›
›

Tài liệu hướng dẫn giảng dạy - Quản trị mạng Microsoft Windows - Học phần 3

doc 193 trang hapham 1110
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu hướng dẫn giảng dạy - Quản trị mạng Microsoft Windows - Học phần 3", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • doctai_lieu_huong_dan_giang_day_quan_tri_mang_microsoft_windows.doc

Nội dung text: Tài liệu hướng dẫn giảng dạy - Quản trị mạng Microsoft Windows - Học phần 3

  1. quan tri mang Tài liệu hướng dẫn giảng dạy Học phần 3 - Quản trị mạng Microsoft Windows Trang 1/555 Mục lục Mục lục 2 GIỚI THIỆU 16 GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Bài 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG 19 Tĩm tắt 19 Bài 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG 20 I. CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ 20 II. CÁC LOẠI MẠNG MÁY TÍNH 21 II.1. Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) 21 II.2. Mạng đơ thị MAN (Metropolitan Area Network) 21 II.3. Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) 21 II.4. Mạng Internet 22 III. CÁC MƠ HÌNH XỬ LÝ MẠNG 22 III.1. Mơ hình xử lý mạng tập trung 22 III.2. Mơ hình xử lý mạng phân phối 23 III.3. Mơ hình xử lý mạng cộng tác. 23 IV. CÁC MƠ HÌNH QUẢN LÝ MẠNG 24 IV.1. Workgroup 24 IV.2. Domain 24 V. CÁC MƠ HÌNH ỨNG DỤNG MẠNG 24 V.1. Mạng ngang hàng (peer to peer) 24 V.2. Mạng khách chủ (client- server) 25 VI. CÁC DỊCH VỤ MẠNG 25 VI.1. Dịch vụ tập tin (Files Services) 26 VI.2. Dịch vụ in ấn (Print Services) 26 VI.3. Dịch vụ thơng điệp (Message Services) 26 VI.4. Dịch vụ thư mục (Directory Services) 27 VI.5. Dịch vụ ứng dụng (Application Services) 27 VI.6. Dịch vụ cơ sở dữ liệu (Database Services) 27 VI.7. Dịch vụ Web 27 VII. CÁC LỢI ÍCH THỰC TẾ CỦA MẠNG 27 VII.1. Tiết kiệm được tài nguyên phần cứng. 27 VII.2. Trao đổi dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. 28 VII.3. Chia sẻ ứng dụng 28 VII.4. Tập trung dữ liệu, bảo mật và backup tốt. 28 VII.5. Sử dụng các phần mềm ứng dụng trên mạng. 28 VII.6. Sử dụng các dịch vụ Internet. 28 Bài 2 MƠ HÌNH THAM CHIẾU OSI 29 Tĩm tắt 29 I. MƠ HÌNH OSI. 30 I.1. Khái niệm giao thức (protocol). 30 I.2. Các tổ chức định chuẩn. 30 I.3. Mơ hình OSI. 30 I.4. Chức năng của các lớp trong mơ hình tham chiếu OSI 31 II. QUÁ TRÌNH XỬ LÝ VÀ VẬN CHUYỂN CỦA MỘT GĨI DỮ LIỆU. 33 II.1. Quá trình đĩng gĩi dữ liệu (tại máy gửi) 33 II.2. Quá trình truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận. 34 II.3. Chi tiết quá trình xử lý tại máy nhận 34 III. MƠ HÌNH THAM CHIẾU TCP/IP. 35
  2. III.1. Vai trị của mơ hình tham chiếu TCP/IP. 35 III.2. Các lớp của mơ hình tham chiếu TCP/IP 35 III.3. Các bước đĩng gĩi dữ liệu trong mơ hình TCP/IP 36 III.4. So sánh mơ hình OSI và TCP/IP. 36 Bài 3 ĐỊA CHỈ IP 38 Tĩm tắt 38 I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IP 39 II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN 39 III. GIỚI THIỆU CÁC LỚP ĐỊA CHỈ. 40 III.1. Lớp A. 40 III.2. Lớp B. 41 III.3. Lớp C. 41 III.4. Lớp D và E. 42 III.5. Bảng tổng kết. 42 III.6. Ví dụ cách triển khai đặt địa chỉ IP cho một hệ thống mạng. 42 III.7. Chia mạng con (subnetting). 42 III.8. Địa chỉ riêng (private address) và cơ chế chuyển đổi địa chỉ mạng (Network Address Translation - NAT) 45 III.9. Cơ chế NAT 45 IV. MỘT SỐ CÂU HỎI THƯỜNG ĐẶT RA KHI LÀM VIỆC VỚI ĐỊA CHỈ IP. 45 IV.1. Ví dụ 1. 45 IV.2. Ví dụ 2. 47 Bài 4 PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG 48 Tĩm tắt 48 I. GIỚI THIỆU VỀ MƠI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN 49 I.1. Khái niệm 49 I.2. Tần số truyền thơng 49 I.3. Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn 49 I.4. Các kiểu truyền dẫn. 50 II. CÁC LOẠI CÁP 51 II.1. Cáp đồng trục (coaxial). 51 II.2. Cáp xoắn đơi. 53 II.3. Cáp quang (Fiber-optic cable) 56 III. ĐƯỜNG TRUYỀN VƠ TUYẾN 58 III.1. Sĩng vơ tuyến (radio). 58 III.2. Sĩng viba. 59 III.3. Hồng ngoại. 59 IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG 60 IV.1. Card mạng (NIC hay Adapter). 60 IV.2. Card mạng dùng cáp điện thoại. 61 IV.3. Modem. 62 IV.4. Repeater. 63 IV.5. Hub 63 IV.6. Bridge (cầu nối). 64 IV.7. Switch 64 IV.8. Wireless Access Point 66 IV.9. Router. 67 IV.10. Thiết bị mở rộng. 68 IV.10.1 Gateway - Proxy: 68 IV.10.2 Thiết bị truy cập Internet. 68 Bài 5 CÁC KIẾN TRÚC VÀ CƠNG NGHỆ MẠNG LAN 70 Tĩm tắt 70 I. CÁC KIẾN TRÚC MẠNG (TOPOLOGY). 71 I.1. Khái niệm. 71 I.2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. 71 I.3. Các kiến trúc mạng kết hợp. 73
  3. II. CÁC CƠNG NGHỆ MẠNG LAN. 74 II.1. Khái niệm. 74 II.2. Ethernet 74 II.2.1 Chuẩn 10Base2 75 II.2.2 Chuẩn 10Base5 76 II.2.3 Chuẩn 10BaseT. 77 II.2.4 Chuẩn 10BaseFL. 78 II.2.5 Chuẩn 100VG-AnyLAN. 78 II.2.6 Chuẩn 100BaseX. 79 II.3. FDDI. 80 Bài 6 KHẢO SÁT CÁC LỚP TRONG MƠ HÌNH OSI 83 Tĩm tắt 83 I. KHẢO SÁT CHI TIẾT LỚP 2 (DATA LINK). 84 I.1. Lớp con LLC. 84 I.2. Lớp con MAC. 84 I.3. Quá trình tìm địa chỉ MAC: 84 I.4. Các phương pháp truy cập đường truyền 85 I.4.1 Cảm sĩng đa truy (CSMA/CD). 85 I.4.2 Chuyển thẻ bài (Token-passing): 86 II. KHẢO SÁT CHI TIẾT LỚP 3 (NETWORK). 86 III. KHẢO SÁT CHI TIẾT LỚP 4 (TRANSPORT) 88 III.1. Giao thức TCP (TCP protocol). 88 III.2. Giao thức UDP (UDP protocol). 90 III.3. Khái niệm Port 91 IV. CÁC MƠ HÌNH FIREWALL 92 IV.1. Giới thiệu về Firewall 92 IV.2. Dual homed host. 92 IV.3. Screened Host. 92 IV.4. Screened Subnet. 93 Bài 7 CÁC DỊCH VỤ MẠNG CƠ SỞ 95 Tĩm tắt 95 Bài 7 CÁC DỊCH VỤ MẠNG CƠ SỞ 96 V. DỊCH VỤ WORLD WIDE WEB. 96 V.1. Một số khái niệm về Internet. 96 V.2. Giới thiệu mơ hình hoạt động của Web 99 V.3. Khảo sát web browser Internet Explorer. 100 V.4. Search Engine và tìm kiếm thơng tin trên Web. 113 VI. DỊCH VỤ FTP. 116 VI.1. Mơ hình hoạt động của FTP 116 VI.2. Tập hợp các lệnh FTP. 116 VI.3. Dùng FTP trong Windows Commander. 119 VII. E-MAIL. 120 VII.1. Mơ hình hoạt động. 120 VII.2. Các loại mail 120 VII.3. Sử dụng WebMail. 120 VII.4. Sử dụng Outlook Express. 125 VIII. XÂY DỰNG TRANG WEB. 136 VIII.1. Giới thiệu ngơn ngữ HTML 136 VIII.2. Các thẻ (Tag) trong HTML. 136 VIII.3. Các ví dụ về HTML 138 VIII.4. Giới thiệu cơng cụ tạo web FrontPage. 142 IX. GIỚI THIỆU VỀ JAVA SCRIPT VÀ VB SCRIPT. 150 IX.1. Giới thiệu về ngơn ngữ script. 150 IX.2. Tổng quan Java Script. 151 IX.3. Sự kiện trong html và java script. 152 IX.4. VB Script và OLE Controls. 154
  4. Bài 8 GIỚI THIỆU VÀ CÀI ĐẶT WINDOWS SERVER 2003 157 Bài 8 GIỚI THIỆU VÀ CÀI ĐẶT WINDOWS SERVER 2003 157 Tĩm tắt 157 I. TỔNG QUAN VỀ HỌ HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS SERVER 2003 158 II. CHUẨN BỊ CÀI ĐẶT WINDOWS SERVER 2003 159 II.1. Yêu cầu phần cứng 160 II.2. Tương thích phần cứng 160 II.3. Cài đặt mới hoặc nâng cấp 161 II.4. Phân chia ổ đĩa. 161 II.5. Chọn hệ thống tập tin. 162 II.6. Chọn chế độ sử dụng giấy phép. 162 II.7. Chọn phương án kết nối mạng. 162 II.7.1 Các giao thức kết nối mạng. 162 II.7.2 Thành viên trong Workgroup hoặc Domain. 162 III. CÀI ĐẶT WINDOWS SERVER 2003 163 III.1. Giai đoạn Preinstallation. 163 III.1.1 Cài đặt từ hệ điều hành khác. 163 III.1.2 Cài đặt trực tiếp từ đĩa CD Windows 2003 163 III.1.3 Cài đặt Windows 2003 Server từ mạng. 163 III.2. Giai đoạn Text-Based Setup. 163 III.3. Giai đoạn Graphical-Based Setup 166 IV. TỰ ĐỘNG HĨA QUÁ TRÌNH CÀI ĐẶT. 170 IV.1. Giới thiệu kịch bản cài đặt 170 IV.2. Tự động hĩa dùng tham biến dịng lệnh. 170 IV.3. Sử dụng Setup Manager để tạo ra tập tin trả lời 171 IV.4. Sử dụng tập tin trả lời 178 IV.4.1 Sử dụng đĩa CD Windows 2003 Server cĩ thể khởi động được 178 IV.4.2 Sử dụng một bộ nguồn cài đặt Windows 2003 Server 178 Bài 9 ACTIVE DIRECTORY 179 Tĩm tắt 179 I. CÁC MƠ HÌNH MẠNG TRONG MƠI TRƯỜNG MICROSOFT. 180 I.1. Mơ hình Workgroup 180 I.2. Mơ hình Domain. 180 II. ACTIVE DIRECTORY 181 II.1. Giới thiệu Active Directory. 181 II.2. Chức năng của Active Directory. 181 II.3. Directory Services. 182 II.3.1 Giới thiệu Directory Services 182 II.3.2 Các thành phần trong Directory Services. 182 II.4. Kiến trúc của Active Directory. 183 II.4.1 Objects. 184 II.4.2 Organizational Units. 184 II.4.3 Domain 185 II.4.4 Domain Tree. 186 II.4.5 Forest. 186 III. CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH ACTIVE DIRECTORY. 187 III.1. Nâng cấp Server thành Domain Controller. 187 III.1.1 Giới thiệu 187 III.1.2 Các bước cài đặt. 187 III.2. Gia nhập máy trạm vào Domain. 194 III.2.1 Giới thiệu 194 III.2.2 Các bước cài đặt. 195 III.3. Xây dựng các Domain Controller đồng hành. 196 III.3.1 Giới thiệu 196 III.3.2 Các bước cài đặt. 196 III.4. Xây dựng Subdomain. 200
  5. III.5. Xây dựng Organizational Unit. 203 III.6. Cơng cụ quản trị các đối tượng trong Active Directory. 206 Bài 10 QUẢN LÝ TÀI KHOẢN NGƯỜI DÙNG VÀ NHĨM 208 Tĩm tắt 208 I. ĐỊNH NGHĨA TÀI KHOẢN NGƯỜI DÙNG VÀ TÀI KHOẢN NHĨM. 209 I.1. Tài khoản người dùng. 209 I.1.1 Tài khoản người dùng cục bộ. 209 I.1.2 Tài khoản người dùng miền. 209 I.1.3 Yêu cầu về tài khoản người dùng. 210 I.2. Tài khoản nhĩm. 210 I.2.1 Nhĩm bảo mật. 210 I.2.2 Nhĩm phân phối. 211 I.2.3 Qui tắc gia nhập nhĩm. 211 II. CHỨNG THỰC VÀ KIỂM SỐT TRUY CẬP. 212 II.1. Các giao thức chứng thực. 212 II.2. Số nhận diện bảo mật SID. 212 II.3. Kiểm sốt hoạt động truy cập của đối tượng. 213 III. CÁC TÀI KHOẢN TẠO SẴN. 213 III.1. Tài khoản người dùng tạo sẵn. 213 III.2. Tài khoản nhĩm Domain Local tạo sẵn 214 III.3. Tài khoản nhĩm Global tạo sẵn. 216 III.4. Các nhĩm tạo sẵn đặc biệt. 217 IV. QUẢN LÝ TÀI KHOẢN NGƯỜI DÙNG VÀ NHĨM CỤC BỘ. 217 IV.1. Cơng cụ quản lý tài khoản người dùng cục bộ 217 IV.2. Các thao tác cơ bản trên tài khoản người dùng cục bộ. 219 IV.2.1 Tạo tài khoản mới. 219 IV.2.2 Xĩa tài khoản. 219 IV.2.3 Khĩa tài khoản 220 IV.2.4 Đổi tên tài khoản. 221 IV.2.5 Thay đổi mật khẩu. 221 V. QUẢN LÝ TÀI KHOẢN NGƯỜI DÙNG VÀ NHĨM TRÊN ACTIVE DIRECTORY. 221 V.1. Tạo mới tài khoản người dùng. 221 V.2. Các thuộc tính của tài khoản người dùng 223 V.2.1 Các thơng tin mở rộng của người dùng 224 V.2.2 Tab Account. 226 V.2.3 Tab Profile. 228 V.2.4 Tab Member Of. 230 V.2.5 Tab Dial-in. 231 V.3. Tạo mới tài khoản nhĩm. 232 V.4. Các tiện ích dịng lệnh quản lý tài khoản người dùng và tài khoản nhĩm. 232 V.4.1 Lệnh net user. 232 V.4.2 Lệnh net group. 233 V.4.3 Lệnh net localgroup. 234 V.4.4 Các lệnh hỗ trợ dịch vụ Active Driectory trong mơi trường Windows Server 2003 . 234 Bài 11 CHÍNH SÁCH HỆ THỐNG 236 Tĩm tắt 236 I. CHÍNH SÁCH TÀI KHOẢN NGƯỜI DÙNG. 237 I.1. Chính sách mật khẩu. 237 I.2. Chính sách khĩa tài khoản 238 II. CHÍNH SÁCH CỤC BỘ. 238 II.1. Chính sách kiểm tốn. 239 II.2. Quyền hệ thống của người dùng. 240 II.3. Các lựa chọn bảo mật. 243 III. IPSec. 244 III.1. Các tác động bảo mật. 244 III.2. Các bộ lọc IPSec 245
