRCUIT SWITCHING 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 đó kết thúc. Phân chia băng thông: Phân chia theo tần số Phân chia theo thời gian 40
  41. PHÂN CHIA BĂNG THÔNG FDM Ví dụ: 4 users Tần số time TDM Tần số time 41
  42. VÍ DỤ CỤ THỂ: Cần bao nhiêu thời gian để gửi hết một file có kích thước là 640,000 bits từ máy A tới máy B qua một mạng chuyển mạch kênh ?  Tống tất cả các kết nối có tốc độ 1.536 Mbps  Phân chia băng thông dùng TDM với 24 slot/giây  500 msec cần để thiết lập mạch Đáp số: ~ 0.6 giây 42
  43. CHUYỂN MẠCH GÓI – PAKET SWITCHING Mỗi dòng dữ liệu đầu cuối-đầu cuối được Tranh chấp tài nguyên mạng chia thành nhiều gói (bandwidth) Người dùng chia sẻ tài nguyên mạng Nhu cầu sử dụng vượt quá tài nguyên cho phép Tắc nghẽn: các gói tin mắc kẹt Mỗi gói tin được dùng toàn bộ băng và nằm trong hàng đợi tại các thông của liên kết nốt mạng. Lưu và chuyển tiếp: nguyên gói Tài nguyên được sử dụng theo nhu tin di chuyển qua từng node cầu mạng. Node mạng nhận toàn bộ gói tin trước khi chuyển tiếp 43
  44. CHUYỂN MẠCH GÓI 10 Mb/s C A Ethernet phân phối theo nhu cầu 1.5 Mb/s B hàng đợi gói tin D E Thứ tự của các gói tin của A và B không theo một quy ước nào, tài nguyên được chia sẻ theo nhu cầu. TDM: mỗi máy nhận được một ô thời gian trong khung thời gian xoay vòng của TDM. 44
  45. PACKETS SWITCHING VS CIRCURIT SWICHING Chuyển gói cho phép nhiều người dùng hơn sử dụng mạng! N  Liên kết 1 Mb/s users  Mỗi người dùng:  100 kb/s khi sử dụng 1 Mbps link  Sử dụng 10% thời gian Circuit switching  tối đa 10 users Packet switching  Với 35 users thì H: làm sao tính ra 0.0004 ? xác xuất > 10 người sử dụng mạng cùng lúc là 35 users thì sao ? 45
  46. PACKETS SWITCHING VS CIRCURIT SWICHING Chuyển gói hoàn toàn vượt trội?  Phù hợp với dữ liệu không đều  chia sẻ tài nguyên  đơn giản, ko yêu cầu khởi tạo cuộc gọi Tắc nghẽn quá mức: gói tin bị trễ và mất  cần có các giao thức cho việc truyền tải dữ liệu tin cậy, kiểm soát tắc nghẽn Hỏi: làm thế nào để cung cấp dịch vụ tương tự như chuyển mạch kênh?  Băng thông cần đảm bảo cho các ứng dụng thời gian thực 46
  47. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT) Theo quy mô mạng Theo kỹ thuật chuyển Theo cách thức truyền tin  Mạng quảng bá (broadcast)  Thông tin được phát từ 1 nút, tất cả các nút còn lại trong mạng sẽ nhận được thông tin  Mạng điểm-đểm (point-to-point)  Thông tin được phát từ 1 nút và chuyển qua nhiều chặng (nút trung gian) đến 1 nút xác định  Phát đa điểm có lựa chọn (multicast)  Thông tin được phát từ 1 nút trong mạng và được chuyển qua nhiều chặng gửi tới 1 nhóm nút xác định nào đó  47
  48. 1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TÓM TẮT) Communication network Point -to-Point networks Broadcast networks Mạng chuyển mạch (switched networks) Mạng chuyển mạch gói Mạng chuyển mạch kênh (packet-switched networks) (circuit-switched networks) FDM TDM 48
  49. NỘI DUNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Phân loại mạng máy tính 4. Các mô hình kết nối mạng 5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet 6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet 49
  50. 1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG Mô hình kết nối vật lý (Toplogy)  Bus, Ring, Star, Partial Mesh, v.v. Tương tác giữa các máy tính trong mạng  Mô hình Client-Server (Khách-Chủ)  Mô hình Peer-to-Peer (ngang hàng )  Mô hình Hybird (lai giữa 2 mô hình trên) 50
  51. 1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT) Mô hình Client-Server  Các máy trạm (client) được nối với các máy chủ (server), nhận quyền truy nhập mạng và tài nguyên mạng từ các máy chủ. 51
  52. 1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT) Mô hình Peer-to-Peer  Mô hình này không có máy chủ, các máy trên mạng chia sẻ tài nguyên không phụ thuộc vào các máy khác trên mạng. Mô hình này không có quá trình đăng nhập tập trung, nếu đã đăng nhập vào mạng bạn có thể sử dụng tất cả tài nguyên trên mạng  Mạng ngang hàng thường được tổ chức thành các nhóm làm việc workgroup. 52
  53. 1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT) ❑ So sánh 3 mô hình Client-Server Peer-to-Peer Hybird Độ an toàn/tính bảo Cao – Quản trị Kém – Phụ thuộc Gần giống mô hình mật thông tin mạng có thể điều vào mức độ chia sử Client-Server chỉnh quyền truy cập của mỗi node trong mạng Khả năng cài đặt Khó Dễ Khó Yêu cầu phần Cần có máy chủ; Hệ Không cần máy chủ; Giống Client-Server cứng/phần mềm điều hành mạng; các hệ điều hành cá phần cứng bổ sung nhân; Quản trị mạng Có Không cần Có Xử lý/lưu trữ tập Có Không Có trung Chi phía cài đặt Cao Thấp Cao 53
