lOMoARcPSD|16911414 Giáo trình nhập môn máy tính-Khoa CNTT- Đại học Sài Gòn (Lưu hành nội bộ) 117/209 Chương 10 Mạng máy tính và Internet Truyền thông máy tính (computer communications) là quá trình truyền dữ liệu từ một thiết bị này sang một thiết bị khác. Truớc đây chúng ta thừong hiểu thiết bị là các máy tính, nhưng ngày nay thiết bị (end-system, device) không chỉ là các máy tính mà còn bao gồm nhiều chủng loại thiết bị khác, vid dụ như các máy điện thoại di động, máy tính… 1. Khái niệm mạng liên quan đến nhiều vấn đề: Giao thức truyền thông (protocol): mô tả những nguyên tắc mà các thành phần mạng cần phải tuân thủ để có thể trao đổi đuợc với nhau. Topo (mô hình ghép nối mạng): mô tả cách thức nối các thiết bị với nhau.
Địa chỉ: mô tả cách định vị một thực thể. Định tuyến (routing): mô tả cách dữ liệu được chuyển từ một thiết bị này sang một thiết bị khác thông qua mạng. Tính tin cậy (reliability): giải quyết vấn đè tính toàn vẹn dữ liệu, đảm bảo rằng dữ liệu nhận được chính xác như dữ liệu gửi đi. Khả năng liên tác (interoperability): chỉ mức độ các sản phẩm phần mềm và phần cứng của các hãng sản xuất khác nhau có thể giao tiếp với nhau trong mạng.
An ninh (security): gắn liền với việc đảm bảo an toàn hoặc bảo vệ tất cả các thành phần của mạng. Chuẩn hóa (standard): thiết lập các quy tắc và luật lệ cụ thể cần phải được tuân theo. Mạng truyền thông máy tính có rất nhiều ứng dụng. Ví dụ, trong công nghiệp truyền thanh truyền hình, các công ty truyền thanh, truyền hình và công ty cáp đều có những mạng độc lập riêng của mình với nhiều trạm phát.
Thông qua những mạng này, các chương trình như tin tức, thể thao, điện ảnh, phim truyện… được dùng chung giữa các trạm phát. Một trong những mạng truyền thông ra đời sớm nhất và được biết đến nhiều nhất là mạng điện thoại. Khi nói đến mạng điện thoại, người ta muốn nhắc đến hệ thống điện thoại kiểu cũ (plain old telephone system-POTS) hoặc mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN-public switched telephone network). Mạng PSTN mô tả hệ thống điện thoại truyền thông dựa trên tín hiệu tương tự (Analog) được sử dụng ở Mỹ.
Mạng này ban đầu được thiết kế để truyền tiếng nói. Một mạng truyền thông mà hầu hết mọi người đều quen thuộc ngày nay là mạng máy tính Internet. Thực ra đây là một tập hơp các mạng-mạng của các mạng. Mạng máy tính là thuật ngữ để chỉ nhiều máy tính được nối với nhau qua đường cáp và làm việc với nhau.
Thông thường có 2 loại mạng là mạng cục bộ và mạng diện rộng. Hiện nay mạng cục bộ được dùng phổ biến tại các cơ quan, trường học có phạm vi nối các máy từ vài mét đến vài Km. Mạng có 1 máy chủ (Server) được nối đến nhiều máy con hay máy trạm (workstation) Mạng máy tính có ưu điểm là có thể chia sẽ, sử dụng một cách hữu hiệu tài nguyên của máy tính. Như vậy chỉ cần Server có cấu hình tốt.