  6. III.3. Triển khai IPSec trên Windows Server 2003. 245 III.3.1 Các chính sách IPSec tạo sẵn. 246 III.3.2 Ví dụ tạo chính sách IPSec đảm bảo một kết nối được mã hĩa. 246 Bài 12 CHÍNH SÁCH NHĨM 251 Tĩm tắt 251 I. GIỚI THIỆU. 252 I.1. So sánh giữa System Policy và Group Policy. 252 I.2. Chức năng của Group Policy. 252 II. TRIỂN KHAI MỘT CHÍNH SÁCH NHĨM TRÊN MIỀN 253 II.1. Xem chính sách cục bộ của một máy tính ở xa. 253 II.2. Tạo các chính sách trên miền. 254 III. MỘT SỐ MINH HỌA GPO TRÊN NGƯỜI DÙNG VÀ CẤU HÌNH MÁY. 256 III.1. Khai báo một logon script dùng chính sách nhĩm. 256 III.2. Hạn chế chức năng của Internet Explorer. 258 III.3. Chỉ cho phép một số ứng dụng được thi hành. 258 Bài 13 QUẢN LÝ ĐĨA 260 Tĩm tắt 260 I. CẤU HÌNH HỆ THỐNG TẬP TIN 261 II. CẤU HÌNH ĐĨA LƯU TRỮ. 261 II.1. Basic storage. 261 II.2. Dynamic storage 262 II.2.1 Volume simple. 262 II.2.2 Volume spanned. 262 II.2.3 Volume striped 262 II.2.4 Volume mirrored. 263 II.2.5 Volume RAID-5 264 III. SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH DISK MANAGER. 264 III.1. Xem thuộc tính của đĩa. 265 III.2. Xem thuộc tính của volume hoặc đĩa cục bộ. 265 III.2.1 Tab General 266 III.2.2 Tab Tools. 266 III.2.3 Tab Hardware. 266 III.2.4 Tab Sharing. 267 III.2.5 Tab Security. 267 III.2.6 Tab Quota. 268 III.2.7 Shadow Copies. 268 III.3. Bổ sung thêm một ổ đĩa mới. 268 III.3.1 Máy tính khơng hỗ trợ tính năng "hot swap". 268 III.3.2 Máy tính hỗ trợ "hot swap". 269 III.4. Tạo partition/volume mới. 269 III.5. Thay đổi ký tự ổ đĩa hoặc đường dẫn. 272 III.6. Xố partition/volume. 273 III.7. Cấu hình Dynamic Storage. 273 III.7.1 Chuyển chế độ lưu trữ. 273 III.7.2 Tạo Volume Spanned. 274 III.7.3 Tạo Volume Striped. 276 III.7.4 Tạo Volume Mirror 277 III.7.5 Tạo Volume Raid-5. 277 IV. QUẢN LÝ VIỆC NÉN DỮ LIỆU. 278 V. THIẾT LẬP HẠN NGẠCH ĐĨA (DISK QUOTA). 279 V.1. Cấu hình hạn ngạch đĩa. 279 V.2. Thiết lập hạn ngạch mặc định. 280 V.3. Chỉ định hạn ngạch cho từng cá nhân. 281 VI. MÃ HỐ DỮ LIỆU BẰNG EFS. 282 Bài 14 TẠO VÀ QUẢN LÝ THƯ MỤC DÙNG CHUNG 283 Tĩm tắt 283
  7. I. TẠO CÁC THƯ MỤC DÙNG CHUNG. 284 I.1. Chia sẻ thư mục dùng chung. 284 I.2. Cấu hình Share Permissions. 285 I.3. Chia sẻ thư mục dùng lệnh netshare. 286 II. QUẢN LÝ CÁC THƯ MỤC DÙNG CHUNG 287 II.1. Xem các thư mục dùng chung. 287 II.2. Xem các phiên làm việc trên thư mục dùng chung. 287 II.3. Xem các tập tin đang mở trong các thư mục dùng chung. 288 III. QUYỀN TRUY CẬP NTFS. 288 III.1. Các quyền truy cập của NTFS. 289 III.2. Các mức quyền truy cập được dùng trong NTFS. 290 III.3. Gán quyền truy cập NTFS trên thư mục dùng chung. 290 III.4. Kế thừa và thay thế quyền của đối tượng con. 292 III.5. Thay đổi quyền khi di chuyển thư mục và tập tin. 293 III.6. Giám sát người dùng truy cập thư mục. 294 III.7. Thay đổi người sở hữu thư mục. 294 IV. DFS 295 IV.1. So sánh hai loại DFS. 295 IV.2. Cài đặt Fault-tolerant DFS. 296 Bài 15 DỊCH VỤ DHCP 300 Tĩm tắt 300 I. GIỚI THIỆU DỊCH VỤ DHCP. 301 II. HOẠT ĐỘNG CỦA GIAO THỨC DHCP. 301 III. CÀI ĐẶT DỊCH VỤ DHCP 301 IV. CHỨNG THỰC DỊCH VỤ DHCP TRONG ACTIVE DIRECTORY 303 V. CẤU HÌNH DỊCH VỤ DHCP. 304 VI. CẤU HÌNH CÁC TUỲ CHỌN DHCP. 308 VII. CẤU HÌNH DÀNH RIÊNG ĐỊA CHỈ 309 Bài 16 QUẢN LÝ IN ẤN 311 Tĩm tắt 311 I. CÀI ĐẶT MÁY IN. 312 II. QUẢN LÝ THUỘC TÍNH MÁY IN. 313 II.1. Cấu hình Layout. 313 II.2. Giấy và chất lượng in. 313 II.3. Các thơng số mở rộng. 314 III. CẤU HÌNH CHIA SẺ MÁY IN 314 IV. CẤU HÌNH THƠNG SỐ PORT. 316 IV.1. Cấu hình các thơng số trong Tab Port. 316 IV.2. Printer Pooling 317 IV.3. Điều hướng tác vụ in đến một máy in khác 318 V. CẤU HÌNH TAB ADVANCED. 319 V.1. Các thơng số của Tab Advanced. 319 V.2. Khả năng sẵn sàng phục vụ của máy in. 319 V.3. Độ ưu tiên (Printer Priority). 320 V.4. Print Driver. 320 V.5. Spooling. 320 V.6. Print Options. 320 V.7. Printing Defaults. 321 V.8. Print Processor 321 V.9. Separator Pages. 322 VI. CẤU HÌNH TAB SECURITY. 323 VI.1. Giới thiệu Tab Security. 323 VI.2. Cấp quyền in cho người dùng/nhĩm người dùng. 324 VII. CẤU HÌNH TAB DEVICES 325 VIII. QUẢN LÝ PRINT SERVER. 325 VIII.1. Hộp thoại quản lý Print Server. 325
  8. VIII.2. Cấu hình các thuộc tính của biểu mẫu in. 326 VIII.3. Cấu hình các thuộc tính Port của Print Server. 327 VIII.4. Cấu hình Tab Driver. 328 IX. GIÁM SÁT TRẠNG THÁI HÀNG ĐỢI MÁY IN. 329 Bài 17 DỊCH VỤ TRUY CẬP TỪ XA 332 Tĩm tắt 332 I. XÂY DỰNG MỘT REMOTE ACCESS SERVER 333 I.1. Cấu hình RAS server. 333 I.2. Cấu hình RAS client. 338 II. XÂY DỰNG MỘT INTERNET CONNECTION SERVER 340 II.1. Cấu hình trên server. 340 II.2. Cấu hình trên máy trạm. 344 Bài 18 DỊCH VỤ DNS 121 Tĩm tắt 121 I. Tổng quan về DNS. 347 I.1. Giới thiệu DNS. 347 I.2. Đặt điểm của DNS trong Windows 2003 349 II. Cách phân bổ dữ liệu quản lý domain name. 350 III. Cơ chế phân giải tên. 351 III.1. Phân giải tên thành IP. 351 III.2. Phân giải IP thành tên máy tính. 353 IV. Một số Khái niệm cơ bản. 354 IV.1. Domain name và zone. 354 IV.2. Fully Qualified Domain Name (FQDN). 355 IV.3. Sự ủy quyền(Delegation). 355 IV.4. Forwarders. 355 IV.5. Stub zone. 356 IV.6. Dynamic DNS 356 IV.7. Active Directory-integrated zone. 357 V. Phân loại Domain Name Server. 358 V.1. Primary Name Server 358 V.2. Secondary Name Server. 358 V.3. Caching Name Server. 359 VI. Resource Record (RR). 359 VI.1. SOA(Start of Authority). 360 VI.2. NS (Name Server) 361 VI.3. A (Address) và CNAME (Canonical Name). 361 VI.4. AAAA 361 VI.5. SRV. 362 VI.6. MX (Mail Exchange). 362 VI.7. PTR (Pointer). 363 VII. Cài đặt và cấu hình dịch vụ DNS. 363 VII.1. Các bước cài đặt dịch vụ DNS 363 VII.2. Cấu hình dịch vụ DNS 364 VII.2.1 Tạo Forward Lookup Zones. 365 VII.2.2 Tạo Reverse Lookup Zone 366 VII.2.3 Tạo Resource Record(RR) 367 VII.2.4 Kiểm tra hoạt động dịch vụ DNS. 370 VII.2.5 Tạo miền con(Subdomain). 374 VII.2.6 Ủy quyền cho miền con. 375 VII.2.7 Tạo Secondary Zone. 376 VII.2.8 Tạo zone tích hợp với Active Directory. 378 VII.2.9 Thay đổi một số tùy chọn trên Name Server 380 VII.2.10 Theo dõi sự kiện log trong DNS 384 Bài 19 DỊCH VỤ FTP 385 Tĩm tắt 385
  9. I. Giới thiệu về FTP 386 I.1. Giao thức FTP 386 I.1.1 Active FTP. 386 I.1.2 Passive FTP 387 I.1.3 Một số lưu ý khi truyền dữ liệu qua FTP. 389 I.1.4 Cơ lập người dùng truy xuất FTP Server (FTP User Isolation). 389 II. Chương trình FTP client. 390 III. Giới thiệu FTP Server. 392 III.1. Cài đặt dịch vụ FTP 392 III.2. Cấu hình dịch vụ FTP. 393 III.2.1 Tạo mới FTP site. 394 III.2.2 Tạo và xĩa FTP Site bằng dịng lệnh 395 III.2.3 Theo dõi các user login vào FTP Server. 396 III.2.4 Điều khiển truy xuất đến FTP Site. 396 III.2.5 Tạo Virtual Directory. 398 III.2.6 Tạo nhiều FTP Site. 399 III.2.7 Cấu hình FTP User Isolate 400 III.2.8 Theo dõi và cấu hình nhật ký cho FTP. 402 III.2.9 Khởi động và tắt dịch vụ FTP. 404 III.2.10 Lưu trữ và phục hồi thơng tin cấu hình 404 Bài 20 DỊCH VỤ WEB 406 Tĩm tắt 406 I. Giao thức HTTP 407 II. Nguyên tắc hoạt động của Web Server. 407 II.1. Cơ chế nhận kết nối. 408 II.2. Web Client 408 II.3. Web động. 409 III. Đặc điểm của IIS 6.0. 409 III.1. Các thành phần chính trong IIS. 409 III.2. IIS Isolation mode. 410 III.3. Chế độ Worker process isolation. 410 III.3.1 IIS 5.0 Isolation Mode. 411 III.3.2 So sánh các chức năng trong IIS 6.0 mode 411 III.4. Nâng cao tính năng bảo mật. 412 III.5. Hỗ trợ ứng dụng và các cơng cụ quản trị 413 IV. Cài đặt và cấu hình IIS 6.0. 414 IV.1. Cài đặt IIS 6.0 Web Service. 414 IV.2. Cấu hình IIS 6.0 Web service. 417 IV.2.1 Một số thuộc tính cơ bản. 418 IV.2.2 Tạo mới một Web site. 420 IV.2.3 Tạo Virtual Directory. 422 IV.2.4 Cấu hình bảo mật cho Web Site 423 IV.2.5 Cấu hình Web Service Extensions 425 IV.2.6 Cấu hình Web Hosting. 426 IV.2.7 Cấu hình IIS qua mạng (Web Interface for Remote Administration). 428 IV.2.8 Quản lý Web site bằng dịng lệnh. 430 IV.2.9 Sao lưu và phục hồi cấu hình Web Site. 431 IV.2.10 Cấu hình Forum cho Web Site. 432 Bài 21 DỊCH VỤ MAIL 435 Tĩm tắt 435 I. Các giao thức được sử dụng trong hệ thống Mail. 436 I.1. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 436 I.2. Post Office Protocol. 438 I.3. Internet Message Access Protocol 439 I.4. MIME. 439 I.5. X.400. 439
  10. II. Giới thiệu về hệ thống mail. 440 II.1. Mail gateway. 440 II.2. Mail Host. 440 II.3. Mail Server. 440 II.4. Mail Client. 441 II.5. Một số sơ đồ hệ thống mail thường dùng. 441 II.5.1 Hệ thống mail cục bộ. 441 II.5.2 Hệ thống mail cục bộ cĩ kết nối ra ngồi. 441 II.5.3 Hệ thống hai domain và một gateway. 442 III. Một số khái niệm 442 III.1. Mail User Agent (MUA). 442 III.2. Mail Transfer Agent (MTA). 442 III.3. Mailbox. 443 III.4. Hàng đợi mail (mail queue). 443 III.5. Alias mail. 443 IV. Mối liên hệ giữa DNS và Mail Server 443 V. Giới thiệu các chương trình Mail Server. 444 VI. Cài đặt Exchange 2003 Server. 444 VI.1. Một số phiên bản chính của Exchange. 444 VI.2. Yêu cầu cài đặt. 444 VI.3. Kiểm tra Active directory. 445 VI.4. Cài đặt Microsoft Exchange 2003 Server 445 VII. Cấu hình Microsoft Exchange 2003 447 VII.1. Khởi động các dịch vụ trong Exchange 2003 447 VII.2. Quản lý tài khoản mail 448 VII.2.1 Tạo tài khoản mail. 448 VII.2.2 Truy cập thuộc tính của tài khoản mail 449 VII.2.3 Một số tác vụ về tài khoản 453 VII.3. Administrative và routing group 454 VII.3.1 Administrative group 454 VII.3.2 Routing group. 455 VII.4. Microsoft Outlook Web Access. 457 VII.4.1 Kiến trúc của OWA. 457 VII.4.2 Thư mục lưu trữ và Virtual Directory của OWA. 458 VII.4.3 Quản trị OWA. 458 VII.4.4 Sử dụng OWA. 459 VII.5. Thiết lập một số luật phân phối message. 461 VII.5.1 Thiết lập bộ lọc thư. 461 VII.5.2 Sử dụng mail thơng qua điện thoại di động 463 VII.5.3 Relay mail. 463 VII.5.4 Chỉ định smart host 465 VII.5.5 Định kích thước của message. 466 VII.6. Public Folder. 466 VII.6.1 Các thành phần trong Public Folders. 466 VII.6.2 Quản lý Public Folder. 467 VII.7. Một số thao tác quản lý Exchange server. 469 VII.7.1 Lập chính sách nhận thư. 469 VII.7.2 Quản lý Storage group. 472 VIII. Một số tiện ích cần thiết của Exchange Server. 473 VIII.1. GFI MailEssentials. 473 VIII.2. GFI MailSecurity. 474 Bài 22 DỊCH VỤ PROXY 476 Tĩm tắt 476 I. Firewall. 477 I.1. Giới thiệu về Firewall 477 I.2. Kiến Trúc Của Firewall. 477
  11. I.2.1 Kiến trúc Dual-homed host. 477 I.2.2 Kiến trúc Screened Host. 478 I.2.3 Sreened Subnet. 479 I.3. Các loại firewall và cách hoạt động 480 I.3.1 Packet filtering (Bộ lọc gĩi tin) 480 I.3.2 Application gateway. 480 II. Giới Thiệu ISA 2004. 482 III. Đặc Điểm Của ISA 2004 482 IV. Cài Đặt ISA 2004. 483 IV.1. Yêu cầu cài đặt. 483 IV.2. Quá trình cài đặt ISA 2004. 483 IV.2.1 Cài đặt ISA trên máy chủ 1 card mạng 483 IV.2.2 Cài đặt ISA trên máy chủ cĩ nhiều card mạng 484 V. Cấu hình ISA Server. 487 V.1. Một số thơng tin cấu hình mặc định. 487 V.2. Một số chính sách mặc định của hệ thống 488 V.3. Cấu hình Web proxy cho ISA. 493 V.4. Tạo Và Sử Dụng Firewall Access Policy 496 V.4.1 Tạo một Access Rule. 496 V.4.2 Thay đổi thuộc tính của Access Rule 498 V.5. Publishing Network Services 499 V.5.1 Web Publishing and Server Publishing. 499 V.5.2 Publish Web server 500 V.5.3 Publish Mail Server. 502 V.5.4 Tạo luật để publish Server 504 V.6. Kiểm tra trạng thái và bộ lọc ứng dụng. 506 V.6.1 Lập bộ lọc ứng dụng 506 V.6.2 Thiết lập bộ lọc Web. 508 V.6.3 Phát Hiện Và Ngăn Ngừa Tấn Cơng. 510 V.7. Một số cơng cụ bảo mật. 512 V.7.1 Download Security. 512 V.7.2 Surfcontrol Web Filter 514 V.8. Thiết lập Network Rule. 515 V.8.1 Thay đổi thuộc tính của một Network Rule. 515 V.8.2 Tạo Network Rule. 515 V.9. Thiết lập Cache, quản lý và theo dõi traffic. 516 V.9.1 Thiết lập Cache. 516 V.9.2 Thay đổi tùy chọn về vùng Cache. 517 V.9.3 Tạo Cache Rule 517 V.9.4 Quản lý và theo dõi traffic. 520 Bài 23 PHỤ LỤC 524 Tĩm tắt 524 QUẢN TRỊ MAIL SERVER- MDAEMON 525 I. Cài Đặt Mdaemon. 525 II. Cấu hình Mail Server. 526 II.1. Cấu hình Domain/ISP. 527 II.2. Cấu hình Ports. 527 III. Cấu hình lịch kết nối và dịch vụ quay số. 528 III.1. Lập lịch kết nối. 528 III.2. Cấu hình Quay số. 529 III.2.1 Dialup Settings. 529 III.2.2 ISP Logon Settings 530 III.2.3 LAN Domains. 530 IV. Cấu hình DomainPOP Mail 531 V. WorldClient Server 532 V.1. Cách Cấu Hình WorldClient server. 532