  54. NỘI DUNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Phân loại mạng máy tính 4. Các mô hình kết nối mạng 5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet 6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet 54
  55. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET Internet là gì?  Là mạng của các mạng  Hàng triệu/hàng tỉ thiết bị/hệ thống đầu cuối  Các trạm làm việc (workstation)  Các thiết bị PDA, thiết bị sinh hoạt,  Hệ thống đường truyền trải khắp toàn cầu  Rất nhiều thiết bị “định tuyến” phục vụ nhu cầu “vận chuyển” tin tức giữa các nút. Ai sở hữu Internet ?  Không của bất cứ tổ chức hay cá nhân nào  Internet được xây dựng và hoạt động theo các chuẩn chung do một số tổ chức quy định và giám sát (IETF, ICANN, InterNIC, IAB, ITU ) 55
  56. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) access access net net access net access access net net access access net net Question: given millions of access ISPs, access access net how to connect them together? net access net access net access net access net access access net access net net Kiến trúc Internet ? 56
  57. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) Option: connect each access ISP to every other access ISP? access access net net access net access access net net access access net net connecting each access ISP to each other directly doesn’t scale: O(N2) connections. access access net net access net access net access net access net access access net access net net 57
  58. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) Option: connect each access ISP to a global transit ISP? Customer and provider ISPs have economic agreement. access access net net access net access access net net access access net net global ISP access access net net access net access net access net access net access access net access net net 58
  59. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) But if one global ISP is viable business, there will be competitors . access access net net access net access access net net access access net net ISP A access access net ISP B net access ISP C net access net access net access net access access net access net net 59
  60. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) But if one global ISP is viable business, there will be competitors . which must be interconnected Internet exchange point access access net net access net access access net net IXP access access net net ISP A access IXP access net ISP B net access ISP C net access net peering link access net access net access access net access net net 60
  61. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) and regional networks may arise to connect access nets to ISPS access access net net access net access access net net IXP access access net net ISP A access IXP access net ISP B net access ISP C net access net access net regional net access net access access net access net net 61
  62. 1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT) and content provider networks (e.g., Google, Microsoft, Akamai) may run their own network, to bring services, content close to end users access access net net access net access access net net IXP access access net net ISP A Content provider network access IXP access net ISP B net access ISP B net access net access net regional net access net access access net access net net 62
  63. NỘI DUNG 1. Các khái niệm cơ bản 2. Các thành phần cơ bản của mạng 3. Phân loại mạng máy tính 4. Các mô hình kết nối mạng 5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet 6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet 63
  64. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET 1961-1972: Thời kỳ đầu của mạng chuyển mạch gói ➢ 1961: Kleinrock – Chứng minh ➢ 1972: tính hiệu quả của mạng chuyển – ARPAnet chính thức công bố và vận mạch gói hành ➢ 1964: Paul Baran-Nghiên cứu – Ra đời giao thức điều khiển mạng chuyển mạch gói trong mạng NCP (Network Control Protocol - first quân sự host-host protocol ) – Chương trình e-mail đầu tiên ➢ 1967: Mạng ARPAnet được đầu tư xây dựng dưới sự bảo – ARPAnet phát triển lên15 nút trợ của ARPA ➢ 1969: Nút mạng ARPAnet đầu tiên hoạt động 64
  65. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT) 1961-1972: Thời kỳ đầu của mạng chuyển mạch gói 65