Các workstation sẽ truy cập thông tin từ server Work Work Wor; Station Station Station SERVER Work Work Work Station Station Station ThS Nguyễn Đăng Quan- TS Đỗ đình Thái - Khoa CNTT- Đại Học Sài Gòn 117/209 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com) lOMoARcPSD|16911414 Giáo trình nhập môn máy tính-Khoa CNTT- Đại học Sài Gòn (Lưu hành nội bộ) 118/209 Thế nào là một mạng máy tính ? Mạng máy tính bao gồm nhiều thành phần, chúng được nối với nhau theo một cách thức nào đó và cùng sử dụng chung 1 ngôn ngữ: Các thiết bị đầu cuối (end system) kết nối với nhau tạo thành mạng có thể là các máy tính (computer), hoặc các thiết bị khác. Nói chung, hiện nay ngày càng nhiều các loại thiết bị có khả năng kết nối vào mạng máy tính như điện thoại di động, PDA, tivi… Môi trường truyền (media) mà truyền thông được thực hiện qua đó. Môi trường truyền có thể là các loại dây dẫn (cáp), sóng (đối với các mạng không dây)… Giao thức (protocol) là qui tắc qui định cách thức trao đổi dữ liệu giữa các thực thể. Tóm lại, mạng máy tính là 1 tập hợp các máy tính và các thiết bị khác (các nút), chúng sử dụng 1 giao thức mạng chung để chia sẻ tài nguyên với nhau nhờ các phương tiện truyền thông mạng Thiết bị, nút, máy tính Thiết bị (device) được dùng có thể là các thiết bị đầu cuối, máy in, máy tính hoặc 1 thiết bị phần cứng.
Ví dụ như các server truyền thông, repeater (bộ lặp), bridge (cầu), switch, router (bộ định tuyến) và rất nhiều thiết bị đặc biệt khác. Nói chung tất cả các thiết bị mạng đều dùng một số phương pháp cho phép xác định duy nhất chúng, thường thì thiết bị được chính hãng sản xuất gắn một số nhận dạng duy nhất. Việc làm này tương tư như việc in số seri tivi hoặc các đồ dùng điện tử khác. Ví dụ: care Ethernet được gán một địa chỉ duy nhất bởi hãng sản xuất.
Khi mô tả các thành phần mạng, cần phân biệt giữa khái niệm thiết bị (device) và máy tính (computer). Xem xét ở khía cạnh thiết bị mạng, máy tính thường được gọi là Host (hoặc server) hoặc trạm làm việc (workstation). Thuật ngữ này thường dùng để chỉ những hệ thống máy tính có hệ điều hành riêng của chúng (ví dụ Windows). Vì vậy một workstation có thể là một máy tính cá nhân, cũng có thể là một workstation đồ họa (ví dụ các workstation đò họa được sản xuất bởi Sun Microsystems, Sillion Graphics, IBM, Hewlett- Packard, Compaq Computer Corporation); một superminicomputer như Compaq’s VAX hay một hệ thống IBM AS/400, một super-microcomputer như Compaq’s Alpha; hoặc có thể là một máy tính lớn (mainframe) như IBM ES-9000.
Phương tiện và các giao thức truyền thông của mạng Để chia sẻ thông tin và sử dung các dịch vụ trên mạng, các thành phần của mạng phải có khả năng truyền thông được với nhau. Để đáp ứng được yêu cầu này, cần xét tơi hai tiêu chí cụ thể của mạng: khả năng liên kết (connectivity) và ngôn ngữ (language). Khả năng liên kết chỉ đường truyền hoặc kết nối vật lí giữa các thành phần; ngôn ngữ chỉ một bảng từ vựng cùng các quy tắc truyefn thông mà các thành phần phải tuân theo. Phương tiện truyền thông (media) Môi trường vật lí được sử dụng để kết nối các thành phần của mạng thường được gọi là phương tiện truyền thông (medium, media).
Phương tiện truyền thông mạng được chia thành hai loại: cáp (cable) và không dây (wireless). Ví dụ, cáp truyền thông có thể là cáp xoắn đôi (twisted- pair), cáp đồng trục (coaxial), cáp sợi quang (fiber-optic cable)… Truyền thông không dây có thể là sóng radio (gồm sóng cực ngắn hay việc truyền thông qua vệ tinh), bức xạ hồng ngoại. ThS Nguyễn Đăng Quan- TS Đỗ đình Thái - Khoa CNTT- Đại Học Sài Gòn 118/209 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.com) lOMoARcPSD|16911414 Giáo trình nhập môn máy tính-Khoa CNTT- Đại học Sài Gòn (Lưu hành nội bộ) 119/209 Cáp CoaxialHình 11. sợi cáp quang Giao thức (Protocols) Ngôn ngữ được sử dụng bởi các thực thể mạng gọi là giao thức truyền thông mạng.