  12. V.2. Sử dụng WorldClient. 534 VI. Quản trị người dùng. 535 VI.1. Tạo và thay đổi thuộc tính người dùng. 535 VI.1.1 Thơng tin của Account 536 VI.1.2 Thơng tin của Mailbox. 536 VI.1.3 Forwarding. 537 VI.1.4 Thiết lập hạn ngạch cho mailbox 537 VI.1.5 Webmail cho tài khoản. 538 VI.1.6 MultiPOP. 539 VI.2. Tạo bí danh cho tài khoản 540 VI.3. Tạo Mailing List cho tài khoản 541 QUẢN TRỊ PROXY SERVER - WINGATE 542 Giới thiệu WinGate Proxy. 542 I. Cài đặt Wingate. 542 I.1. Yêu cầu phần cứng. 542 I.2. Cài đặt Wingate proxy. 542 I.3. Khởi động/tạm ngưng WinGate. 544 II. Cấu hình Wingate. 544 II.1. Khảo sát các thơng tin chung. 544 III. Cấu Hình Các Dịch Vụ Hệ Thống. 547 III.1. Cấu hình Caching. 547 III.2. Extended Network Support (ENS): 549 III.3. Cấu hình các dịch vụ proxy. 551 III.3.1 Cấu hình FTP Proxy 551 III.3.2 Cấu Hình Dịch Vụ WWW Proxy. 553 GIỚI THIỆU Sau khi hồn tất khố học, học viên cĩ khả năng: ƒ Hiểu được các khái niệm, lý thuyết về mạng máy tính như: OSI, TCP/IP. ƒ Hiểu được các chức năng và mơ hình hoạt động của các thiết bị mạng như: Hub, Switch, Router, Modem, Network Card ƒ Sử dụng được các tiện ích mạng thơng dụng như: web, mail, ftp ƒ Cài đặt và quản trị hệ điều hành Windows Server 2003. ƒ Tổ chức và quản lý người dùng trên mơi trường Windows Server 2003. ƒ Tổ chức phân quyền NTFS và quản lý tài nguyên dùng chung trên mạng như: thư mục, máy in, tập tin ƒ Quản lý đĩa theo cơng nghệ Dynamic Storage. ƒ Xây dựng được hệ thống mạng kết nối từ xa (Remote Access Services). ƒ Xây dựng và quản trị được các dịch vụ cơ sở như: DNS, FTP, Web, Mail ƒ Chia sẻ kết nối internet thơng qua các kỹ thuật như: ICS, NAT, Proxy trên mơi trường Windows Server 2003. ƒ Bảo mật hệ thống mạng thơng qua phần mềm ISA 2004. Với thời lượng 108 tiết LT và 180 tiết TH được phân bổ như sau : STT Bài học Số tiết LT Số tiết TH 1 Giới thiệu về mạng 4 5 2 Mơ hình tham chiếu OSI 4 0 3 Địa chỉ IP 5 5 4 Phương tiện truyền dẫn và các thiết bị mạng 6 10 5 Các kiến trúc và cơng nghệ mạng LAN 5 10 6 Khảo sát các lớp trong mơ hình OSI 6 10 7 Các dịch vụ mạng cơ sở 6 20 8 Giới thiệu và cài đặt Windows Server 2003 4 3 9 Active Directory 4 8 10 Quản lý tài khoản người dùng và nhĩm 4 10 11 Chính sách hệ thống 5 6 12 Chính sách nhĩm 3 3
  13. 13 Quản lý đĩa 3 5 14 Tạo và quản lý thư mục dùng chung 4 10 15 Dịch vụ DHCP 2 3 16 Quản lý in ấn 2 2 17 Dịch vụ truy cập từ xa 5 10 18 Dịch vụ DNS 6 12 19 Dịch vụ FTP 3 6 20 Dịch vụ WEB 5 10 21 Dịch vụ MAIL 8 16 22 Dịch vụ Proxy 8 16 23 Giới thiệu về hai phần mềm Mdaemon và Wingate 6 0 Tổng số tiết : 108 180 GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT Sử dụng giáo trình Mạng Máy Tính của tác giả Trần Văn Thành, tái bản lần thứ 2, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM. Sử dụng giáo trình Quản trị Windows Server 2003 của tác giả Trần Văn Thành, tái bản lần thứ 2, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM. Sử dụng giáo trình Dịch Vụ Mạng Windows 2003 của tác giả Tiêu Đơng Nhơn tái bản lần thứ 2, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM. TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo Trình Windows Server 2003 của Sybex. Các giáo trình MCSE của Microsoft. Các tài liệu trên website HƯỚNG DẪN PHẦN LÝ THYẾT Bài 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG Tĩm tắt Lý thuyết 4 tiết - Thực hành 5 tiết Mục tiêu Các mục chính Bài tập bắt buộc Bài tập làm thêm Kết thúc bài học này cung cấp học viên kiến thức tổng quát về mạng máy tính, các loại mạng, các mơ hình xử lý mạng I. Các kiến thức cơ sở. II. Các loại mạng máy tính. III. Các mơ hình xử lý mạng. IV. Các mơ hình ứng dụng mạng. V. Các lợi ích thực tế của mạng Dựa vào bài tập mơn mạng máy tính. Bài 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG I. CÁC KIẾN THỨC CƠ SỞ Mạng máy tính là một nhĩm các máy tính, thiết bị ngoại vi được nối kết với nhau thơng qua các phương tiện truyền dẫn như cáp, sĩng điện từ, tia hồng ngoại giúp cho các thiết bị này cĩ thể trao đổi dữ liệu với nhau một cách dễ dàng. Các thành phần cơ bản cấu thành nên mạng máy tính: - Các loại máy tính: Palm, Laptop, PC, MainFrame - Các thiết bị giao tiếp: Card mạng (NIC hay Adapter), Hub, Switch, Router - Mơi trường truyền dẫn: cáp, sĩng điện từ, sĩng vi ba, tia hồng ngoại - Các protocol: TCP/IP, NetBeui, Apple Talk, IPX/SPX - Các hệ điều hành mạng: WinNT, Win2000, Win2003, Novell Netware, Unix - Các tài nguyên: file, thư mục - Các thiết bị ngoại vi: máy in, máy fax, Modem, Scanner - Các ứng dụng mạng: phần mềm quản lý kho bãi, phần mềm bán vé tàu Server (máy phục vụ): là máy tính được cài đặt các phần mềm chuyên dụng làm chức năng cung cấp các dịch vụ cho các máy tính khác. Tùy theo dịch vụ mà các máy này cung cấp, người ta chia thành các loại server như sau: File server (cung cấp các dịch vụ về file và thư mục), Print server (cung cấp các dịch vụ về in ấn). Do làm chức năng phục vụ cho các máy tính khác nên cấu hình máy server phải mạnh, thơng thường là máy chuyên dụng của các hãng như:
  14. Compaq, Intel, IBM Client (máy trạm): là máy tính sử dụng các dịch vụ mà các máy server cung cấp. Do xử lý số cơng việc khơng lớn nên thơng thường các máy này khơng yêu cầu cĩ cấu hình mạnh. Peer: là những máy tính vừa đĩng vai trị là máy sử dụng vừa là máy cung cấp các dịch vụ. Máy peer thường sử dụng các hệ điều hành như: DOS, WinNT Workstation, Win9X, Win Me, Win2K Professional, WinXP Media (phương tiện truyền dẫn): là cách thức và vật liệu nối kết các máy lại với nhau. Shared data (dữ liệu dùng chung): là tập hợp các tập tin, thư mục mà các máy tính chia sẻ để các máy tính khác truy cập sử dụng chúng thơng qua mạng. Resource (tài nguyên): là tập tin, thư mục, máy in, máy Fax, Modem, ổ CDROM và các thành phần khác mà người dùng mạng sử dụng. User (người dùng): là người sử dụng máy trạm (client) để truy xuất các tài nguyên mạng. Thơng thường một user sẽ cĩ một username (account) và một password. Hệ thống mạng sẽ dựa vào username và password để biết bạn là ai, cĩ quyền vào mạng hay khơng và cĩ quyền sử dụng những tài nguyên nào trên mạng. Administrator: là nhà quản trị hệ thống mạng. II. CÁC LOẠI MẠNG MÁY TÍNH II.1. Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) Mạng LAN là một nhĩm máy tính và các thiết bị truyền thơng mạng được nối kết với nhau trong một khu vực nhỏ như một tồ nhà cao ốc, khuơn viên trường đại học, khu giải trí Các mạng LAN thường cĩ đặc điểm sau: - Băng thơng lớn, cĩ khả năng chạy các ứng dụng trực tuyến như xem phim, hội thảo qua mạng. - Kích thước mạng bị giới hạn bởi các thiết bị. - Chi phí các thiết bị mạng LAN tương đối rẻ. - Quản trị đơn giản. Hình 1.1 - Mơ hình mạng cục bộ (LAN) II.2. Mạng đơ thị MAN (Metropolitan Area Network) Mạng MAN gần giống như mạng LAN nhưng giới hạn của nĩ là một thành phố hay một quốc gia. Mạng MAN nối kết các mạng LAN lại với nhau thơng qua các phương tiện truyền dẫn khác nhau (cáp quang, cáp đồng, sĩng ) và các phương thức truyền thơng khác nhau. Đặc điểm của mạng MAN: - Băng thơng 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 nối kết nhiều LAN với nhau nên độ phức tạp cũng tăng đồng thời cơng tác quản trị sẽ khĩ khăn hơn. - Chi phí các thiết bị mạng MAN tương đối đắt tiền. II.3. Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) Mạng WAN bao phủ vùng địa lý rộng lớn cĩ thể là một quốc gia, một lục địa hay tồn cầu. Mạng WAN thường là mạng của các cơng ty đa quốc gia hay tồn cầu, điển hình là mạng Internet. Do phạm vi rộng lớn của mạng WAN nên thơng thường mạng WAN là tập hợp các mạng LAN, MAN nối lại với nhau bằng các phương tiện như: vệ tinh (satellites), sĩng viba (microwave), cáp quang, cáp điện thoại Đặc điểm của mạng WAN: - Băng thơng thấp, dễ mất kết nối, thường chỉ phù hợp với các ứng dụng offline như e-mail, web, ftp - Phạm vi hoạt động rộng lớn khơng giới hạn. - Do kết nối của nhiều LAN, MAN lại với nhau nên mạng rất phức tạp và cĩ tính tồn cầu nên thường là cĩ tổ chức quốc tế đứng ra quản trị. - Chi phí cho các thiết bị và các cơng nghệ mạng WAN rất đắt tiền. Hình 1.2 - Mơ hình mạng diện rộng (WAN) II.4. Mạng Internet Mạng Internet là trường hợp đặc biệt của mạng WAN, nĩ cung cấp các dịch vụ tồn cầu như mail, web, chat, ftp và phục vụ miễn phí cho mọi người. III. CÁC MƠ HÌNH XỬ LÝ MẠNG
  15. Cơ bản cĩ ba loại mơ hình xử lý mạng bao gồm: - Mơ hình xử lý mạng tập trung - Mơ hình xử lý mạng phân phối - Mơ hình xử lý mạng cộng tác. III.1. Mơ hình xử lý mạng tập trung Tồn bộ các tiến trình xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm. Các máy trạm cuối (terminals) được nối mạng với máy tính trung tâm và chỉ hoạt động như những thiết bị nhập xuất dữ liệu cho phép người dùng xem trên màn hình và nhập liệu bàn phím. Các máy trạm đầu cuối khơng lưu trữ và xử lý dữ liệu. Mơ hình xử lý mạng trên cĩ thể triển khai trên hệ thống phần cứng hoặc phần mềm được cài đặt trên server. Ưu điểm: dữ liệu được bảo mật an tồn, dễ backup và diệt virus. Chi phí cho các thiết bị thấp. Khuyết điểm: khĩ đáp ứng được các yêu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau, tốc độ truy xuất chậm. Hình 1.3 - Mơ hình xử lý mạng tập trung III.2. Mơ hình xử lý mạng phân phối Các máy tính cĩ khả năng hoạt động độc lập, các cơng việc được tách nhỏ và giao cho nhiều máy tính khác nhau thay vì tập trung xử lý trên máy trung tâm. Tuy dữ liệu được xử lý và lưu trữ tại máy cục bộ nhưng các máy tính này được nối mạng với nhau nên chúng cĩ thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ. Ưu điểm: truy xuất nhanh, phần lớn khơng giới hạn các ứng dụng. Khuyết điểm: dữ liệu lưu trữ rời rạc khĩ đồng bộ, backup và rất dễ nhiễm virus. Hình 1.4 - Mơ hình xử lý mạng phân phối III.3. Mơ hình xử lý mạng cộng tác. Mơ hình xử lý cộng tác bao gồm nhiều máy tính cĩ thể hợp tác để thực hiện một cơng việc. Một máy tính cĩ thể mượn năng lực xử lý bằng cách chạy các chương trình trên các máy nằm trong mạng. Ưu điểm: rất nhanh và mạnh, cĩ thể dùng để chạy các ứng dụng cĩ các phép tốn lớn. Khuyết điểm: các dữ liệu được lưu trữ trên các vị trí khác nhau nên rất khĩ đồng bộ và backup, khả năng nhiễm virus rất cao. IV. CÁC MƠ HÌNH QUẢN LÝ MẠNG IV.1. Workgroup Trong mơ hình này các máy tính cĩ quyền hạn ngang nhau và khơng cĩ các máy tính chuyên dụng làm nhiệm vụ cung cấp dịch vụ hay quản lý. Các máy tính tự bảo mật và quản lý các tài nguyên của riêng mình. Đồng thời các máy tính cục bộ này cũng tự chứng thực cho người dùng cục bộ. IV.2. Domain Ngược lại với mơ hình Workgroup, trong mơ hình Domain thì việc quản lý và chứng thực người dùng mạng tập trung tại máy tính Primary Domain Controller. Các tài nguyên mạng cũng được quản lý tập trung và cấp quyền hạn cho từng người dùng. Lúc đĩ trong hệ thống cĩ các máy tính chuyên dụng làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ và quản lý các máy trạm. V. CÁC MƠ HÌNH ỨNG DỤNG MẠNG V.1. Mạng ngang hàng (peer to peer) Mạng ngang hàng cung cấp việc kết nối cơ bản giữa các máy tính nhưng khơng cĩ bất kỳ một máy tính nào đĩng vai trị phục vụ. Một máy tính trên mạng cĩ thể vừa là client, vừa là server. Trong mơi trường này, người dùng trên từng máy tính chịu trách nhiệm điều hành và chia sẻ các tài nguyên của máy tính mình. Mơ hình này chỉ phù hợp với các tổ chức nhỏ, số người giới hạn (thơng thuờng nhỏ hơn 10 người), và khơng quan tâm đến vấn đề bảo mật. Mạng ngang hàng thường dùng các hệ điều hành sau: Win95, Windows for workgroup, WinNT Workstation, Win2000 Proffessional, OS/2 Ưu điểm: do mơ hình mạng ngang hàng đơn giản nên dễ cài đặt, tổ chức và quản trị, chi phí thiết bị cho mơ hình này thấp. Khuyết điểm: khơng cho phép quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán, khả năng bảo mật thấp, rất dễ bị xâm nhập. Các tài nguyên khơng được sắp xếp nên rất khĩ định vị và tìm kiếm.
