Chương 1: Tổng quan về mạng Internet và mạng không dây. Chương 2: Các chuẩn về mạng LAN cơ bản. Chương 3: Mạng theo Chuẩn 802.3 Chương 4: Đánh giá hiệu suất của mạng 802.3 bằng mô phỏng. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG INTERNET VÀ MẠNG KHÔNG DÂY 1.1 Sự ra đời của mạng máy tính và mạng Internet Những tiến bộ nhanh chóng của công nghiệp điện tử và vi điện tử dẫn đến sự ra đời và phát triển của máy tính điện tử.
Các thế hệ máy tính liên tục phát triển và khẳng định được vị trí của mình trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, văn hóa và xã hội. Các dịch vụ trên máy tính phát triển rất nhanh trên nhiều lĩnh vực, nên nhu cầu trao đổi thông tin, chia sẻ tài nguyên giữa các máy tính cũng trở nên hết sức cấp thiết. Chính nhu cầu này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu xây dựng nên một công cụ nhằm trợ giúp con người trao đổi, khai thác thông tin một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả - đó là mạng máy tính. Tiền thân của mạng Internet ngày nay là mạng máy tính ARPANET.
Cơ quan quản lý các dự án nghiên cứu cấp cao ARPA thuộc bộ quốc phòng Mỹ liên kết 4 địa điểm đầu tiên vào tháng 7 năm 1969 bao gồm: Viện nghiên cứu Stanford, Đại học California, Los Angeles, Đại học Utah và Đại học California, Santa Barbara. Đó chính là mạng liên khu vực (Wide Area Network - WAN) đầu tiên được xây dựng. Thuật ngữ "Internet" xuất hiện lần đầu vào khoảng năm 1974. Lúc đó mạng vẫn được gọi là ARPANET.
Năm 1983, giao thức TCP/IP chính thức được coi như một chuẩn đối với ngành quân sự Mỹ và tất cả các máy tính nối với ARPANET phải sử dụng chuẩn mới này. Năm 1984, ARPANET được chia ra thành hai phần: phần thứ nhất vẫn được gọi là ARPANET, dành cho việc nghiên cứu và phát triển; phần thứ hai được gọi là MILNET, là mạng dùng cho các mục đích quân sự. Mốc lịch sử quan trọng của Internet được xác lập vào giữa thập niên 1980 khi tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng liên kết các trung tâm máy tính lớn với nhau gọi là NSFNET. Nhiều doanh nghiệp đã LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 chuyển từ ARPANET sang NSFNET và do đó sau gần 20 năm hoạt động, ARPANET không còn hiệu quả đã ngừng hoạt động vào khoảng năm 1990.
Ngày nay, với hơn 1.5 tỷ người sử dụng trên toàn thế giới, mạng Internet hiện nay là 1 thành công lớn về kết nối mọi người và cộng đồng. Trong Internet giao thức được sử dụng là IP (Internet Protocol). IP là một giao thức sử dụng Datagram để thực hiện trong chuyển mạch gói (packet- switch network). Sử dụng truyền Datagram, mỗi gói được coi như một thực thể riêng biệt và có tiêu đề với đầy đủ thông tin về nơi gửi và nơi nhận.
Một mạng lưới Datagram gửi đi một thông điệp tương tự như một loạt các bưu thiếp được gửi đi thông qua hệ thống bưu điện. Mỗi bưu thiếp được gửi đến đích theo cách độc lập. Để nhận được thông báo toàn bộ, người nhận phải thu thập toàn bộ các bưu thiếp và sắp xếp chúng lại theo thứ tự của bản gốc. Trong mạng sử dụng gói Datagram là không tin cậy vì nó không có kiểm soát các vấn đề như bên nhận đã nhận đủ chưa, có trùng lặp không, đúng thứ tự không ….