Giao thức giúp các bên truyền thông “hiểu nhau” bằng cách định nghĩa một ngôn ngữ chung cho các thành phần mạng. Từ ý nghĩa khái quát như vậy, có thể hiểu giao thức truyền thông là các thủ tục, quy tắc hoặc các đặc tả chính thức đã được chấp nhận nhằm xác định hành vi và ngôn ngữ trao đổi giữa các bên. Nói chung trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta cũng áp dụng những quy tắc nào đó. Ví dụ, khi đi đến những nơi đòi hỏi tính trang trọng, mọi người phải tuân theo những nghi thức đặc biệt về ăn mặc (ví dụ nam giới phải mặc áo vét có thắt caravat).
Nhưng khi đến các quán ăn bình dân thì lại không cần ăn mặc trang trọng như vậy. Trong mạng truyền thông máy tính, giao thức mạng là bản đặc tả chính thức định nghĩa cách thức “xử sự” của các thực thể tham gia truyền thông với nhau. Ở đây khái niệm thực thể bao gồm cả các thiết bị phần cứng cũng như các phần mềm. Giao thức mạng cũng định nghĩa khuôn dạng dữ liệu (Frame) được trao đổi giữa các bên.
Nói một cách ngắn gọn, giao thức mạng định nghĩa bảng từ vựng và các quy tắc áp dụng truyền thông dữ liệu. Không có môi trường truyền, không thể trao đổi thông tin giữa các thực thể mạng ; không có một ngôn ngữ chung, không thể hiểu được nhau. Vì vậy, đường truyền cung cấp môi trường để thực hiện truyền thông, trong khi đó ngôn ngữ chung đảm bảo hai bên truyền thông hiểu được nhau. Điều này cũng giống như cuộc nói chuyện điện thoại giữa một người chỉ nói được tiếng Ý và một người khác chỉ nói được tiếng Nga.
Đã có đường điện thọai rồi, lúc này hai người có thể nói, nghe thấy giọng nói của nhau (truyền dữ liệu được thực hiện) nhưng họ không giao tiếp được với nhau vì người này không hiểu được ngôn ngữ của người kia. Họ nói chuyện bằng hai thứ tiếng khác nhau. Ví dụ về 1 giao thức mạng quen thuộc là giao thức TCP/IP- một trong những giao thức của bộ giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) TCP/IP được gọi là xương sống của Internet. Tuy tên gọi TCP/IP chỉ hai giao thức cụ thể là TCP và IP nhưng nó thường được sử dụng để chỉ nhóm gồm nhiều giao thức.
Có thể kể đến 1 số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP như: FTP (file Transfer Procol) định nghĩa cách chuyển file; HTTP(The Hypertext Trasport Protocol) được dùng cho World Wide Web (www), định nghĩa cách các server cần phải truyền các tài liệu (trang web) tới các client ( web browser) như thế nào. Ngòai ra cũng phải kể đến ba giao thức sử dụng cho thư điện tử (email) là Post Office Protocol ( POP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) và Internet Mail Access Protocol ( IMAP).2 Phân lọai mạng máy tính : Có rất nhiều kiểu mạng máy tính khác nhau.Việc phân lọai chúng thường dựa trên các tiêu chí khác nhau.Ví dụ, mạng máy tính thường được phân lọai vùng địa lí: mạng cục bộ, mạng diện rộng,.; theo TOPO ghép nối mạng: điềm- điểm (point to poitn) hay broadcast, hoặc theo kiểu đường truyền thông mà mạng sử dụng và cách truyền dữ liệu đi, ví dụ mạng chuyển mạch ảo, hay chuyển mạch gói Hình 10.2 một mạng LAN đơn giản ThS Nguyễn Đăng Quan- TS Đỗ đình Thái - Khoa CNTT- Đại Học Sài Gòn 119/209 Downloaded by Nguynhavy Ha Vy (Ntkphuong205@gmail.