  16. Hình 1.5 - Mơ hình ứng dụng mạng ngang hàng (Peer-to-Peer) V.2. Mạng khách chủ (client- server) Trong mơ hình mạng khách chủ cĩ 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 (server). Một hệ thống máy tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ này được gọi là máy khách (client). Các server thường cĩ cấu hình mạnh (tốc độ xử lý nhanh, kích thước lưu trữ lớn) hoặc là các máy chuyên dụng. Dựa vào chức năng cĩ thể chia thành các loại server như sau: - File Server: phục vụ các yêu cầu hệ thống tập tin trong mạng. - Print Server: phục vụ các yêu cầu in ấn trong mạng. - Application Server: cho phép các ứng dụng chạy trên các server và trả về kết quả cho client. - Mail Server: cung cấp các dịch vụ về gởi nhận e-mail. - Web Server: cung cấp các dịch vụ về web. - Database Server: cung cấp các dịch vụ về lưu trữ, tìm kiếm thơng tin. - Communication Server: quản lý các kết nối từ xa. Hệ điều hành mạng dùng trong mơ hình client - server là WinNT, Novell NetWare, Unix, Win2K 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 cĩ thể phục vụ cho nhiều người dùng. Khuyết điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải cĩ nhà quản trị cho hệ thống. Hình 1.6 - Mơ hình ứng dụng mạng khách chủ (Client-Server) VI. CÁC DỊCH VỤ MẠNG Các dịch vụ mạng phổ biến nhất là: - Dịch vụ tập tin. - Dịch vụ in ấn. - Dịch vụ thơng điệp. - Dịch vụ thư mục. - Dịch vụ ứng dụng. - Dịch vụ cơ sở dữ liệu. - Dịch vụ Web. VI.1. Dịch vụ tập tin (Files Services) Dịch vụ tập tin cho phép các máy tính chia sẻ các tập tin, thao tác trên các tập tin chia sẻ này như: lưu trữ, tìm kiếm, di chuyển Truyền tập tin: khơng cĩ mạng, các khả năng truyền tải tập tin giữa các máy tính bị hạn chế. Ví dụ như chúng ta muốn sao chép một tập tin từ máy tính cục bộ ở Việt Nam sang một máy tính server đặt tại Pháp thì chúng ta dùng dịch vụ FTP để sao chép. Dịch vụ này rất phổ biến và đơn giản. Lưu trữ tập tin: phần lớn các dữ liệu quan trọng trên mạng đều được lưu trữ tập trung theo nhiều cách khác nhau: Lưu trữ trực tuyến (online storage): dữ liệu được lưu trữ trên đĩa cứng nên truy xuất dễ dàng, nhanh chĩng, bất kể thời gian. Nhưng phương pháp này cĩ một khuyết điểm là chúng khơng thể tháo rời để trao đổi hoặc lưu trữ tách rời, đồng thời chi phí lưu trữ một MB dữ liệu tương đối cao. Lưu trữ ngoại tuyến (offline storage): thường áp dụng cho dữ liệu ít khi cần truy xuất (lưu trữ, backup). Các thiết bị phổ biến dùng cho phương pháp này là băng từ, đĩa quang. Lưu trữ cận tuyến (near- line storage): phương pháp này giúp ta khắc phục được tình trạng truy xuất chậm của phương pháp lưu trữ ngoại tuyến nhưng chi phí lại khơng cao đĩ là chúng ta dùng thiết bị Jukebox để tự động quản lý các băng từ và đĩa quang. Di trú dữ liệu (data migration) là cơng nghệ tự động dời các dữ liệu ít dùng từ kho lưu trữ trực tuyến sang kho lưu trữ cận tuyến hay ngoại tuyến. Nĩi cách khác đây là quá trình chuyển các tập tin từ dạng lưu trữ này sang dạng lưu trữ khác. Đồng bộ hĩa việc cập nhật tập tin: dịch vụ này theo dõi các thay đổi khác nhau lên cùng một tập tin để đảm bảo rằng tất cả mọi người dùng đều cĩ bản sao mới nhất của tập tin và tập tin khơng bị hỏng. Sao lưu dự phịng (backup) là quá trình sao chép và lưu trữ một bản sao dữ liệu từ thiết bị lưu trữ chính. Khi thiết bị lưu trữ chính cĩ sự cố thì chúng ta dùng bản sao này để phục hồi dữ liệu.
  17. VI.2. Dịch vụ in ấn (Print Services) Dịch vụ in ấn là một ứng dụng mạng điều khiển và quản lý việc truy cập các máy in, máy fax mạng. Các lợi ích của dịch vụ in ấn: Giảm chi phí cho nhiều người cĩ thể chia nhau dùng chung các thiết bị đắt tiền như máy in màu, máy vẽ, máy in khổ giấy lớn. Tăng độ linh hoạt vì các máy tính cĩ thể đặt bất kỳ nơi nào, chứ khơng chỉ đặt cạnh PC của người dùng.Dùng cơ chế hàng đợi in để ấn định mức độ ưu tiên nội dung nào được in trước, nội dung nào được in sau. VI.3. Dịch vụ thơng điệp (Message Services) Là dịch vụ cho phép gởi/nhận các thư điện tử (e-mail). Cơng nghệ thư điện tử này rẻ tiền, nhanh chĩng, phong phú cho phép đính kèm nhiều loại file khác nhau như: phim ảnh, âm thanh Ngồi ra dịch vụ này cịn cung cấp các ứng dụng khác như: thư thoại (voice mail), các ứng dụng nhĩm làm việc (workgroup application). VI.4. Dịch vụ thư mục (Directory Services) Dịch vụ này cho phép tích hợp mọi thơng tin về các đối tượng trên mạng thành một cấu trúc thư mục dùng chung nhờ đĩ mà quá trình quản lý và chia sẻ tài nguyên trở nên hiệu quả hơn. VI.5. Dịch vụ ứng dụng (Application Services) Dịch vụ này cung cấp kết quả cho các chương trình ở client bằng cách thực hiện các chương trình trên server. Dịch vụ này cho phép các ứng dụng huy động năng lực của các máy tính chuyên dụng khác trên mạng. VI.6. Dịch vụ cơ sở dữ liệu (Database Services) Dịch vụ cơ sở dữ liệu thực hiện các chức năng sau: - Bảo mật cơ sở dữ liệu. - Tối ưu hĩa tiến trình thực hiện các tác vụ cơ sở dữ liệu. - Phục vụ số lượng người dùng lớn, truy cập nhanh vào các cơ sở dữ liệu. - Phân phối dữ liệu qua nhiều hệ phục vụ CSDL. VI.7. Dịch vụ Web Dịch vụ này cho phép tất cả mọi người trên mạng cĩ thể trao đổi các siêu văn bản với nhau. Các siêu bản này cĩ thể chứa hình ảnh, âm thanh giúp các người dùng cĩ thể trao đổi nhanh thơng tin và sống động hơn. VII. CÁC LỢI ÍCH THỰC TẾ CỦA MẠNG. VII.1. Tiết kiệm được tài nguyên phần cứng. Khi các máy tính của một phịng ban được nối mạng với nhau thì chúng ta cĩ thể chia sẻ những thiết bị ngoại vi như máy in, máy FAX, ổ đĩa CDROM Thay vì trang bị cho từng máy PC thì thơng qua mạng chúng ta cĩ thể dùng chung các thiết bị này. Ví dụ 1: trong một phịng máy thực hành cĩ khoảng 30 máy, nếu trang bị cho tất cả các máy trạm cĩ đĩa cứng thì rất phí mà chúng ta lại khơng tận dụng được hết năng suất của các đĩa cứng đĩ. Giải pháp tập trung tất cả các ứng dụng vào server và dùng cơng nghệ mạng bootrom để chạy các máy trạm sẽ làm giảm chi phí phần cứng đồng thời tiện dụng cho cơng tác quản trị phịng máy hạn chế được tình trạng các học viên vơ tình làm hỏng các máy trạm. Ví dụ 2: Một cơng ty muốn rằng tất cả các phịng ban đều được sử dụng Internet thơng qua modem và đường điện thoại. Nếu chúng ta trang bị cho mỗi phịng ban 1 modem và 1 đường điện thoại thì khơng khả thi vì vậy chúng ta phải tận dụng cơ sở hạ tầng mạng để chia sẻ 1 modem và đường điện thoại cho cả cơng ty đều cĩ thể truy cập Internet. VII.2. Trao đổi dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. Theo phương pháp truyền thống muốn chép dữ liệu giữa hai máy tính chúng ta dùng đĩa mềm hoặc dùng cáp link để nối hai máy lại với nhau sau đĩ chép dữ liệu. Chúng ta thấy rằng hai giải pháp trên sẽ khơng thực tế nếu một máy đặt tại tầng trệt và một máy đặt tại tầng 5 trong một tịa nhà. Việc trao đổi dữ liệu giữa các máy tính ngày càng nhiều hơn, đa dạng hơn, khoảng cách giữa các phịng ban trong cơng ty ngày càng xa hơn nên việc trao đổi dữ liệu theo phương thức truyền thống khơng cịn được áp dụng nữa, thay vào đĩ là các máy tính này được nối với nhau qua cơng nghệ mạng. VII.3. Chia sẻ ứng dụng. Các ứng dụng thay vì trên từng máy trạm chúng ta sẽ cài trên một máy server và các máy trạm dùng chung ứng dụng đĩ trên server. Lúc đĩ ta tiết kiệm được chi phí bản quyền và chi phí cài đặt, quản trị. VII.4. Tập trung dữ liệu, bảo mật và backup tốt.
  18. Đối với các cơng ty lớn dữ liệu lưu trữ trên các máy trạm rời rạc dễ dẫn đến tình trạng hư hỏng thơng tin và khơng được bảo mật. Nếu các dữ liệu này được tập trung về server để tiện việc bảo mật, backup và quét virus. VII.5. Sử dụng các phần mềm ứng dụng trên mạng. Nhờ các cơng nghệ mạng mà các phần mềm ứng dụng phát triển mạnh và được áp dụng vào nhiều lĩnh vực như hàng khơng (phần mềm bán vé máy bay tại các chi nhánh), đường sắt (phần mềm theo dõi đăng ký vé và bán vé tàu), cấp thốt nước (phần mềm quản lý cơng ty cấp thốt nước thành phố) VII.6. Sử dụng các dịch vụ Internet. Ngày nay Internet rất phát triển, tất cả mọi người trên thế giới đều cĩ thể trao đổi E-mail với nhau một cách dễ dàng hoặc cĩ thể trị chuyện với nhau mà chi phí rất thấp so với phí viễn thơng. Đồng thời các cơng ty cũng dùng cơng nghệ Web để quảng cáo sản phẩm, mua bán hàng hĩa qua mạng (thương mại điện tử) Dựa trên cơ sở hạ tầng mạng chúng ta cĩ thể xây dựng các hệ thống ứng dụng lớn như chính phủ điện tử, thương mại điện tử, điện thoại Internet nhằm giảm chi phí và tăng khả năng phục vụ ngày càng tốt hơn cho con người. Bài 2 MƠ HÌNH THAM CHIẾU OSI Tĩm tắt Lý thuyết 4 tiết - Thực hành 0 tiết Mục tiêu Các mục chính, Bài tập bắt buộc, Bài tập làm thêm, Kết thúc bài học này cung, cấp học viên, kiến thức về, giao thức, mơ hình OSI,TCP/IP và quá trình xử lý,vận chuyển của một gĩitin I. Mơ hình OSI. II. Quá trình xử lý và vận chuyển của một gĩi dữ liệu. III. Mơ hình tham chiếu TCP/IP. Dựa vào bài tập mơn mạng máy tính. I. MƠ HÌNH OSI. I.1. Khái niệm giao thức (protocol). Là quy tắc giao tiếp (tiêu chuẩn giao tiếp) giữa hai hệ thống giúp chúng hiểu và trao đổi dữ liệu được với nhau. Ví dụ: Internetwork Packet Exchange (IPX), Transmission control protocol/ Internetwork Protocol (TCP/IP), NetBIOS Extended User Interface (NetBEUI) I.2. Các tổ chức định chuẩn. ITU (International Telecommunication Union): Hiệp hội Viễn thơng quốc tế. IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers): Viện các kĩ sư điện và điện tử. ISO (International Standardization Organization): Tổ chức Tiêu chuẩn quốc tế, trụ sở tại Geneve, Thụy Sĩ. Vào năm 1977, ISO được giao trách nhiệm thiết kế một chuẩn truyền thơng dựa trên lí thuyết về kiến trúc các hệ thống mở làm cơ sở để thiết kế mạng máy tính. Mơ hình này cĩ tên là OSI (Open System Interconnection - tương kết các hệ thống mở) I.3. Mơ hình OSI. Mơ hình OSI (Open System Interconnection): là mơ hình được tổ chức ISO đề xuất từ 1977 và cơng bố lần đầu vào 1984. Để các máy tính và các thiết bị mạng cĩ thể truyền thơng với nhau phải cĩ những qui tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mơ hình OSI là một khuơn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng như thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp. Trong mơ hình OSI cĩ bảy lớp, mỗi lớp mơ tả một phần chức năng độc lập. Sự tách lớp của mơ hình này mang lại những lợi ích sau: - Chia hoạt động thơng tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn. - Chuẩn hĩa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm. - Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp cĩ thể phát triển độc lập và nhanh chĩng hơn. Mơ hình tham chiếu OSI định nghĩa các qui tắc cho các nội dung sau: - Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thơng được với nhau.