Do đó, các ứng dụng không cần độ tin cậy cao mới sử dụng giao thức UDP, ví dụ như Video trên Internet, bài hát trên Internet vv… Hầu hết các ứng dụng trên Internet đều bổ sung thêm chức năng để tăng độ tin cậy. Ví dụ như gửi email, duyệt WEB hoặc truyền file bằng giao thức FTP. Độ tin cậy được nhắc đến đó là đảm bảo cho bên nhận sẽ nhận đủ các gói tin, không trùng lặp và đúng thứ tự. Chức năng bổ sung hay được nhắc đến đó là giao thức TCP.
Trong giao thức TCP sử dụng thuật ngữ segment để chỉ đơn vị dữ liệu của giao thức, các segment được đánh số thứ tự để bên nhận có thể ghép dữ liệu lại một cách chính xác. Mục tiếp theo chúng ta sẽ đề cập chi tiết mô hình TCP/IP và so sánh với mô hình OSI để hiểu rõ hơn về TCP/IP được chọn làm chuẩn giao tiếp trong Internet. Mô hình quy chiếu OSI và Mô hình TCP/IP Chúng ta biết rằng việc thông qua mô hình TCP/IP không xung đột với mô hình quy chiếu OSI. Trong một số cách thức, mô hình TCP/IP đã đóng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 góp cho mô hình OSI và ngược lại.
Một số khác biệt quan trọng của mô hình TCP/IP so với mô hình OSI đó là: • Một tập phổ biến các ứng dụng. • Định tuyến động. • Kết nối toàn cầu (universal). Sự khác biệt chính giữa OSI và TCP/IP liên quan đến tầng giao vận (Transport layer) và tầng mạng (Network layer).
Trong khi, mô hình OSI có 2 tầng là tầng phiên (Session) và tầng Thể hiện (Presentation) thì TCIP/IP kết hợp chúng vào tầng ứng dụng (Application). Yêu cầu cho việc kết nối cũng đòi hỏi TCP/IP kết hợp cả 2 tầng liên kết dữ liệu (Datalink) và tầng vật lý (Physical) thành tầng truy nhập mạng (Network Access). Dưới đây, là hình ảnh so sánh 2 mô hình OSI và TCP/IP: Hình 1: Mô hình quy chiếu OSI và mô hình TCPIP TCP/IP có cấu trúc tương tự như mô hình OSI, tuy nhiên để đảm bảo tính tương thích giữa các mạng và sự tin cậy của việc truyền thông tin trên mạng, bộ giao thức TCP/IP được chia thành 2 phần riêng biệt: giao thức IP sử dụng cho việc kết nối mạng và giao thức TCP để đảm bảo việc truyền dữ liệu một cách tin cậy. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 Tầng ứng dụng: Tại mức cao nhất này, người sử dụng thực hiện các chương trình ứng dụng truy cập đến các dịch vụ hiện hữu trên Internet.
Tầng ứng dụng tương tác với một trong những giao thức ở tầng giao vận để gửi hoặc nhận dữ liệu. Mỗi chương trình ứng dụng chọn một kiểu giao thức giao vận mà nó cần, có thể là một dãy tuần tự từng thông điệp (nếu sử dụng UDP) hoặc một chuỗi các byte liên tục (nếu sử dụng TCP). Chương trình ứng dụng sẽ gửi dữ liệu đi dưới dạng nào đó mà nó yêu cầu đến tầng giao vận. Tầng giao vận: Nhiệm vụ cơ bản của tầng giao vận là cung cấp phương tiện liên lạc từ một chương trình ứng dụng chạy trên máy tính này đến một chương trình ứng dụng chạy trên một máy tính khác.
Việc thông tin liên lạc đó thường được gọi là truyền thông end-to-end. Tầng giao vận có thể điều khiển luồng thông tin. Nó cũng có thể cung cấp sự giao vận có độ tin cậy, bảo đảm dữ liệu đến nơi mà không có lỗi và theo đúng thứ tự. Để làm được điều đó, tầng giao vận cung cấp giao thức TCP, trong quá trình trao đổi thông tin nơi nhận sẽ gửi ngược trở lại một gói tin xác nhận (ACK) và nơi gửi sẽ truyền lại những gói dữ liệu bị mất (không được xác nhận).