  66. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT) 1972-1980: Liên mạng, mạng mới, mạng độc quyền ➢ 1970: Mạng vệ tinh ALOHA ở Nguyên lý k t n i liên m ng c a Hawaii ế ố ạ ủ Cerf và Kahn ➢ 1974: Kiến trúc kết nối liên mạng – minimalism, autonomy - mới do Cerf và Kahn đề xuất no internal changes ➢ 1976: Xerox PARC cho ra đời required to interconnect Ethernet networks. ➢ Cuối thập niên 70: một số mạng – best effort service model. độc quyền DECnet, SNA, XNA – stateless routers. ➢ Cuối thập niên 70: mạng chuyển – decentralized control mạch gói (độ dài cố định-tiền thân của mạng ATM) ➢ 1979: ARPAnet có 200 nút 66
  67. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT) ❑ 1983: deployment of 1980-1990: nhiều protocol mới, nhiều mạng mới TCP/IP ❑ new national networks: ❑ 1982: SMTP e-mail protocol CSnet, BITnet, NSFnet, Minitel defined ❑ 100,000 hosts kết nối (toàn ❑ 1983: DNS defined for bộ các mạng) name-to-IP-address translation ❑ 1985: FTP protocol defined ❑ 1988: TCP congestion control 67
  68. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT) ❑ Đầu thập niên1990: ARPAnet chính Cuối 1990’s – 2000’s: thức ngừng hoạt động ❑ Nhiều ứng dụng “chết người”: ❑ 1991: NSFnet bỏ những hạn chế sử instant messaging, P2P file dụng NFS cho mục đích thương mại sharing . (đến 1995 NFSnet ngừng hoạt ❑ Vấn đề an ninh mạng trở nên động) cấp thiết. ❑ Đầu thập niên1990: Web ❑ Khoảng 50 triệu host và hơn – hypertext [Bush 1945, Nelson 100 triệu người dùng 1960’s] ❑ Tốc độc đường trục backbone – HTML, HTTP: Berners-Lee đạt cỡ Gbps – 1994: Mosaic, later Netscape 1990 - 2000’s: Thương mai – late 1990’s: Commercialization of điện tử, Web, new apps the Web 68
  69. 1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT) 2005 – nay  ~3.8 billion hosts (smartphones and tablets)  Truy cập băng thông rộng  Truy cập không dây tốc độ cao có ở khắp nơi  Xuất hiện các “mạng xã hội” online  Facebook (1,591 bil users – 12/2015)  Twitter (0.35 bil users – 12/2015)  Các “ông lớn” (Google, Microsoft) xây dựng “mạng riêng”  Thông qua internet, các hãng cung cấp khả năng tìm kiếm, truy cập tức thời.  E-commerce, universities, enterprises running their services in “cloud” (eg, Amazon EC2) 69
  70. SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO) Nguồn: Nguồn tháng4/2016) 70
  71. SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO) Việt Nam Nguồn: ( tháng 7/2016) 71
  72. SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO) Nguồn : Tháng 4/2016 72
  73. KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG TRONG MẠNG MÁY TÍNH Mô hình giao thức mạng hiện nay tuân theo kiến trúc phân tầng (layer architecture).  Mỗi tầng đảm nhận những chức năng nhất định.  Chỉ có tầng duới cùng là giao tiếp trực tiếp với nhau.  Một tầng từ tầng 2 trở lên chỉ giao tiếp với nhiều nhất hai tầng (kề trên, kề dưới).  Thông tin truyền từ tầng N của hệ thống 1 sang tầng N của hệ thống 2 phải truyền qua các tầng N-1 → N-2 → →1 của hệ thống 1 và các tầng 1→2→ →N-1 của hệ thống 2. 73
  74. TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA CÁC TẦNG Data User (N+1) PCI Data (N+1) Layer (N) PCI (N+1) PDU (N) Layer PCI – Protocol Control Information PDU – Protocol Data Unit 74
  75. KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG (TT) 75
  76. KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG (TT) FTP Application Telnet HTTP No-layered Transmission coaxial fiber packet Media cable optic radio Application Telnet FTP HTTP Layered Transport & Network Transmission Media coaxial fiber packet cable optic radio 76
  77. HAI MÔ HÌNH THAM CHIẾU Open System Interconnection Reference Model (OSI Reference Model)  Đưa ra bởi ISO (International Organization for Standardization) năm 1984.  Mô hình tham chiếu lý thuyết cho các hệ thống mở nói chung.  7 tầng: Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application. TCP/IP Reference Model  Sử dụng cho mạng Internet.  4 tầng: Host-to-network, Internet, Transport, Application. 77
  78. MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI Physical: binary transmission  signals, media, connectors, voltages Data Link: access to media  bits error control, flow control.  physical addressing, net topology. Network: address and best path  path selection, routing, addressing, internetwork. Transport: end-to-end transmission  data transportation, virtual circuit  error detection and recovery, information flow control Session: interhost communication  session management Presentation: data representation  data format, data syntax Application: network services to applications 78
  79. TCP/IP LAYERS & PROTOCOLS Layers Protocols Network Access = Host-to-network = Data link + Physical Network = Internet 79
  80. TCP/IP VS OSI 80