  19. - Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi nào thì khơng được. - Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng dữ liệu và đúng bên nhận. - Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau. - Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp. - Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn. Mơ hình tham chiếu OSI được chia thành bảy lớp với các chức năng sau: - Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện giữa ứng dụng và mạng. - Presentation Layer (lớp trình bày): thoả thuận khuơn dạng trao đổi dữ liệu. - Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các kết nối. - Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thơng giữa hai hệ thống. - Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền trong mơi trường liên mạng. - Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu): xác định việc truy xuất đến các thiết bị. - Physical Layer (lớp vật lý): chuyển đổi dữ liệu thành các bit và truyền đi. Hình 2.1 - Mơ hình tham chiếu OSI I.4. Chức năng của các lớp trong mơ hình tham chiếu OSI Lớp ứng dụng (Application Layer): là giao diện giữa các chương trình ứng dụng của người dùng và mạng. Lớp Application xử lý truy nhập mạng chung, kiểm sốt luồng và phục hồi lỗi. Lớp này khơng cung cấp các dịch vụ cho lớp nào mà nĩ cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng như: truyền file, gởi nhận E-mail, Telnet, HTTP, FTP, SMTP Lớp trình bày (Presentation Layer): lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng thức dữ liệu được trao đổi. Nĩ đảm bảo thơng tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầu cuối gởi đi, lớp ứng dụng của hệ thống khác cĩ thể đọc được. Lớp trình bày thơng dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khác nhau thơng qua một dạng chung, đồng thời nĩ cũng nén và giải nén dữ liệu. Thứ tự byte, bit bên gởi và bên nhận qui ước qui tắc gởi nhận một chuỗi byte, bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái. Nếu hai bên khơng thống nhất thì sẽ cĩ sự chuyển đổi thứ tự các byte bit vào trước hoặc sau khi truyền. Lớp presentation cũng quản lý các cấp độ nén dữ liệu nhằm giảm số bit cần truyền. Ví dụ: JPEG, ASCCI, EBCDIC Lớp phiên (Session Layer): lớp này cĩ chức năng thiết lập, quản lý, và kết thúc các phiên thơng tin giữa hai thiết bị truyền nhận. Lớp phiên cung cấp các dịch vụ cho lớp trình bày. Lớp Session cung cấp sự đồng bộ hĩa giữa các tác vụ người dùng bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu. Bằng cách này, nếu mạng khơng hoạt động thì chỉ cĩ dữ liệu truyền sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại. Lớp này cũng thi hành kiểm sốt hội thoại giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu. Ví dụ như: RPC, NFS, Lớp này kết nối theo ba cách: Haft-duplex, Simplex, Full-duplex. Lớp vận chuyển (Transport Layer): lớp vận chuyển phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết lập dữ liệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các thơng điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy. Dữ liệu tại lớp này gọi là segment. Lớp này thiết lập, duy trì và kết thúc các mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau: - Xếp thứ tự các phân đoạn: khi một thơng điệp lớn được tách thành nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao, lớp vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tự các phân đoạn trước khi ráp nối các phân đoạn thành thơng điệp ban đầu. - Kiểm sốt lỗi: khi cĩ phân đoạn bị thất bại, sai hoặc trùng lắp, lớp vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại. - Kiểm sốt luồng: lớp vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để xác nhận. Bên gửi sẽ khơng truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu bên nhận chưa gởi tín hiệu xác nhận rằng đã nhận được phân đoạn dữ liệu trước đĩ đầy đủ. Lớp mạng (Network Layer): lớp mạng chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thơng điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic thành địa chỉ vật lý đồng thời nĩ cũng chịu trách nhiệm gởi packet từ mạng nguồn đến mạng đích. Lớp này quyết định đường đi từ máy tính nguồn đến máy tính đích. Nĩ quyết định dữ liệu sẽ truyền trên đường nào dựa vào tình trạng, ưu tiên dịch vụ và các yếu tố khác. Nĩ cũng quản lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như chuyển đổi gĩi, định tuyến, và kiểm sốt sự tắc nghẽn dữ liệu. Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến (router) khơng thể truyền đủ đoạn dữ liệu mà máy tính nguồn gởi đi, lớp Network trên bộ định tuyến sẽ chia dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn, nĩi cách khác, nếu máy tính nguồn gởi đi các gĩi tin cĩ kích thước là 20Kb, trong khi Router chỉ cho phép các gĩi tin cĩ kích thước là 10Kb đi qua, thì lúc đĩ lớp
  20. Network của Router sẽ chia gĩi tin ra làm 2, mỗi gĩi tin cĩ kích thước là 10Kb. Ở đầu nhận, lớp Network ráp nối lại dữ liệu. Ví dụ: một số giao thức lớp này: IP, IPX, Dữ liệu ở lớp này gọi packet hoặc datagram. Lớp liên kết dữ liệu (Data link Layer): cung cấp khả năng chuyển dữ liệu tin cậy xuyên qua một liên kết vật lý. Lớp này liên quan đến: - Địa chỉ vật lý. - Mơ hình mạng. - Cơ chế truy cập đường truyền. - Thơng báo lỗi. - Thứ tự phân phối frame. - Điều khiển dịng. Tại lớp data link, các bít đến từ lớp vật lý được chuyển thành các frame dữ liệu bằng cách dùng một số nghi thức tại lớp này. Lớp data link được chia thành hai lớp con: - Lớp con LLC (logical link control). - Lớp con MAC (media access control). Lớp con LLC là phần trên so với các giao thức truy cập đường truyền khác, nĩ cung cấp sự mềm dẻo về giao tiếp. Bởi vì lớp con LLC hoạt động độc lập với các giao thức truy cập đường truyền, cho nên các giao thức lớp trên hơn (ví dụ như IP ở lớp mạng) cĩ thể hoạt động mà khơng phụ thuộc vào loại phương tiện LAN. Lớp con LLC cĩ thể lệ thuộc vào các lớp thấp hơn trong việc cung cấp truy cập đường truyền. Lớp con MAC cung cấp tính thứ tự truy cập vào mơi trường LAN. Khi nhiều trạm cùng truy cập chia sẻ mơi trường truyền, để định danh mỗi trạm, lớp cho MAC định nghĩa một trường địa chỉ phần cứng, gọi là địa chỉ MAC address. Địa chỉ MAC là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (card mạng). Lớp vật lý (Physical Layer): định nghĩa các qui cách về điện, cơ, thủ tục và các đặc tả chức năng để kích hoạt, duy trì và dừng một liên kết vật lý giữa các hệ thống đầu cuối. Một số các đặc điểm trong lớp vật lý này bao gồm: - Mức điện thế. - Khoảng thời gian thay đổi điện thế. - Tốc độ dữ liệu vật lý. - Khoảng đường truyền tối đa. - Các đầu nối vật lý. II. QUÁ TRÌNH XỬ LÝ VÀ VẬN CHUYỂN CỦA MỘT GĨI DỮ LIỆU. 1 Application Data L7 Presentat ion Data L7 L6 Session Data L7 L6 L5 Transport Data L7 L6 L5 L4 Network Data L7 L6 L5 L4 L3 Data Link Data L7 L6 L5 L4 L3 L2H L2H Data L7 L6 L5 L4 L3 L2H L2H Physical 4 Appl icat ion Data L7 Presentat ion Data L7 L6 Session Data L7 L6 L5 Transport Data L7 L6 L5 L4 Network Data L7 L6 L5 L4 L3 Data Link Data L7 L6 L5 L4 L3 L2H L2H Data L7 L6 L5 L4 L3 L2H L2H Physical 2 3 Hình 2.2 - Quá trình xử lý và vận chuyển của gĩi tin II.1. Quá trình đĩng gĩi dữ liệu (tại máy gửi) Đĩng gĩi dữ liệu là quá trình đặt dữ liệu nhận được vào sau header (và trước trailer) trên mỗi lớp. Lớp Physical khơng đĩng gĩi dữ liệu vì nĩ khơng dùng header và trailer. Việc đĩng gĩi dữ liệu khơng nhất thiết phải xảy ra trong mỗi lần truyền dữ liệu của trình ứng dụng. Các lớp 5, 6, 7
  21. sử dụng header trong quá trình khởi động, nhưng trong phần lớn các lần truyền thì khơng cĩ header của lớp 5, 6, 7 lý do là khơng cĩ thơng tin mới để trao đổi. Hình 2.3 - Tên gọi dữ liệu ở các tầng trong mơ hình OSI Các dữ liệu tại máy gửi được xử lý theo trình tự như sau: - Người dùng thơng qua lớp Application để đưa các thơng tin vào máy tính. Các thơng tin này cĩ nhiều dạng khác nhau như: hình ảnh, âm thanh, văn bản - Tiếp theo các thơng tin đĩ được chuyển xuống lớp Presentation để chuyển thành dạng chung, rồi mã hố và nén dữ liệu. - Tiếp đĩ dữ liệu được chuyển xuống lớp Session để bổ sung các thơng tin về phiên giao dịch này. - Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Transport, tại lớp này dữ liệu được cắt ra thành nhiều Segment và bổ sung thêm các thơng tin về phương thức vận chuyển dữ liệu để đảm bảo độ tin cậy khi truyền. - Dữ liệu tiếp tục được chuyển xuống lớp Network, tại lớp này mỗi Segment được cắt ra thành nhiều Packet và bổ sung thêm các thơng tin định tuyến. - Tiếp đĩ dữ liệu được chuyển xuống lớp Data Link, tại lớp này mỗi Packet sẽ được cắt ra thành nhiều Frame và bổ sung thêm các thơng tin kiểm tra gĩi tin (để kiểm tra ở nơi nhận). - Cuối cùng, mỗi Frame sẽ được tầng Vật Lý chuyển thành một chuỗi các bit, và được đẩy lên các phương tiện truyền dẫn để truyền đến các thiết bị khác. II.2. Quá trình truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận. Bước 1: Trình ứng dụng (trên máy gửi) tạo ra dữ liệu và các chương trình phần cứng, phần mềm cài đặt mỗi lớp sẽ bổ sung vào header và trailer (quá trình đĩng gĩi dữ liệu tại máy gửi). Bước 2: Lớp Physical (trên máy gửi) phát sinh tín hiệu lên mơi trường truyền tải để truyền dữ liệu. Bước 3: Lớp Physical (trên máy nhận) nhận dữ liệu. Bước 4: Các chương trình phần cứng, phần mềm (trên máy nhận) gỡ bỏ header và trailer và xử lý phần dữ liệu (quá trình xử lý dữ liệu tại máy nhận). Giữa bước 1 và bước 2 là quá trình tìm đường đi của gĩi tin. Thơng thường, máy gửi đã biết địa chỉ IP của máy nhận. Vì thế, sau khi xác định được địa chỉ IP của máy nhận thì lớp Network của máy gửi sẽ so sánh địa chỉ IP của máy nhận và địa chỉ IP của chính nĩ: - Nếu cùng địa chỉ mạng thì máy gửi sẽ tìm trong bảng MAC Table của mình để cĩ được địa chỉ MAC của máy nhận. Trong trường hợp khơng cĩ được địa chỉ MAC tương ứng, nĩ sẽ thực hiện giao thức ARP để truy tìm địa chỉ MAC. Sau khi tìm được địa chỉ MAC, nĩ sẽ lưu địa chỉ MAC này vào trong bảng MAC Table để lớp Datalink sử dụng ở các lần gửi sau. Sau khi cĩ địa chỉ MAC thì máy gửi sẽ gởi gĩi tin đi (giao thức ARP sẽ được nĩi thêm trong chương 6). - Nếu khác địa chỉ mạng thì máy gửi sẽ kiểm tra xem máy cĩ được khai báo Default Gateway hay khơng. + Nếu cĩ khai báo Default Gateway thì máy gửi sẽ gởi gĩi tin thơng qua Default Gateway. + Nếu khơng cĩ khai báo Default Gateway thì máy gởi sẽ loại bỏ gĩi tin và thơng báo "Destination host Unreachable" II.3. Chi tiết quá trình xử lý tại máy nhận Bước 1: Lớp Physical kiểm tra quá trình đồng bộ bit và đặt chuỗi bit nhận được vào vùng đệm. Sau đĩ thơng báo cho lớp Data Link dữ liệu đã được nhận. Bước 2: Lớp Data Link kiểm lỗi frame bằng cách kiểm tra FCS trong trailer. Nếu cĩ lỗi thì frame bị bỏ. Sau đĩ kiểm tra địa chỉ lớp Data Link (địa chỉ MAC) xem cĩ trùng với địa chỉ máy nhận hay khơng. Nếu đúng thì phần dữ liệu sau khi loại header và trailer sẽ được chuyển lên cho lớp Network. Bước 3: Địa chỉ lớp Network được kiểm tra xem cĩ phải là địa chỉ máy nhận hay khơng (địa chỉ IP) ? Nếu đúng thì dữ liệu được chuyển lên cho lớp Transport xử lý. Bước 4: Nếu giao thức lớp Transport cĩ hỗ trợ việc phục hồi lỗi thì số định danh phân đoạn được xử lý. Các thơng tin ACK, NAK (gĩi tin ACK, NAK dùng để phản hồi về việc các gĩi tin đã được gởi đến máy nhận chưa) cũng được xử lý ở lớp này. Sau quá trình phục hồi lỗi và sắp thứ tự các phân đoạn, dữ liệu được đưa lên lớp Session.
  22. Bước 5: Lớp Session đảm bảo một chuỗi các thơng điệp đã trọn vẹn. Sau khi các luồng đã hồn tất, lớp Session chuyển dữ liệu sau header lớp 5 lên cho lớp Presentation xử lý. Bước 6: Dữ liệu sẽ được lớp Presentation xử lý bằng cách chuyển đổi dạng thức dữ liệu. Sau đĩ kết quả chuyển lên cho lớp Application. Bước 7: Lớp Application xử lý header cuối cùng. Header này chứa các tham số thoả thuận giữa hai trình ứng dụng. Do vậy tham số này thường chỉ được trao đổi lúc khởi động quá trình truyền thơng giữa hai trình ứng dụng. III. MƠ HÌNH THAM CHIẾU TCP/IP. III.1. Vai trị của mơ hình tham chiếu TCP/IP. Các bộ phận, văn phịng của Chính phủ Hoa Kỳ đã nhận thức được sự quan trọng và tiềm năng của kĩ thuật Internet từ nhiều năm trước, cũng như đã cung cấp tài chánh cho việc nghiên cứu, để thực sự cĩ được một mạng Internet tồn cầu. Sự hình thành kĩ thuật Internet là kết quả nghiên cứu dưới sự tài trợ của Defense/Advanced Research Projects Agency (ARPA/DARPA). Kĩ thuật ARPA bao gồm một tập hợp của các chuẩn mạng, đặc tả chi tiết cách thức mà các máy tính thơng tin liên lạc với nhau, cũng như các quy ước cho các mạng interconnecting và định tuyến giao thơng. Tên chính thức là TCP/IP Internet Protocol Suite và thường được gọi là TCP/IP, cĩ thể dùng để thơng tin liên lạc qua tập hợp bất kỳ các mạng interconnected. Nĩ cĩ thể dùng để liên kết mạng trong một cơng ty, khơng nhất thiết phải nối kết với các mạng khác bên ngồi. III.2. Các lớp của mơ hình tham chiếu TCP/IP. Hình 2.4 - Mơ hình tham chiếu TCP/IP Mơ hình tham chiếu TCP/IP tương tự như kiến trúc OSI, sau đây là một số tính chất của các lớp trong mơ hình tham chiếu TCP/IP: - Lớp Application: quản lý các giao thức, như hỗ trợ việc trình bày, mã hĩa, và quản lý cuộc gọi. Lớp Application cũng hỗ trợ nhiều ứng dụng, như: FTP (File Transfer Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), TFTP (Trivial File Transfer Protocol). - Lớp Transport: đảm nhiệm việc vận chuyển từ nguồn đến đích. Tầng Transport đảm nhiệm việc truyền dữ liệu thơng qua hai nghi thức: TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol). - Lớp Internet: đảm nhiệm việc chọn lựa đường đi tốt nhất cho các gĩi tin. Nghi thức được sử dụng chính ở tầng này là nghi thức IP (Internet Protocol). - Lớp Network Interface: cĩ tính chất tương tự như hai lớp Data Link và Physical của kiến trúc OSI. III.3. Các bước đĩng gĩi dữ liệu trong mơ hình TCP/IP. Data Application Data Transport TCP Data Internet TCP IP Data Network Interface TCP IP LH LH 1. 2. 3. 4. 5. Hình 2.5 - Các bước đĩng gĩi trong mơ hình TCP/IP III.4. So sánh mơ hình OSI và TCP/IP. Application OSI Application Presentation Session
  23. Transport Network Data Link Physical TCP UDP IP, ARP, ICMP Network Interface TCP/IP SAP, NCP IPX MAC Protocols NetWare SPX Hình 2.6 - So sánh mơ hình OSI và mơ hình TCP/IP Các điểm giống nhau: - Cả hai đều cĩ kiến trúc phân lớp. - Đều cĩ lớp Application, mặc dù các dịch vụ ở mỗi lớp khác nhau. - Đều cĩ các lớp Transport và Network. - Sử dụng kĩ thuật chuyển packet (packet-switched). - Các nhà quản trị mạng chuyên nghiệp cần phải biết rõ hai mơ hình trên. Các điểm khác nhau: - Mơ hình TCP/IP kết hợp lớp Presentation và lớp Session vào trong lớp Application. - Mơ hình TCP/IP kết hợp lớp Data Link và lớp Physical vào trong một lớp. - Mơ hình TCP/IP đơn giản hơn bởi vì cĩ ít lớp hơn. - Nghi thức TCP/IP được chuẩn hĩa và được sử dụng phổ biến trên tồn thế giới. Bài 3 ĐỊA CHỈ IP Tĩm tắt Lý thuyết 5 tiết - Thực hành 5 tiết, Mục tiêu Các mục chính Bài tập bắt buộc, Bài tập làm thêm, Kết thúc bài học này cung cấp học viên kiến thức về cấu trúc của một địa chỉ IP, các lớp địa chỉ, kỹ thuật chia mạng con, kỹ thuật NAT I. Tổng quan về địa chỉ IP. II. Giới thiệu các lớp địa chỉ. III. Các ví dụ khi tính tốn trên địa chỉ mạng. Dựa vào bài tập mơn mạng máy tính. I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHỈ IP Là địa chỉ cĩ cấu trúc, được chia làm hai hoặc ba phần là: network_id&host_id hoặc network_id&subnet_id&host_id. Là một con số cĩ kích thước 32 bit. Khi trình bày, người ta chia con số 32 bit này thành bốn phần, mỗi phần cĩ kích thước 8 bit, gọi là octet hoặc byte. Cĩ các cách trình bày sau: - Ký pháp thập phân cĩ dấu chấm (dotted-decimal notation). Ví dụ: 172.16.30.56. - Ký pháp nhị phân. Ví dụ: 10101100 00010000 00011110 00111000. - Ký pháp thập lục phân. Ví dụ: AC 10 1E 38. Khơng gian địa chỉ IP (gồm 232 địa chỉ) được chia thành nhiều lớp (class) để dễ quản lý. Đĩ là các lớp: A, B, C, D và E; trong đĩ các lớp A, B và C được triển khai để đặt cho các host trên mạng Internet; lớp D dùng cho các nhĩm multicast; cịn lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu. Địa chỉ IP cịn được gọi là địa chỉ logical, trong khi địa chỉ MAC cịn gọi là địa chỉ vật lý (hay địa chỉ physical). II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN. Network_id: là giá trị để xác định đường mạng. Trong số 32 bit dùng địa chỉ IP, sẽ cĩ một số bit đầu tiên dùng để xác định network_id. Giá trị của các bit này được dùng để xác định đường mạng. Host_id: là giá trị để xác định host trong đường mạng. Trong số 32 bit dùng làm địa chỉ IP, sẽ cĩ một số bit cuối cùng dùng để xác định host_id. Host_id chính là giá trị của các bit này.
