Giáo Trình Mạng Căn Bản Ngành Tin Học Tại Trường Cao Đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn

Giáo trình mạng căn bản nghề tin học ứng dụng cao đẳng cung cấp kiến thức thiết yếu cho sinh viên trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

• Tác giả: Đặng Ngọc Thắm
• Trường học: Trường Cao Đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn
• Chuyên ngành: Tin Học
• Đề tài: Giáo Trình Mạng Căn Bản Ngành Tin Học
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG MÁY TÍNH
• 1.1. Mục tiêu của bài
• 1.2. Nội dung chính
• 1.2.1. Lịch sử mạng máy tính
• 1.2.2. Giới thiệu mạng máy tính
• 1.2.3. Định nghĩa mạng máy tính và mục đích của việc kết nối mạng
• 1.2.4. Đặc trưng kỹ thuật của mạng máy tính
• 1.2.5. Phân loại mạng máy tính
• 1.2.6. Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý
• 1.2.7. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch
• 1.2.8. Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng
• 1.2.9. Phân loại theo hệ điều hành mạng
• 1.2.10. Giới thiệu các mạng máy tính thông dụng nhất
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HỆ THỐNG MẠNG OSI
• 2.1. Nội dung chính
• 2.1.1. Mô hình tham khảo OSI
• 2.1.2. Các giao thức trong mô hình OSI
• 2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI
• 2.1.3.1. Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link)
• 2.1.3.2. Tầng 5: Giao dịch (Session)
• 2.1.3.3. Tầng 6: Trình bày (Presentation)
• 2.1.3.4. Tầng 7: Ứng dụng (Application)
• 3. CHƯƠNG 3: TOPO MẠNG
• 3.1. Nội dung chính
• 3.1.1. Mạng cục bộ
• 3.1.2. Kiến trúc mạng cục bộ
• 3.1.3. Mạng hình sao
• 3.1.4. Mạng trục tuyến tính (Bus)
• 3.1.5. Mạng hình vòng
• 3.1.6. Các phương pháp truy cập đường truyền vật lý
• 3.1.6.1. Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
• 3.1.6.2. Phương pháp Token Bus
• 3.1.6.3. Phương pháp Token Ring
• 4. CHƯƠNG 4: CÁP MẠNG VÀ VẬT TÁI TRUYỀN
• 4.1. Nội dung chính
• 4.1.1. Các thiết bị mạng thông dụng
• 4.1.2. Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở
• 4.1.3. Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable)
• 4.1.4. Các thiết bị ghép nối
• 4.1.5. Card giao tiếp mạng (Network Interface Card viết tắt là NIC)
• 4.1.6. Bộ chuyển tiếp (REPEATER)
• 4.1.7. Một số kiểu nối mạng thông dụng và các chuẩn
• 4.1.8. Các thành phần thông thường trên một mạng cục bộ
• 5. BÀI THỰC HÀNH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Mạng Căn Bản Ngành Tin Học

Giáo trình Mạng Căn Bản Ngành Tin Học là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững kiến thức cơ bản về mạng máy tính. Tài liệu này được biên soạn nhằm phục vụ cho việc giảng dạy và học tập tại Trường Cao Đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn. Nội dung giáo trình bao gồm các khái niệm, cấu trúc mạng, giao thức mạng và các ứng dụng thực tiễn của mạng máy tính.

1.1. Lịch sử hình thành mạng máy tính

Mạng máy tính đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ những năm 1950. Sự ra đời của các máy tính đầu tiên đã mở ra hướng đi mới cho việc kết nối và giao tiếp giữa các thiết bị. Các công nghệ như modem và cáp mạng đã được phát triển để hỗ trợ việc truyền tải dữ liệu.

1.2. Định nghĩa và mục đích của mạng máy tính

Mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý. Mục đích chính của mạng là chia sẻ tài nguyên, trao đổi thông tin và nâng cao hiệu quả công việc.

II. Vấn đề và Thách thức trong Mạng Căn Bản Ngành Tin Học

Mặc dù mạng máy tính mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề về bảo mật mạng, quản lý tài nguyên và hiệu suất mạng là những vấn đề cần được giải quyết. Việc đảm bảo an toàn thông tin và bảo mật dữ liệu là một trong những thách thức lớn nhất hiện nay.