Tuy nhiên trong những môi trường truyền dẫn tốt như cáp quang chẳng hạn thì việc xảy ra lỗi là rất nhỏ. Tầng giao vận có cung cấp một giao thức khác đó là UDP. Tầng Internet: Nhiệm vụ cơ bản của tầng này là xử lý việc liên lạc của các thiết bị trên mạng. Nó nhận yêu cầu từ tầng giao vận cùng với định danh của máy mà gói dữ liệu phải gửi đến.
Nó sử dụng các giao thức định tuyến để chuyển gói tin đến đích của nó hoặc trạm kế tiếp. Đối với những packet được router xác định máy gửi và máy nhận thuộc cùng mạng cục bộ, phần mềm Internet sẽ cắt bỏ phần đầu của packet, và chọn một trong các giao thức tầng chuyên trở thích hợp để xử lý chúng. Cuối cùng, tầng Internet gửi và nhận các thông điệp kiểm soát và xử lý lỗi ICMP. Tầng truy nhập mạng: Tầng thấp nhất của mô hình TCP/IP chính là tầng truy nhập mạng, có trách nhiệm nhận các IP datagram và truyền chúng trên một mạng nhất định.
Người ta lại chia tầng truy nhập mạng thành 2 tầng con là: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 Tầng liên kết dữ liệu: Tại đây dữ liệu được tổ chức thành các khung (frame). Phần đầu khung chứa địa chỉ và thông tin điều khiển, phần cuối khung dành cho viêc phát hiện lỗi. Tầng liên kết dữ liệu lại được chia làm hai tầng con nhằm tách biệt việc giao tiếp giữa tầng trên và tầng dưới, đó là: tầng điều khiển truy nhập môi trường truyền MAC (Medium Access Control) và tầng điều khiển Liên kết logic LLC (Logic Link Control). Logic Link Control TẦNG LIÊN KẾT DỮ LIỆU Medium Access Control TẦNG VẬT LÝ Hình 2: Kiến trúc mạng LAN Tầng MAC quy định về việc trao đổi thông tin trên mạng.
Điều khiển việc sử dụng tài nguyên một cách bình đẳng khi có nhiều thiết bị cùng muốn sử dụng một hệ thống truyền dẫn chung. Trong hệ thống truyền dẫn chung của mạng LAN, chức năng chuyển mạch và chuyển gói số liệu từ thiết bị nguồn cho đến thiết bị đích có thể được thực hiện ở tầng điều khiển truy nhập MAC mà không cần thiết phải có một tầng chức năng như tầng mạng của mô hình OSI. Tầng liên kết logic LLC đảm bảo chuyển tiếp gói số liệu (frame) chính xác giữa các thực thể cuối của giao thức trao đổi số liệu và hỗ trợ ứng dụng ở các tầng chức năng cao hơn. Tầng Vật lý: Thực hiện chức năng điều chế tín hiệu số và đồng bộ để phát và nhận số liệu (thường là nối tiếp) trong hệ thống truyền dẫn chung một cách chính xác đối với từng hệ thống truyền dẫn.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mạng LAN và mạng LAN không dây (WLAN) 1. Mạng cục bộ - LAN Mạng LAN là một nhóm các máy tính và thiết bị liên quan cùng sử dụng đường liên lạc bằng dây nối hoặc không dây để chia sẻ thông tin trong 1 vùng địa lý nhỏ (ví dụ như: trong văn phòng của tòa nhà). Thông thường, sẽ có 1 bộ xử lý hoặc một máy tính chuyên phục vụ dùng chung được gọi là Server, Server sẽ được cài đặt các ứng dụng hoặc dữ liệu được lưu trữ trên nó nhằm phục vụ ít nhất là 2, 3 người (ví dụ trong gia đình) hoặc cả 1 văn phòng với số lượng người rất đông có thể là hàng nghìn.