  24. Địa chỉ host: là địa chỉ IP, cĩ thể dùng để đặt cho các interface của các host. Hai host nằm thuộc cùng một mạng sẽ cĩ network_id giống nhau và host_id khác nhau. Mạng (network): một nhĩm nhiều host kết nối trực tiếp với nhau. Giữa hai host bất kỳ khơng bị phân cách bởi một thiết bị layer 3. Giữa mạng này với mạng khác phải kết nối với nhau bằng thiết bị layer 3. Địa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dùng để đặt cho các mạng. Địa chỉ này khơng thể dùng để đặt cho một interface. Phần host_id của địa chỉ chỉ chứa các bit 0. Ví dụ 172.29.0.0 là một địa chỉ mạng. Mạng con (subnet network): là mạng cĩ được khi một địa chỉ mạng (thuộc lớp A, B, C) được phân chia nhỏ hơn (để tận dụng số địa chỉ mạng được cấp phát). Địa chỉ mạng con được xác định dựa vào địa chỉ IP và mặt nạ mạng con (subnet mask) đi kèm (sẽ đề cập rõ hơn ở phần sau). Địa chỉ broadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng. Phần host_id chỉ chứa các bit 1. Địa chỉ này cũng khơng thể dùng để đặt cho một host được. Ví dụ 172.29.255.255 là một địa chỉ broadcast. Các phép tốn làm việc trên bit: Phép AND Phép OR A B A and B A B A or B 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 Ví dụ sau minh hoạ phép AND giữa địa chỉ 172.29.14.10 và mask 255.255.0.0 172.29.14.10 = 10101100000111010000111000001010AND 255.255.0.0 = 11111111111111110000000000000000 172.29.0.0 = 10101100000111010000000000000000 Mặt nạ mạng (network mask): là một con số dài 32 bit, là phương tiện giúp máy xác định được địa chỉ mạng của một địa chỉ IP (bằng cách AND giữa địa chỉ IP với mặt nạ mạng) để phục vụ cho cơng việc routing. Mặt nạ mạng cũng cho biết số bit nằm trong phần host_id. Được xây dựng theo cách: bật các bit tương ứng với phần network_id (chuyển thành bit 1) và tắt các bit tương ứng với phần host_id (chuyển thành bit 0). Mặt nạ mặc định của lớp A: sử dụng cho các địa chỉ lớp A khi khơng chia mạng con, mặt nạ cĩ giá trị 255.0.0.0. Mặt nạ mặc định của lớp B: sử dụng cho các địa chỉ lớp B khi khơng chia mạng con, mặt nạ cĩ giá trị 255.255.0.0. Mặt nạ mặc định của lớp C: sử dụng cho các địa chỉ lớp C khi khơng chia mạng con, mặt nạ cĩ giá trị 255.255.255.0. III. GIỚI THIỆU CÁC LỚP ĐỊA CHỈ. III.1. Lớp A. Dành một byte cho phần network_id và ba byte cho phần host_id. network_id host_id Để nhận diện ra lớp A, bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là bit 0. Dưới dạng nhị phân, byte này cĩ dạng 0xxxxxxx. Vì vậy, những địa chỉ IP cĩ byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 0 (00000000) đến 127 (01111111) sẽ thuộc lớp A. Ví dụ địa chỉ 50.14.32.8 là một địa chỉ lớp A (50 < 127). Byte đầu tiên này cũng chính là network_id, trừ đi bit đầu tiên làm ID nhận dạng lớp A, cịn lại bảy bit để đánh thứ tự các mạng, ta được 128 (27) mạng lớp A khác nhau. Bỏ đi hai trường hợp đặc biệt là 0 và 127. Kết quả là lớp A chỉ cịn 126 (27-2) địa chỉ mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0. Phần host_id chiếm 24 bit, tức cĩ thể đặt địa chỉ cho 16.777.216 (224) host khác nhau trong mỗi mạng. Bỏ đi một địa chỉ mạng (phần host_id chứa tồn các bit 0) và một địa chỉ broadcast (phần host_id chứa tồn các bit 1) như vậy cĩ tất cả 16.777.214 (224-2) host khác nhau trong mỗi mạng lớp A. Ví dụ, đối với mạng 10.0.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là 10.0.0.1 đến 10.255.255.254. network network network mỗi mạng chứa16777214 host 126 mạng khác nhau Hình 3.1 - Mơ tả các mạng lớp A kết nối với nhau III.2. Lớp B. Dành hai byte cho mỗi phần network_id và host_id. network_id host_id Dấu hiệu để nhận dạng địa chỉ lớp B là byte đầu tiên luơn bắt đầu bằng hai bit 10. Dưới dạng nhị phân, octet cĩ dạng 10xxxxxx. Vì vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 128 (10000000) đến 191 (10111111) sẽ
  25. thuộc về lớp B. Ví dụ 172.29.10.1 là một địa chỉ lớp B (128 < 172 < 191). Phần network_id chiếm 16 bit bỏ đi 2 bit làm ID cho lớp, cịn lại 14 bit cho phép ta đánh thứ tự 16.384 (214) mạng khác nhau (128.0.0.0 đến 191.255.0.0) Phần host_id dài 16 bit hay cĩ 65536 (216) giá trị khác nhau. Trừ 2 trường hợp đặc biệt cịn lại 65534 host trong một mạng lớp B. Ví dụ, đối với mạng 172.29.0.0 thì các địa chỉ host hợp lệ là từ 172.29.0.1 đến 172.29.255.254. network network network mỗi mạng chứa 65534 host 16384 mạng khác nhau Hình 3.2 - Mơ tả các mạng lớp B kết nối với nhau III.3. Lớp C. Dành ba byte cho phần network_id và một byte cho phần host_id. network_id host_id Byte đầu tiên luơn bắt đầu bằng ba bit 110 và dạng nhị phân của octet này là 110xxxxx. Như vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 192 (11000000) đến 223 (11011111) sẽ thuộc về lớp C. Ví dụ một địa chỉ lớp C là 203.162.41.235 (192 < 203 < 223). Phần network_id dùng ba byte hay 24 bit, trừ đi 3 bit làm ID của lớp, cịn lại 21 bit hay 2.097.152 (221) địa chỉ mạng (từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0). Phần host_id dài một byte cho 256 (28) giá trị khác nhau. Trừ đi hai trường hợp đặc biệt ta cịn 254 host khác nhau trong một mạng lớp C. Ví dụ, đối với mạng 203.162.41.0, các địa chỉ host hợp lệ là từ 203.162.41.1 đến 203.162.41.254. III.4. Lớp D và E. Các địa chỉ cĩ byte đầu tiên nằm trong khoảng 224 đến 255 là các địa chỉ thuộc lớp D hoặc E. Do các lớp này khơng phục vụ cho việc đánh địa chỉ các host nên khơng trình bày ở đây. III.5. Bảng tổng kết. Lớp A Lớp B Lớp C Giá trị của byte đầu tiên 0 - 127 128 - 191 192 - 223 Số byte phần Network_id 1 2 3 Số byte phần Host_id 3 2 1 Network mask 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0 Broadcast XX.255.255.255 XX.XX.255.255 XX.XX.XX.255 Network Address XX.0.0.0 XX.XX.0.0 XX.XX.XX.0 Số đường mạng 128 16.384 2.097.152 Số host trên mỗi đường mạng 16.777.214 65.534 254 * Ghi chú: XX là số bất kỳ trong miền cho phép. III.6. Ví dụ cách triển khai đặt địa chỉ IP cho một hệ thống mạng. 192.168.1.5 192.168.1.6 192.168.1.7 192.168.1.8 192.168.2.5 192.168.2.6 192.168.2.7 192.168.2.8 192.168.1.1 192.168.2.1 192.168.3.1 192.168.3.2 Mạng 192.168.1.0 Mạng 192.168.3.0 Mạng 192.168.2.0 Hình 3.3 - Minh họa một hệ thống mạng III.7. Chia mạng con (subnetting). Giả sử ta phải tiến hành đặt địa chỉ IP cho hệ thống cĩ cấu trúc như sau: Hình 3.4 - Hệ thống mạng cĩ 6 đường mạng Theo hình trên, ta bắt buộc phải dùng đến tất cả là sáu đường mạng riêng biệt để đặt cho hệ thống mạng của mình, mặc dù trong mỗi mạng chỉ dùng đến vài địa chỉ trong tổng số 65534 địa chỉ hợp lệ, đĩ là một sự phí phạm to lớn. Thay vì vậy, khi sử dụng kỹ thuật chia mạng con, ta chỉ cần sử dụng một đường mạng 150.150.0.0 và chia đường mạng này thành sáu mạng con theo hình bên dưới:
  26. Hình 3.5 - Hệ thống mạng cĩ 6 đường mạng (sau khi chia Subnet) Rõ ràng khi tiến hành cấp phát địa chỉ cho các hệ thống mạng lớn, người ta phải sử dụng kỹ thuật chia mạng con trong tình hình địa chỉ IP ngày càng khan hiếm. Ví dụ trong hình trên hồn tồn chưa phải là chiến lược chia mạng con tối ưu. Thật sự người ta cịn cĩ thể chia mạng con nhỏ hơn nữa, đến một mức độ khơng bỏ phí một địa chỉ IP nào khác. Xét về khía cạnh kỹ thuật, chia mạng con chính là việc mượn một số bit trong phần host_id ban đầu để đặt cho các mạng con. Lúc này, cấu trúc của địa chỉ IP gồm cĩ ba phần: network_id, subnet_id và host_id. Số bit dùng cho phần subnet_id bao nhiêu là tuỳ thuộc vào chiến lược chia mạng con của người quản trị, cĩ thể là một con số trịn byte (8 bit) hoặc một số bit lẻ vẫn được. Tuy nhiên subnet_id khơng thể chiếm trọn số bit cĩ trong host_id ban đầu, cụ thể là (số bit làm subnet_id) ≤ (số bit làm host_id)-2. Hình 3.6 - Số lượng Subnet tối đa được phép Số lượng host trong mỗi mạng con được xác định bằng số bit trong phần host_id; 2x- 2 là số địa chỉ hợp lệ cĩ thể đặt cho các host trong mạng con. Tương tự, số bit trong phần subnet_id xác định số lượng mạng con. Giả sử số bit là y Ỉ 2y- 2 là số lượng mạng con cĩ được (trường hợp đặc biệt thì cĩ thể sử dụng được 2y mạng con). Một số khái niệm mới: - Địa chỉ mạng con (địa chỉ đường mạng): bao gồm cả phần network_id và subnet_id, phần host_id chỉ chứa các bit 0. Theo hình bên trên thì ta cĩ các địa chỉ mạng con sau: 150.150.1.0, 150.150.2.0, - Địa chỉ broadcast trong một mạng con: Giữ nguyên các bit dùng làm địa chỉ mạng con, đồng thời bật tất cả các bit trong phần host_id lên 1. Ví dụ địa chỉ broadcast của mạng con 150.150.1.0 là 150.150.1.255. - Mặt nạ mạng con (subnet mask): giúp máy tính xác định được địa chỉ mạng con của một địa chỉ host. Để xây dựng mặt nạ mạng con cho một hệ thống địa chỉ, ta bật các bit trong phần network_id và subnet_id lên 1, tắt các bit trong phần host_id thành 0. Ví dụ mặt nạ mạng con dùng cho hệ thống mạng trong hình trên là 255.255.255.0. Vấn đề đặt ra là khi xác định được một địa chỉ IP (ví dụ 172.29.8.230) ta khơng thể biết được host này nằm trong mạng nào (khơng thể biết mạng này cĩ chia mạng con hay khơng, và nếu cĩ chia thì dùng bao nhiêu bit để chia). Chính vì vậy khi ghi nhận địa chỉ IP của một host, ta cũng phải cho biết subnet mask là bao nhiêu (subnet mask cĩ thể là giá trị thập phân, cũng cĩ thể là số bit dùng làm subnet mask). + Ví dụ địa chỉ IP ghi theo giá trị thập phân của subnet mask là 172.29.8.230/255.255.255.0 + Hoặc địa chỉ IP ghi theo số bit dùng làm subnet mask là 172.29.8.230/24. III.8. Địa chỉ riêng (private address) và cơ chế chuyển đổi địa chỉ mạng (Network Address Translation - NAT) Tất cả các IP host khi kết nối vào mạng Internet đều phải cĩ một địa chỉ IP do tổ chức IANA (Internet Assigned Numbers Authority) cấp phát - gọi là địa chỉ hợp lệ (hay là được đăng ký). Tuy nhiên số lượng host kết nối vào mạng ngày càng gia tăng dẫn đến tình trạng khan hiếm địa chỉ IP. Một giải pháp đưa ra là sử dụng cơ chế NAT kèm theo là RFC 1918 qui định danh sách địa chỉ riêng. Các địa chỉ này sẽ khơng được IANA cấp phát - hay cịn gọi là địa chỉ khơng hợp lệ. Bảng sau liệt kê danh sách các địa chỉ này: Nhĩm địa chỉ Lớp Số lượng mạng 10.0.0.0 đến 10.255.255.255 A 1 172.16.0.0 đến 172.31.255.255 B 16 192.168.0.0 đến 192.168.255.255 C 256 III.9. Cơ chế NAT NAT được sử dụng trong thực tế là tại một thời điểm, tất cả các host trong một mạng LAN thường khơng truy xuất vào Internet đồng thời, chính vì vậy ta khơng cần phải sử dụng một số lượng tương ứng địa chỉ IP hợp lệ. NAT cũng được sử dụng khi nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cung cấp số lượng địa chỉ IP hợp lệ ít hơn so với số máy cần truy cập Internet. NAT được sử dụng trên các router đĩng vai trị là gateway cho một mạng. Các host bên trong mạng LAN sẽ sử dụng một lớp địa chỉ riêng thích hợp. Cịn danh sách các địa chỉ IP hợp lệ sẽ được cấu hình trên Router NAT. Tất cả các packet của các host bên trong mạng LAN khi gửi đến một
  27. host trên Internet đều được router NAT phân tích và chuyển đổi các địa chỉ riêng cĩ trong packet thành một địa chỉ hợp lệ trong danh sách rồi mới chuyển đến host đích nằm trên mạng Internet. Sau đĩ nếu cĩ một packet gửi cho một host bên trong mạng LAN thì Router NAT cũng chuyển đổi địa chỉ đích thành địa chỉ riêng của host đĩ rồi mới chuyển cho host ở bên trong mạng LAN. Một cơ chế mở rộng của NAT là PAT (Port Address Translation) cũng dùng cho mục đích tương ứng. Lúc này thay vì chỉ chuyển đổi địa chỉ IP thì cả địa chỉ cổng dịch vụ (port) cũng được chuyển đổi (do Router NAT quyết định). IV. MỘT SỐ CÂU HỎI THƯỜNG ĐẶT RA KHI LÀM VIỆC VỚI ĐỊA CHỈ IP. IV.1. Ví dụ 1. Người ta ghi nhận được địa chỉ IP của một host như sau: 172.29.32.30/255.255.240.0, hãy trả lời các câu hỏi sau: - Hãy cho biết mạng chứa host đĩ cĩ chia mạng con hay khơng? Nếu cĩ thì cho biết cĩ bao nhiêu mạng con tương tự như vậy? Và cĩ bao nhiêu host trong mỗi mạng con? - Hãy cho biết host nằm trong mạng cĩ địa chỉ là gì? - Hãy cho biết địa chỉ broadcast dùng cho mạng đĩ? - Liệt kê danh sách các địa chỉ host nằm chung mạng con với host trên. Hướng dẫn trả lời: Hãy cho biết mạng chứa host đĩ cĩ chia mạng con hay khơng? Nếu cĩ thì cho biết cĩ bao nhiêu mạng con tương tự như vậy? Và cĩ bao nhiêu host trong mỗi mạng con? 1. Xác định lớp địa chỉ Ỉ xác định mặt nạ mặc định của lớp, so khớp với mặt nạ của địa chỉ Ỉ kết luận cĩ chia mạng con hay khơng? 2. Xác định số bit trong subnet_id = x Ỉ số mạng con = 2x -2. 3. Xác định số bit trong host_id = y Ỉ số host trong mạng con = 2y -2. Ỵ Như vậy, Host này cĩ địa chỉ IP thuộc lớp B, trong khi subnet mask của Host lại là 255.255.240.0 (khác với subnet mask mặc định của lớp B) Ỵ nên host trên nằm trong mạng cĩ chia mạng con. Subnet mask mặc định của lớp B 255.255.0.0 = 11111111 11111111 00000000 00000000 Subnet mask của Host 255.255.240.0 = 11111111 11111111 11110000 00000000 Ỵ So sánh số bit dùng làm subnet mask của Host với số bit dùng làm subnet mask mặc định của lớp B, sẽ cĩ được số bit dùng làm subnet_id là 4 bit. Nên số bit dùng làm host_id sẽ là (16-4) = 12 bit. Ỵ Số mạng con tương tự là 14. Ỵ Số host trong mỗi mạng con là 4094. Hãy cho biết host nằm trong mạng cĩ địa chỉ là gì? 1. Duyệt mặt nạ mạng con và địa chỉ IP theo từng byte tương ứng, từ trái qua phải. + Byte nào của subnet mask mang giá trị 255 thì ghi lại byte tương ứng của địa chỉ IP. + Byte nào của subnet mask là 0 thì ghi lại byte tương ứng ở địa chỉ IP là 0. + Nếu giá trị của byte nào ở subnet mask khác 255 và 0 thì để trống byte tương ứng ở địa chỉ IP và gọi byte này là số khĩ chịu. 2. Tìm số cơ sở = 256-số khĩ chịu. 3. Tìm bội số lớn nhất của số cơ sở nhưng bội số này phải bé hơn hoặc bằng số tương ứng trong địa chỉ IP và ghi lại số này. Ỵ 172.29.___.0. Số khĩ chịu = 240. Ỵ Số cơ sở = 256 - 240 = 16. Ỵ Bội số của 16 lớn nhất nhưng bé hơn hoặc bằng 32 là 32 Ỵ địa chỉ đường mạng cần tìm là 172.29.32.0. Hãy cho biết địa chỉ broadcast dùng cho mạng đĩ? 1. Duyệt mặt nạ mạng con và địa chỉ IP theo từng byte tương ứng, từ trái qua phải. + Byte nào của subnet mask mang giá trị 255 thì ghi lại byte tương ứng của địa chỉ IP, + Byte nào của subnet mask là 0 thì ghi vào byte tương ứng của địa chỉ IP là 255 + Nếu byte của subnet mask cĩ giá trị khác 255 và 0 thì để trống byte tương ứng ở địa chỉ IP và gọi byte này là số khĩ chịu. 2. Tìm số cơ sở = 256 - số khĩ chịu. 3. Tìm bội số nhỏ nhất của số cơ sở nhưng bội số này phải lớn hơn số tương ứng trong địa chỉ IP, đem số này trừ đi 1 thì được kết quả. Ỵ 172.29.___.255. Số khĩ chịu = 240. Ỵ Số cơ sở = 256 - 240 = 16. Ỵ Bội số nhỏ nhất của 16 nhưng lớn hơn 32 là 48. 48 - 1 =47