2.1. Các vấn đề bảo mật trong mạng

Bảo mật mạng là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ thông tin. Các mối đe dọa như virus, tấn công DDoS và xâm nhập trái phép có thể gây ra thiệt hại lớn cho hệ thống.

2.2. Quản lý tài nguyên mạng hiệu quả

Quản lý tài nguyên mạng bao gồm việc phân bổ băng thông, tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo tính khả dụng của các dịch vụ mạng. Việc này đòi hỏi các kỹ thuật và công cụ quản lý hiện đại.

III. Phương pháp và Giải pháp trong Mạng Căn Bản Ngành Tin Học

Để giải quyết các vấn đề trong mạng máy tính, nhiều phương pháp và giải pháp đã được đề xuất. Các công nghệ mới như mạng không dây, mạng ảo và các giao thức mới đang được nghiên cứu và áp dụng.

3.1. Công nghệ mạng không dây

Mạng không dây cho phép kết nối các thiết bị mà không cần dây cáp, mang lại sự linh hoạt và tiện lợi. Công nghệ Wi-Fi và Bluetooth là những ví dụ điển hình.

3.2. Mạng ảo và các giao thức mới

Mạng ảo giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng và tăng cường bảo mật. Các giao thức như TCP/IP, UDP và HTTP là những giao thức cơ bản trong việc truyền tải dữ liệu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Mạng Căn Bản Ngành Tin Học

Mạng máy tính có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như giáo dục, y tế, thương mại điện tử và quản lý doanh nghiệp. Việc áp dụng công nghệ mạng giúp nâng cao hiệu quả công việc và cải thiện chất lượng dịch vụ.

4.1. Ứng dụng trong giáo dục

Mạng máy tính hỗ trợ việc giảng dạy và học tập trực tuyến, giúp sinh viên tiếp cận tài liệu học tập một cách dễ dàng và nhanh chóng.

4.2. Ứng dụng trong thương mại điện tử

Thương mại điện tử dựa vào mạng máy tính để thực hiện giao dịch, quản lý kho hàng và chăm sóc khách hàng. Điều này giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và tăng cường khả năng cạnh tranh.

V. Kết luận và Tương lai của Mạng Căn Bản Ngành Tin Học

Mạng máy tính sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Các công nghệ mới sẽ được phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng. Việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp mạng hiệu quả sẽ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ và bảo mật thông tin.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ mạng

Công nghệ mạng sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các tiêu chuẩn mới và các giải pháp bảo mật tiên tiến. Điều này sẽ giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của mạng.

5.2. Tương lai của mạng máy tính trong xã hội

Mạng máy tính sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong mọi lĩnh vực, từ giáo dục đến y tế và thương mại. Sự phát triển của mạng sẽ tạo ra nhiều cơ hội mới cho người dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĀY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH TR¯äNG CAO ĐẲNG BÁCH KHOA NAM SÀI GÒN GIÁO TRÌNH MÔN HâC/MÔ ĐUN: M¾NG CN BÀN NGÀNH/NGHÀ: TIN HâC ĀNG DĀNG TRÌNH Đà: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 409/QĐ_NSG, ngày 02 tháng 11 năm2021 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn TP. Hß Chí Minh, Nm 2021 TUYÊN BÞ BÀN QUYÀN Giáo trình này sử dÿng làm tài liáu giÁng d¿y nội bộ tr°ßng Cao đẳng Bách Khoa Nam Sài Gòn. Tài liáu này thuộc lo¿i sách giáo trình nên các nguãn thông tin có thể đ°ợc phép dùng nguyên bÁn hoặc trích dùng cho các mÿc đích vÁ đào t¿o và tham khÁo. Mọi mÿc đích khác mang tính lách l¿c hoặc sử dÿng với mÿc đích kinh doanh thi¿u lành m¿nh sẽ bị nghiêm cấm.

LäI GIâI THIÞU Giáo trình <M¿ng căn bÁn= là tài liáu đ°ợc biên so¿n để phÿc vÿ cho viác giÁng d¿y và học tÁp cāa giÁng viên và sinh viên há Cao đẳng ngành QuÁn trị m¿ng. Tài liáu cung cấp nhÿng ki¿n thức c¢ bÁn vÁ vẽ đã họa trên máy tính. Giáo trình đ°ợc biên so¿n theo đÁ c°¢ng môn học <M¿ng căn bÁn= cāa há trung cấp ngành QuÁn trị m¿ng. Nội dung cāa giáo trình này bao gãm 05 ch°¢ng: Ch°¢ng 1: Tång quan m¿ng máy tính Ch°¢ng 2: Mô hình há tháng má OSI Ch°¢ng 3: Topo m¿ng Ch°¢ng 4: Cáp m¿ng và VÁt tÁi truyÁn Trong quá trình biên so¿n, tác giÁ đã chọn lọc nhÿng ki¿n thức c¢ bÁn, bå ích nhằm đáp ứng tát nhu cầu học tÁp cāa sinh viên t¿i tr°ßng; nh°ng chắc chắn sẽ không tránh khßi nhÿng thi¿u sót, nhất là vÁ mặt từ ngÿ.

Tác giÁ rất mong nhÁn đ°ợc ý ki¿n đóng góp cāa quý thầy cô đãng nghiáp và các sinh viên để hiáu chỉnh giáo trình ngày càng hoàn thián h¢n.HCM, ngày 17 tháng 07 năm 2021 Tham gia biên so¿n 1. Đặng Ngọc Th¢m MĀC LĀC CH¯¡NG 1. 1 TäNG QUAN VÀ CÔNG NGHà M¾NG MÁY TÍNH. 1 Mÿc tiêu cāa bài:.

1 Nội dung chính:. Lịch sử m¿ng máy tính:. Giới thiáu m¿ng máy tính:. Định nghĩa m¿ng máy tính và mÿc đích cāa viác k¿t nái m¿ng:.

Đặc tr°ng kỹ thuÁt cāa m¿ng máy tính:. Phân lo¿i m¿ng máy tính:. Phân lo¿i m¿ng theo khoÁng cách địa lý :. Phân lo¿i theo kỹ thuÁt chuyển m¿ch:.

Phân lo¿i theo ki¿n trúc m¿ng sử dÿng:. Phân lo¿i theo há điÁu hành m¿ng:. Giới thiáu các m¿ng máy tính thông dÿng nhất:. M¿ng cÿc bộ:.

M¿ng dián rộng với k¿t nái LAN TO LAN:. Liên m¿ng INTERNET:. 11 MÔ HÌNH Hà THàNG Mà OSI. 11 Nội dung chính :.

Mô hình tham khÁo OSI:. Các giao thức trong mô hình OSI. Các chức năng chā y¿u cāa các tầng cāa mô hình OSI:. Tầng 2: Liên k¿t dÿ liáu (Data link).

Tầng 5: Giao dịch (Session):. Tầng 6: Trình bày (Presentation). Tầng 7: ứng dÿng (Application). 22 CH¯¡NG 3 TÔ PÔ M¾NG.

23 Nội dung chính :. M¿ng cÿc bộ :. Ki¿n trúc m¿ng cÿc bộ :. M¿ng hình sao:.

M¿ng trÿc tuy¿n tính (Bus): .3 M¿ng hình vòng:. Các ph°¢ng pháp truy cÁp đ°ßng truyÁn vÁt lý: .1 Ph°¢ng pháp đa truy nhÁp sử dÿng sóng mang có phát hián xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Ph°¢ng pháp Token Bus. Ph°¢ng pháp Token Ring.

31 CÁP M¾NG VÀ VÀT TÀI TRUYÀN. 31 Nội dung chính :. Các thi¿t bị m¿ng thông dÿng. Cáp đãng trÿc (Coaxial cable) băng tần c¢ sá.

Cáp đãng trÿc băng rộng (Broadband Coaxial Cable). Các thi¿t bị ghép nái. Card giao ti¿p m¿ng (Network Interface Card vi¿t tắt là NIC). Bộ chuyển ti¿p (REPEATER ).

Một sá kiểu nái m¿ng thông dÿng và các chuẩn. Các thành phần thông th°ßng trên một m¿ng cÿc bộ gãm có. BÀI THĀC HÀNH:. 41 TÀI LIàU THAM KHÀO:.