  28. Ỵ Địa chỉ broadcast cần tìm là 172.29.47.255. Liệt kê danh sách các địa chỉ host nằm chung mạng con với host trên? Các địa chỉ host hợp lệ cĩ thể đặt cho các host nằm chung mạng con với host ở trên là: các địa chỉ sau địa chỉ mạng và trước địa chỉ broadcast. Ỵ Các địa chỉ từ 172.29.32.1 đến 172.29.47.254. IV.2. Ví dụ 2. Cho host cĩ địa chỉ 10.8.100.49/19. Hãy trả lời các câu hỏi trên cho host này. - Subnet mask là 19 bit hay 255.255.224.0 Ỉ cĩ chia mạng con. Số bit trong subnet_id là 11 Ỉ số subnet = 211-2 = 2046. Số bit trong host_id là 13 Ỉ số host hợp lệ = 213- 2 = 8190. - Địa chỉ mạng: 10.8.___.0. Số khĩ chịu = 224 Ỉ Số cơ sở = 256 - 224 = 32. Bội số lớn nhất của 32 nhưng bé hơn 100 là 96 Ỉ địa chỉ mạng là 10.8.96.0. - Địa chỉ broadcast: 10.8.127.255. - Các địa chỉ hợp lệ của mạng con: 10.8.96.1 đến 10.8.127.254 Bài 4 PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG Tĩm tắt Lý thuyết 6 tiết - Thực hành 10 tiết Mục tiêu Các mục chính Bài tập bắt buộc, Bài tập làm thêm, Kết thúc bài học này cung cấp học viên kiến thức về các mơi trường truyền dẫn, chức năng và mơ hình hoạt động của các thiết bị mạng I. Giới thiệu về mơi trường truyền dẫn. II. Các loại cáp mạng. III. Đường truyền vơ tuyến. IV. Các thiết bị mạng Dựa vào bài tập mơn mạng máy tính. I. GIỚI THIỆU VỀ MƠI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN I.1. Khái niệm Trên một mạng máy tính, các dữ liệu được truyền trên một mơi trường truyền dẫn (transmission media), nĩ là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị. Cĩ hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu: - Hữu tuyến (bounded media) - Vơ tuyến (boundless media) Thơng thường hệ thống mạng sử dụng hai loại tín hiệu là: digital và analog. I.2. Tần số truyền thơng Phương tiện truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác. Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt). Các tín hiệu truyền thơng giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sĩng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại. Các sĩng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Các tần số này cĩ thể được dùng với cáp xoắn đơi, cáp đồng trục hoặc thơng qua việc truyền phủ sĩng radio. Sĩng viba (microware) thường dùng truyền thơng tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại cellular. Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thơng qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và cĩ thể phát được sĩng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sĩng cho nhiều trạm thu. Chúng ta cĩ thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thơng qua cáp quang. I.3. Các đặc tính của phương tiện truyền dẫn Mỗi phương tiện truyền dẫn đều cĩ những tính năng đặc biệt thích hợp với mỗi kiểu dịch vụ cụ thể, nhưng thơng thường chúng ta quan tâm đến những yếu tố sau: - Chi phí - Yêu cầu cài đặt - Độ bảo mật - Băng thơng (bandwidth): được xác định bằng tổng lượng thơng tin cĩ thể truyền dẫn trên đường truyền tại một thời điểm. Băng thơng là một số xác định, bị giới hạn bởi phương tiện truyền dẫn, kỹ thuật truyền dẫn và thiết bị mạng được sử dụng. Băng thơng là một trong những thơng số dùng để phân tích độ hiệu quả của đường mạng. Đơn vị của băng thơng: + Bps (Bits per second-số bit trong một giây): đây là đơn vị cơ bản của băng thơng. + KBps (Kilobits per second): 1 KBps=103 bps=1000 Bps + MBps (Megabits per second): 1 MBps = 103 KBps
  29. + GBps (Gigabits per second): 1 GBps = 103 MBps + TBps (Terabits per second): 1 TBps = 103 GBPS. - Thơng lượng (Throughput): lượng thơng tin thực sự được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm. - Băng tầng cơ sở (baseband): dành tồn bộ băng thơng cho một kênh truyền, băng tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thơng). - Độ suy giảm (attenuation): độ đo sự suy yếu đi của tín hiệu khi di chuyển trên một phương tiện truyền dẫn. Các nhà thiết kế cáp phải chỉ định các giới hạn về chiều dài dây cáp vì khi cáp dài sẽ dẫn đến tình trạng tín hiệu yếu đi mà khơng thể phục hồi được. - Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference - EMI): bao gồm các nhiễu điện từ bên ngồi làm biến dạng tín hiệu trong một phương tiện truyền dẫn. - Nhiễu xuyên kênh (crosstalk): hai dây dẫn đặt kề nhau làm nhiễu lẫn nhau. Hình 4.1 - Mơ phỏng trường hợp nhiễu xuyên kênh (crosstalk) I.4. Các kiểu truyền dẫn. Cĩ các kiểu truyền dẫn như sau: + Đơn cơng (Simplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị nhận tín hiệu được phân biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trị phát tín hiệu, cịn thiết bị thu chỉ đảm nhiệm vai trị nhận tín hiệu. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này. + Bán song cơng (Half-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị cĩ thể là thiết bị phát, vừa là thiết bị thu. Nhưng tại một thời điểm thì chỉ cĩ thể ở một trạng thái (phát hoặc thu). Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này. + Song cơng (Full-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, tại một thời điểm, thiết bị cĩ thể vừa phát vừa thu. Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này. II. CÁC LOẠI CÁP. II.1. Cáp đồng trục (coaxial). Là kiểu cáp đầu tiên được dùng trong các LAN, cấu tạo của cáp đồng trục gồm: - Dây dẫn trung tâm: dây đồng hoặc dây đồng bện. - Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngồi và dây dẫn phía trong. - Dây dẫn ngồi: bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện hoặc lá. Dây này cĩ tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và được nối đất để thốt nhiễu. - Ngồi cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp. Hình 4.2 - Chi tiết cáp đồng trục Ưu điểm của cáp đồng trục: là rẻ tiền, nhẹ, mềm và dễ kéo dây. Cáp mỏng (thin cable/thinnet): cĩ đường kính khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa là 185 m. - Cáp RC-58, trở kháng 50 ohm dùng với Ethernet mỏng. - Cáp RC-59, trở kháng 75 ohm dùng cho truyền hình cáp. - Cáp RC-62, trở kháng 93 ohm dùng cho ARCnet. Cáp dày (thick cable/thicknet): cĩ đường kính khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy tối đa 500m. Hình 4.3 - So sánh cáp đồng trục: Thicknet và Thinnet. So sánh giữa cáp đồng trục mỏng và đồng trục dày: - Chi phí: cáp đồng trục thinnet rẻ nhất, cáp đồng trục thicknet đắt hơn. - Tốc độ: mạng Ethernet sử dụng cáp thinnet cĩ tốc độ tối đa 10Mbps và mạng ARCNet cĩ tốc độ tối đa 2.5Mbps. - EMI: cĩ lớp chống nhiễu nên hạn chế được nhiễu. - Cĩ thể bị nghe trộm tín hiệu trên đường truyền. Cách lắp đặt dây: muốn nối các đoạn cáp đồng trục mỏng lại với nhau ta dùng đầu nối chữ T và đầu BNC như hình vẽ. Hình 4.4 - Đầu nối BNC và đầu nối chữ T Hình 4.5 - Đầu chuyển đổi (gắn vào máy tính)
  30. Muốn đấu nối cáp đồng trục dày ta phải dùng một đầu chuyển đổi transceiver và nối kết vào máy tính thơng qua cổng AUI. Hình 4.6 - Kết nối cáp Thicknet vào máy tính. II.2. Cáp xoắn đơi. Hình 4.7 - Mơ tả cáp xoắn đơi Cáp xoắn đơi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ. Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rất rộng rãi. Cĩ hai loại cáp xoắn đơi được sử dụng rộng rãi trong LAN là: loại cĩ vỏ bọc chống nhiễu và loại khơng cĩ vỏ bọc chống nhiễu. Cáp xoắn đơi cĩ vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded Twisted- Pair). - Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngồi một lớp vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này cĩ tác dụng chống EMI từ ngồi và chống phát xạ nhiễu bên trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thốt nhiễu. Cáp xoắn đơi cĩ bọc ít bị tác động bởi nhiễu điện và truyền tín hiệu xa hơn cáp xoắn đơi trần. - Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp quang. - Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường chạy 100m; tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring). - Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thơng thường chiều dài cáp nên ngắn hơn 100m. - Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB -9). Hình 4.8 - Mơ tả cáp STP. Cáp xoắn đơi khơng cĩ vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded Twisted- Pair). Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng khơng cĩ lớp vỏ đồng chống nhiễu. Cáp xoắn đơi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã nhanh chĩng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưu chuộng nhất. Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100 mét. Do khơng cĩ vỏ bọc chống nhiễu nên cáp UTP dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đĩ thơng thường dùng để đi dây trong nhà. Đầu nối dùng đầu RJ-45. Hình 4.9 - Mơ tả cáp UTP Cáp UTP cĩ năm loại: - Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps. - Loại 2: cáp này gồm bốn dây xoắn đơi, tốc độ 4Mbps. - Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10 Mbps. Cáp này gồm bốn dây xoắn đơi với ba mắt xoắn trên mỗi foot ( foot là đơn vị đo chiều dài, 1 foot = 0.3048 mét). - Loại 4: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đơi, tốc độ đạt được 16 Mbps. - Loại 5: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đơi, tốc độ 100Mbps. Cáp xoắn cĩ vỏ bọc ScTP-FTP (Screened Twisted-pair). FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, nĩ hỗ trợ chiều dài tối đa 100m. Hình 4.10 - Mơ tả cáp FTP Các kỹ thuật bấm cáp mạng. - Cáp thẳng (Straight-through cable): là cáp dùng để nối PC và các thiết bị mạng như Hub, Switch, Router Cáp thẳng theo chuẩn 10/100 Base-T dùng hai cặp dây xoắn nhau và dùng chân 1, 2, 3, 6 trên đầu RJ45. Cặp dây xoắn thứ nhất nối vào chân 1, 2, cặp xoắn thứ hai nối vào chân 3, 6. Đầu kia của cáp dựa vào màu nối vào chân của đầu RJ45 và nối tương tự. Hình 4.11 - Đầu RJ45. Hình 4.12 - Cách đấu dây thẳng. - Cáp chéo (Crossover cable): là cáp dùng nối trực tiếp giữa hai thiết bị giống nhau như PC - PC, Hub - Hub, Switch - Switch. Cáp chéo trật tự dây cũng giống như cáp thẳng nhưng đầu dây cịn lại phải chéo cặp dây xoắn sử dụng (vị trí thứ nhất đổi với vị trí thứ 3, vị trí thứ hai đổi với vị trí thứ sáu) . Hình 4.13 - Cách đấu dây chéo. - Cáp Console: dùng để nối PC vào các thiết bị mạng chủ yếu dùng để cấu hình các thiết bị. Thơng thường khoảng cách dây Console ngắn nên chúng ta khơng cần chọn cặp dây xoắn, mà
  31. chọn theo màu từ 1-8 sao cho dễ nhớ và đầu bên kia ngược lại từ 8-1. ANSI (Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa kỳ), TIA (hiệp hội cơng nghiệp viễn thơng), EIA (hiệp hội cơng nghiệp điện tử) đã đưa ra 2 cách xếp đặt vị trí dây như sau: - Chuẩn T568-A (cịn gọi là Chuẩn A): - Chuẩn T568-B (cịn gọi là Chuẩn B): II.3. Cáp quang (Fiber-optic cable). Hình 4.14 - Mơ tả cáp quang. Cáp quang cĩ cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp nhằm phản chiếu các tín hiệu. Cáp quang chỉ truyền sĩng ánh sáng (khơng truyền tín hiệu điện) với băng thơng rất cao nên khơng gặp các sự cố về nhiễu hay bị nghe trộm. Cáp dùng nguồn sáng laser, diode phát xạ ánh sáng. Cáp rất bền và độ suy giảm tín hiệu rất thấp nên đoạn cáp cĩ thể dài đến vài km. Băng thơng cho phép đến 2Gbps. Nhưng cáp quang cĩ khuyết điểm là giá thành cao và khĩ lắp đặt. Các loại cáp quang: - Loại lõi 8.3 micron, lớp lĩt 125 micron, chế độ đơn. - Loại lõi 62.5 micron, lớp lĩt 125 micron, đa chế độ. - Loại lõi 50 micron, lớp lĩt 125 micron, đa chế độ. - Loại lõi 100 micron, lớp lĩt 140 micron, đa chế độ. Hộp đấu nối cáp quang: do cáp quang khơng thể bẻ cong nên khi nối cáp quang vào các thiết bị khác chúng ta phải thơng qua hộp đấu nối. Hình 4.15 - Mơ tả hộp đấu nối cáp quang. Đầu nối cáp quang: đầu nối cáp quang rất đa dạng thơng thường trên thị trường cĩ các đầu nối như sau: FT, ST, FC Hình 4.16 - Một số loại đầu nối cáp quang. III. ĐƯỜNG TRUYỀN VƠ TUYẾN. Khi dùng các loại cáp ta gặp một số khĩ khăn như cơ sở cài đặt cố định, khoảng cách khơng xa, vì vậy để khắc phục những khuyết điểm trên người ta dùng đường truyền vơ tuyến. Đường truyền vơ tuyến mang lại những lợi ích sau: - Cung cấp nối kết tạm thời với mạng cáp cĩ sẵn. - Những người liên tục di chuyển vẫn nối kết vào mạng dùng cáp. - Lắp đặt đường truyền vơ tuyến ở những nơi địa hình phức tạp khơng thể đi dây được. - Phù hợp cho những nơi phục vụ nhiều kết nối cùng một lúc cho nhiều khách hàng. Ví dụ như: dùng đường vơ tuyến cho phép khách hàng ở sân bay kết vào mạng để duyệt Internet. - Dùng cho những mạng cĩ giới hạn rộng lớn vượt quá khả năng cho phép của cáp đồng và cáp quang. - Dùng làm kết nối dự phịng cho các kết nối hệ thống cáp. Tuy nhiên, đường truyền vơ tuyến cũng cĩ một số hạn chế: - Tín hiệu khơng an tồn. - Dễ bị nghe lén. - Khi cĩ vật cản thì tín hiệu suy yếu rất nhanh. - Băng thơng khơng cao. III.1. Sĩng vơ tuyến (radio). Hình 4.16 - Truyền dữ liệu qua sĩng vơ tuyến. Sĩng radio nằm trong phạm vi từ 10 KHz đến 1 GHz, trong miền này ta cĩ rất nhiều dải tần ví dụ như: sĩng ngắn, VHF (dùng cho tivi và radio FM), UHF (dùng cho tivi). Tại mỗi quốc gia, nhà nước sẽ quản lý cấp phép sử dụng các băng tần để tránh tình trạng các sĩng bị nhiễu. Nhưng cĩ một số băng tần được chỉ định là vùng tự do cĩ nghĩa là chúng ta dùng nhưng khơng cần đăng ký (vùng này thường cĩ dải tần 2,4 Ghz). Tận dụng lợi điểm này các thiết bị Wireless của các hãng như Cisco, Compex đều dùng ở dải tần này. Tuy nhiên, chúng ta sử dụng tần số khơng cấp phép sẽ cĩ nguy cơ nhiễu nhiều hơn. III.2. Sĩng viba.