56 1 CH¯¡NG 1 TàNG QUAN VÀ CÔNG NGHÞ M¾NG MÁY TÍNH Giãi thißu: Trong chương này trình bày những nội dung căn bản về quá trình lịch sử hình thành mạng máy tính và các khái niệm căn bản của mạng máy tính. Māc tiêu cÿa bài: - Trình bày đ°ợc sā hình thành và phát triển cāa m¿ng máy tính. - Mô tÁ đ°ợc các đặc tr°ng c¢ bÁn cāa m¿ng máy tính. - Phân lo¿i và xác định đuợc các kiểu thi¿t k¿ m¿ng máy tính thông dÿng.

- Thāc hián các thao tác an toàn với máy tính. Nái dung chính: 1. Lách sử m¿ng máy tính: Mục tiêu: Trình bày được sự hình thành và phát triển của mạng máy tính. Vào giÿa nhÿng năm 50 khi nhÿng th¿ há máy tính đầu tiên đ°ợc đ°a vào ho¿t động thāc t¿ với nhÿng bóng đèn đián tử thì chúng có kích th°ớc rất cãng kÁnh và tán nhiÁu năng l°ợng.

Hãi đó viác nhÁp dÿ liáu vào các máy tính đ°ợc thông qua các tấm bìa mà ng°ßi vi¿t bài trình đã đÿc lỗ sẵn. Mỗi tấm bìa t°¢ng đ°¢ng với một dòng lánh mà mỗi một cột cāa nó có chứa tất cÁ các ký tā cần thi¿t mà ng°ßi vi¿t bài trình phÁi đÿc lỗ vào ký tā mình lāa chọn. Các tấm bìa đ°ợc đ°a vào một "thi¿t bị" gọi là thi¿t bị đọc bìa mà qua đó các thông tin đ°ợc đ°a vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán k¿t quÁ sẽ đ°ợc đ°a ra máy in. Nh° vÁy các thi¿t bị đọc bìa và máy in đ°ợc thể hián nh° các thi¿t bị vào ra (I/O) đái với máy tính.

Sau một thßi gian các th¿ há máy mới đ°ợc đ°a vào ho¿t động trong đó một máy tính trung tâm có thể đ°ợc nái với nhiÁu thi¿t bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thāc hián liên tÿc h¿t ch°¢ng trình này đ¿n ch°¢ng trình khác. Cùng với sā phát triển cāa nhÿng ứng dÿng trên máy tính các ph°¢ng pháp nâng cao khÁ năng giao ti¿p với máy tính trung tâm cũng đã đ°ợc đầu t° nghiên cứu rất nhiÁu. Vào giÿa nhÿng năm 60 một sá nhà ch¿ t¿o máy tính đã nghiên cứu thành công nhÿng thi¿t bị truy cÁp từ xa tới máy tính cāa họ. Một trong nhÿng ph°¢ng pháp thâm nhÁp từ xa đ°ợc thāc hián bằng viác cài đặt một thi¿t bị đầu cuái á một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thi¿t bị đầu cuái này đ°ợc liên k¿t với trung tâm bằng viác sử dÿng đ°ßng dây đián tho¿i và với hai 2 thi¿t bị xử lý tín hiáu (th°ßng gọi là Modem) gắn á hai đầu và tín hiáu đ°ợc truyÁn thay vì trāc ti¿p thì thông qua dây đián tho¿i.1: Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên Nhÿng d¿ng đầu tiên cāa thi¿t bị đầu cuái bao gãm máy đọc bìa, máy in, thi¿t bị xử lý tín hiáu, các thi¿t bị cÁm nhÁn.

Viác liên k¿t từ xa đó có thể thāc hiên thông qua nhÿng vùng khác nhau và đó là nhÿng d¿ng đầu tiên cāa há tháng m¿ng. Trong lúc đ°a ra giới thiáu nhÿng thi¿t bị đầu cuái từ xa, các nhà khoa học đã triển khai một lo¿t nhÿng thi¿t bị điÁu khiển, nhÿng thi¿t bị đầu cuái đặc biát cho phép ng°ßi sử dÿng nâng cao đ°ợc khÁ năng t°¢ng tác với máy tính. Một trong nhÿng sÁn phẩm quan trọng đó là há tháng thi¿t bị đầu cuái 3270 cāa IBM. Há tháng đó bao gãm các màn hình, các há tháng điÁu khiển, các thi¿t bị truyÁn thông đ°ợc liên k¿t với các trung tâm tính toán.

Há tháng 3270 đ°ợc giới thiáu vào năm 1971 và đ°ợc sử dÿng dùng để má rộng khÁ năng tính toán cāa trung tâm máy tính tới các vùng xa. Ðể làm giÁm nhiám vÿ truyÁn thông cāa máy tính trung tâm và sá l°ợng các liên k¿t giÿa máy tính trung tâm với các thi¿t bị đầu cuái, IBM và các công ty máy tính khác đã sÁn xuất một sá các thi¿t bị sau: Thi¿t bá kiÃm soát truyÁn thông: có nhiám vÿ nhÁn các bit tín hiáu từ các kênh truyÁn thông, gom chúng l¿i thành các byte dÿ liáu và chuyển nhóm các byte đó tới máy tính trung tâm để xử lý, thi¿t bị này cũng thāc hián công viác ng°ợc l¿i để chuyển tín hiáu trÁ lßi cāa máy tính trung tâm tới các tr¿m á xa. Thi¿t bị trên cho phép giÁm bớt đ°ợc thßi gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây dāng các thi¿t bị logic đặc tr°ng. Thi¿t bá kiÃm soát nhiÁu đầu cußi: cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiÁu thi¿t bị đầu cuái.

Máy tính trung tâm chỉ cần liên k¿t với một thi¿t bị nh° vÁy là có thể phÿc vÿ cho tất cÁ các thi¿t bị đầu cuái đang đ°ợc gắn với thi¿t bị kiểm soát trên. ÐiÁu này đặc biát có ý nghĩa khi thi¿t bị kiểm soát nằm á cách xa máy tính vì chỉ cần sử dÿng một đ°ßng đián tho¿i là có thể phÿc vÿ cho nhiÁu thi¿t bị đầu cuái.2: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270 Vào giÿa nhÿng năm 1970, các thi¿t bị đầu cuái sử dÿng nhÿng ph°¢ng pháp liên k¿t qua đ°ßng cáp nằm trong một khu vāc đã đ°ợc ra đßi. Với nhÿng °u điểm từ nâng cao tác độ truyÁn dÿ liáu và qua đó k¿t hợp đ°ợc khÁ năng tính toán cāa các máy tính l¿i với nhau. Ðể thāc hián viác nâng cao khÁ năng tính toán với nhiÁu máy tính các nhà sÁn xuất bắt đầu xây dāng các m¿ng phức t¿p.

Vào nhÿng năm 1980 các há tháng đ°ßng truyÁn tác độ cao đã đ°ợc thi¿t lÁp á Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hián các nhà cung cấp các dịnh vÿ truyÁn thông với nhÿng đ°ßng truyÁn có tác độ cao h¢n nhiÁu lần so với đ°ßng dây đián tho¿i. Với nhÿng chi phí thuê bao chấp nhÁn đ°ợc, ng°ßi ta có thể sử dÿng đ°ợc các đ°ßng truyÁn này để liên k¿t máy tính l¿i với nhau và bắt đầu hình thành các m¿ng một cách rộng khắp. à đây các nhà cung cấp dịch vÿ đã xây dāng nhÿng đ°ßng truyÁn dÿ liáu liên k¿t giÿa các thành phá và khu vāc với nhau và sau đó cung cấp các dịch vÿ truyÁn dÿ liáu cho nhÿng ng°ßi xây dāng m¿ng. Ng°ßi xây dāng m¿ng lúc này sẽ không cần xây dāng l¿i đ°ßng truyÁn cāa mình mà chỉ cần sử dÿng một phần các năng lāc truyÁn thông cāa các nhà cung cấp.

Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiáu một lo¿t các thi¿t bị đầu cuái đ°ợc ch¿ t¿o cho lĩnh vāc ngân hàng và th°¢ng m¿i, thông qua các dây cáp m¿ng các thi¿t bị đầu cuái có thể truy cÁp cùng một lúc vào một máy tính dùng chung. Với viác liên k¿t các máy tính nằm á trong một khu vāc nhß nh° một tòa nhà hay là một khu nhà thì tiÁn chi phí cho các thi¿t bị và phần mÁm là thấp.