  32. Truyền thơng viba thường cĩ hai dạng: truyền thơng trên mặt đất và các nối kết với vệ tinh. Miền tần số của viba mặt đất khoảng 21-23 GHz, các kết nối vệ tinh khoảng 11-14 Mhz. Băng thơng từ 1-10 MBps. Sự suy yếu tín hiệu tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, cơng suất và tần số phát. Chúng dễ bị nghe trộm nên thường được mã hĩa. Hình 4.17 - Truyền dữ liệu thơng qua vệ tinh. Hình 4.18 - Truyền dữ liệu trực tiếp giữa hai thiết bị. III.3. Hồng ngoại. Tất cả mạng vơ tuyến hồng ngoại đều hoạt động bằng cách dùng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Phương pháp này cĩ thể truyền tín hiệu ở tốc độ cao do dải thơng cao của tia hồng ngoại. Thơng thường mạng hồng ngoại cĩ thể truyền với tốc độ từ 1-10 Mbps. Miền tần số từ 100 Ghz đến 1000 GHz. Cĩ bốn loại mạng hồng ngoại: - Mạng đường ngắm: mạng này chỉ truyền khi máy phát và máy thu cĩ một đường ngắm rõ rệt giữa chúng. - Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền dội tường và sàn nhà rồi mới đến máy thu. Diện tích hiệu dụng bị giới hạn ở khoảng 100 feet (35m) và cĩ tín hiệu chậm do hiện tượng dội tín hiệu. - Mạng phản xạ: ở loại mạng hồng ngoại này, máy thu-phát quang đặt gần máy tính sẽ truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được đổi hướng đến máy tính thích hợp. - Broadband optical telepoint: loại mạng cục bộ vơ tuyến hồng ngoại cung cấp các dịch vụ dải rộng. Mạng vơ tuyến này cĩ khả năng xử lý các yêu cầu đa phương tiện chất lượng cao, vốn cĩ thể trùng khớp với các yêu cầu đa phương tiện của mạng cáp. Hình 4.19 - Truyền dữ liệu giữa 2 máy tính thơng qua hồng ngoại. IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG. IV.1. Card mạng (NIC hay Adapter). Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI hay USP Phần giao tiếp với cáp mạng thơng thường theo các chuẩn như: AUI, BNC, UTP Các chức năng chính của card mạng: - Chuẩn bị dữ liệu đưa lên mạng: trước khi đưa lên mạng, dữ liệu phải được chuyển từ dạng byte, bit sang tín hiệu điện để cĩ thể truyền trên cáp. - Gởi dữ liệu đến máy tính khác. - Kiểm sốt luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. Địa chỉ MAC (Media Access Control): mỗi card mạng cĩ một địa chỉ riêng dùng để phân biệt card mạng này với card mạng khác trên mạng. Địa chỉ này do IEEE - Viện Cơng nghệ Điện và Điện tử - cấp cho các nhà sản xuất card mạng. Từ đĩ các nhà sản xuất gán cố định địa chỉ này vào chip của mỗi card mạng. Địa chỉ này gồm 6 byte (48 bit), cĩ dạng XXXXXX.XXXXXX, 3 byte đầu là mã số của nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của các card mạng do hãng đĩ sản xuất. Địa chỉ này được ghi cố định vào ROM nên cịn gọi là địa chỉ vật lý. Ví dụ địa chỉ vật lý của một card Intel cĩ dạng như sau: 00A0C90C4B3F. Hình dưới là card mạng RE100TX theo chuẩn Ethernet IEEE 802.3 và IEEE 802.3u. Nĩ hỗ trợ cả hai băng thơng 10Mbps và 100Mbps theo chuẩn 10Base-T và 100Base- TX. Ngồi ra card này cịn cung cấp các tính năng như Wake On LAN, Port Trunking, hỗ trợ cơ chế truyền full duplex. Card này cũng hỗ trợ hai cơ chế boot ROM 16 bit (RPL) và 32 bit (PXE). Hình 4.20 - Card RE100TX. Hình dưới là card FL1000T 10/100/1000Mbps Gigabit Adapter, nĩ là card mạng theo chuẩn Gigabit dùng đầu nối RJ45 truyền trên mơi trường cáp UTP cat 5. Card này cung cấp đường truyền với băng thơng lớn và tương thích với card PCI 64 và 32 bit đồng thời nĩ cũng hỗ trợ cả hai cơ chế truyền full/half duplex trên cả ba loại băng thơng 10/100/1000 Mbps. Hình 4.21 - Card FL1000T 10/100/1000Mbps Gigabit.
  33. Hình dưới là card mạng khơng dây WL11A 11Mbps Wireless PCMCIA LAN Card, card này giao tiếp với máy theo chuẩn PCMCIA nên khi sử dụng cho PC chúng ta phải dùng thêm card huyển đổi từ PCI sang PCMCIA. Card được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11b ở dải tần 2.4GHz ISM, dùng cơ chế CSMA/CA để xử lý đụng độ, băng thơng của card là 11Mbps, cĩ thể mã hĩa 64 và 128 bit. Đặc biệt card này hỗ trợ cả hai kiến trúc kết nối mạng là Infrastructure và AdHoc. Hình 4.22 - Card WL11A. IV.2. Card mạng dùng cáp điện thoại. Card HP10 10Mbps Phoneline Network Adapter là một card mạng đặc biệt vì nĩ khơng dùng cáp đồng trục cũng khơng dùng cáp UTP mà dùng cáp điện thoại. Một đặc tính quan trọng của card này là truyền số liệu song song với truyền âm thanh trên dây điện thoại. Card này dùng đầu kết nối RJ11 và băng thơng 10Mbps, chiều dài cáp cĩ thể dài đến gần 300m. Hình 4.23 - Card HP10 10Mbps Phoneline. IV.3. Modem. Là thiết bị dùng để nối hai máy tính hay hai thiết bị ở xa thơng qua mạng điện thoại. Modem thường cĩ hai loại: internal (là loại được gắn bên trong máy tính giao tiếp qua khe cắm ISA hoặc PCI), external (là loại thiết bị đặt bên ngồi CPU và giao tiếp với CPU thơng qua cổng COM theo chuẩn RS-232). Cả hai loại trên đều cĩ cổng giao tiếp RJ11 để nối với dây điện thoại. Chức năng của Modem là chuyển đổi tín hiệu số (digital) thành tín hiệu tương tự (analog) để truyền dữ liệu trên dây điện thoại. Tại đầu nhận, Modem chuyển dữ liệu ngược lại từ dạng tín hiệu tương tự sang tín hiệu số để truyền vào máy tính. Thiết bị này giá tương đối thấp nhưng mang lại hiệu quả rất lớn. Nĩ giúp nối các mạng LAN ở xa với nhau thành các mạng WAN, giúp người dùng cĩ thể hịa vào mạng nội bộ của cơng ty một cách dễ dàng dù người đĩ ở nơi nào. Hình 4.24 - Mơ hình truyền dữ liệu thơng qua Modem. Remote Access Services (RAS): là một dịch vụ mềm trên một máy tính hoặc là một dịch vụ trên thiết bị phần cứng. Nĩ cho phép dùng Modem để nối kết hai mạng LAN với nhau hoặc một máy tính vào mạng nội bộ. Hình 4.25 - Sử dụng RAS để liên lạc. IV.4. Repeater. Là thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài. Khi truyền dữ liệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu điện sẽ yếu đi, nếu chúng ta muốn mở rộng kích thước mạng thì chúng ta dùng thiết bị này để khuếch đại tín hiệu và truyền đi tiếp. Nhưng chúng ta chú ý rằng thiết bị này hoạt động ở lớp vật lý trong mơ hình OSI, nĩ chỉ hiểu tín hiệu điện nên khơng lọc được dữ liệu ở bất kỳ dạng nào, và mỗi lần khuếch đại các tín hiệu điện yếu sẽ bị sai do đĩ nếu cứ tiếp tục dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu sẽ ngày càng sai lệch. Hình 4.26 - Thiết bị Repeater. IV.5. Hub. Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều port hơn cho phép nhiều máy tính nối tập trung về thiết bị này. Các chức năng giống như Repeater dùng để khuếch đại tín hiệu điện và truyền đến tất cả các port cịn lại đồng thời khơng lọc được dữ liệu. Thơng thường Hub hoạt động ở lớp 1 (lớp vật lý). Tồn bộ Hub (hoặc Repeater) được xem là một Collision Domain. Hub gồm cĩ ba loại: - Passive Hub: là thiết bị đấu nối cáp dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ đoạn cáp này đến các đoạn cáp khác, khơng cĩ linh kiện điện tử và nguồn riêng nên khơng khơng khuếch đại và xử lý tín hiệu; - Active Hub: là thiết bị đấu nối cáp dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ đoạn cáp này đến các đoạn cáp khác với chất lượng cao hơn. Thiết bị này cĩ linh kiện điện tử và nguồn điện riêng nên hoạt động như một repeater cĩ nhiều cổng (port); - Intelligent Hub: là một active hub cĩ thêm các chức năng vượt trội như cho phép quản lý từ các máy tính, chuyển mạch (switching), cho phép tín hiệu điện chuyển đến đúng port cần nhận khơng chuyển đến các port khơng liên quan.
  34. Hình 4.27 - Mơ hình mạng sử dụng Hub. IV.6. Bridge (cầu nối). Là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, cĩ chức năng chuyển cĩ chọn lọc các gĩi tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gĩi tin. Trong Bridge cĩ bảng địa chỉ MAC, bảng địa chỉ này sẽ được dùng để quyết định đường đi của gĩi tin (cách thức truyền đi của một gĩi tin sẽ được nĩi rõ hơn ở trong phần trình bày về thiết bị Switch). Bảng địa chỉ này cĩ thể được khởi tạo tự động hoặc phải cấu hình bằng tay. Bridge hoạt động ở lớp hai (lớp Data link) trong mơ hình OSI. Ưu điểm của Bridge là: cho phép mở rộng cùng một mạng logic với nhiều kiểu cáp khác nhau. Chia mạng thành nhiều phân đoạn khác nhau nhằm giảm lưu lượng trên mạng. Khuyết điểm: chậm hơn Repeater vì phải xử lý các gĩi tin, chưa tìm được đường đi tối ưu trong trường hợp cĩ nhiều đường đi. Việc xử lý gĩi tin dựa trên phần mềm. Hình 4.28 - Mơ hình mạng sử dụng Bridge. IV.7. Switch Là thiết bị giống như bridge nhưng nhiều port hơn cho phép ghép nối nhiều đoạn mạng với nhau. Switch cũng dựa vào bảng địa chỉ MAC để quyết định gĩi tin nào đi ra port nào nhằm tránh tình trạng giảm băng thơng khi số máy trạm trong mạng tăng lên. Switch cũng hoạt động tại lớp hai trong mơ hình OSI. Việc xử lý gĩi tin dựa trên phần cứng (chip). Khi một gĩi tin đi đến Switch (hoặc Bridge), Switch (hoặc Bridge) sẽ thực hiện như sau: - Kiểm tra địa chỉ nguồn của gĩi tin đã cĩ trong bảng MAC chưa, nếu chưa cĩ thì nĩ sẽ thêm địa chỉ MAC này và port nguồn (nơi gĩi tin đi vào Switch (hoặc Bridge)) vào trong bảng MAC. - Kiểm tra địa chỉ đích của gĩi tin đã cĩ trong bảng MAC chưa: + Nếu chưa cĩ thì nĩ sẽ gởi gĩi tin ra tất cả các port (ngoại trừ port gĩi tin đi vào). + Nếu địa chỉ đích đã cĩ trong bảng MAC: ƒ Nếu port đích trùng với port nguồn thì Switch (hoặc Bridge) sẽ loại bỏ gĩi tin. ƒ Nếu port đích khác với port nguồn thì gĩi tin sẽ được gởi ra port đích tương ứng. Chú ý: - Địa chỉ nguồn và địa chỉ đích được nĩi ở trên đều là địa chỉ MAC. - Port nguồn là Port mà gĩi tin đi vào. - Port đích là Port mà gĩi tin đi ra. Do cách hoạt động của Switch (hoặc Bridge) như vậy, nên mỗi Port của Switch là một Collision Domain, và tồn bộ Switch được xem là một Broadcast Domain (khái niệm Collision Domain và Broadcast Domain sẽ được giới thiệu trong chương 5, phần "các cơng nghệ mạng LAN"). Hình 4.29 - Mơ hình mạng sử dụng Switch. Ngồi các tính năng cơ sở, Switch cịn các tính năng mở rộng như sau: - Phương pháp chuyển gĩi tin (Switching mode): trong thiết bị của Cisco cĩ thể sử dụng một trong ba loại sau: + Store and Forward: là tính năng lưu dữ liệu trong bộ đệm trước khi truyền sang các port khác để tránh đụng độ (collision), thơng thường tốc độ truyền khoảng 148.800 pps. Với kỹ thuật này tồn bộ gĩi tin phải được nhận đủ trước khi Switch truyền frame này đi do đĩ độ trễ (latency) lệ thuộc vào chiều dài của frame. + Cut Through: Switch sẽ truyền gĩi tin ngay lập tức một khi nĩ biết được địa chỉ đích của gĩi tin. Kỹ thuật này sẽ cĩ độ trễ thấp hơn so với kỹ thuật Store and Forward và độ trễ luơn là con số xác định, bất chấp chiều dài của gĩi tin. + Fragment Free: thì Switch đọc 64 byte đầu tiên và sau đĩ bắt đầu truyền dữ liệu. - Trunking (MAC Base): ở một số thiết bị Switch, tính năng Trunking được hiểu là tính năng giúp tăng tốc độ truyền giữa hai Switch, nhưng chú ý là hai Switch phải cùng loại. Riêng trong thiết bị Switch của Cisco, Trunking được hiểu là đường truyền dùng để mang thơng tin cho các VLAN. Hình 4.30 - Mơ tả cách dùng đường Trunking. - VLAN: tạo các mạng ảo, nhằm đảm bảo tính bảo mật khi mở rộng mạng bằng cách nối các Switch với nhau. Mỗi VLAN cĩ thể được xem là một Broadcast Domain, nên khi chia các mạng ảo giúp ta sẽ phân vùng miền broadcast nhằm cải tiến tốc độ và hiệu quả của hệ thống. Nĩi
  35. cách khác, VLAN là một nhĩm logic các thiết bị hoặc người sử dụng. Nhĩm logic này được chia dựa vào chức năng, ứng dụng, mà khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý. Chỉ cĩ các thiết bị trong cùng VLAN mới liên lạc được với nhau. Nếu muốn các VLAN cĩ thể liên lạc được với nhau thì phải sử dụng Router để liên kết các VLAN lại. Hình 4.31 - Mơ tả cách sử dụng VLAN. - Spanning Tree: tạo đường dự phịng, bình thường dữ liệu được truyền trên một cổng mang số thứ tự thấp. Khi mất liên lạc thiết bị tự chuyển sang cổng khác, nhằm đảm bảo mạng hoạt động liên tục. Spanning Tree thực chất là hạn chế các đường dư thừa trên mạng. Hình dưới là Switch Compex SRX2216 được thiết kế theo chuẩn IEEE 802.3, IEEE802.3u, Switch này thường dùng trong các giải pháp mạng vừa và nhỏ. Thiết bị này hỗ trợ 16 port RJ45 tốc độ 10/100Mbps, 12K MAC Address, 2K bộ đệm (buffer). Ngồi ra thiết bị này cịn cĩ những tính năng như: Store and Forward, Spanning Tree, Port Trunking, Virtual LAN giúp chúng ta mở rộng mạng mà khơng sợ xảy ra đụng độ (collision). Hình 4.31 - Switch Compex SRX2216. IV.8. Wireless Access Point. Hình 4.32 - Thiết bị Wireless Wireless Access Point là thiết bị kết nối mạng khơng dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11b, cho phép nối LAN to LAN, dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp, dùng cả hai kiến trúc kết nối mạng là Infrastructure và AdHoc, mã hĩa theo 64/128 Bit. Nĩ cịn hỗ trợ tốc độ truyền khơng dây lên 11Mbps trên băng tần 2,4GHz ISM dùng cơng nghệ radio DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Hình 4.33 - Mạng sử dụng Wireless. IV.9. Router. Là thiết bị dùng nối kết các mạng logic với nhau, kiểm sốt và lọc các gĩi tin nên hạn chế được lưu lượng trên các mạng logic (thơng qua cơ chế Access-list). Các Router dùng bảng định tuyến (Routing table) để lưu trữ thơng tin về mạng dùng trong trường hợp tìm đường đi tối ưu cho các gĩi tin. Bảng định tuyến chứa các thơng tin về đường đi, thơng tin về ước lượng thời gian, khoảng cách Bảng này cĩ thể cấu hình tĩnh hay tự động. Router hiểu được địa chỉ logic IP nên thơng thường Router hoạt động ở lớp mạng (network) hoặc cao hơn. Người ta cũng cĩ thể thực hiện firewall ở mức độ đơn giản trên Router thơng qua tính năng Access- list (tạo một danh sách truy cập hợp lệ), thực hiện việc ánh xạ địa chỉ thơng qua tính năng NAT (chuyển đổi địa chỉ). Khi một gĩi tin đến Router, Router sẽ thực hiện các việc kiểm tra địa chỉ IP đích của gĩi tin: - Nếu địa chỉ mạng của IP đích này cĩ trong bảng định tuyến của Router, Router sẽ gởi ra port tương ứng. - Nếu địa chỉ mạng của IP đích này khơng cĩ trong bảng định tuyến, Router sẽ kiểm tra xem trong bảng định tuyến của mình cĩ khai báo Default Gateway hay khơng: + Nếu cĩ khai báo Default Gateway thì gĩi tin sẽ được Router đưa đến Default Gateway tương ứng. + Nếu khơng cĩ khai báo Default Gateway thì gĩi tin sẽ bị loại bỏ. Chú ý: địa chỉ được xét ở đây là địa chỉ IP. Do cách hoạt động của Router như đã trình bày, nên mỗi port của Router là một Broadcast Domain. Hình 4.34 - Mơ hình mạng sử dụng Router. IV.10. Thiết bị mở rộng. IV.10.1 Gateway - Proxy: Là thiết bị trung gian dùng để nối kết mạng nội bộ bên trong và mạng bên ngồi. Nĩ cĩ chức năng kiểm sốt tất cả các luồng dữ liệu đi ra và vào mạng nhằm ngăn chặn hacker tấn cơng. Gateway cũng hỗ trợ chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau, các chuẩn dữ liệu khác nhau (ví dụ IP/IPX). Proxy giống như một firewall (bức tường lửa), nâng cao khả năng bảo mật giữa mạng nội bộ bên trong và mạng bên ngồi. Proxy cho phép thiết lập các danh sách được phép truy cập vào mạng nội bộ bên trong, cũng như danh sách các ứng dụng mà mạng nội bộ bên