Chương 1. INTERNET: CƠ SỞ HẠ TẦNG CNTT 1.1 Giới thiệu về mạng máy tính 1.1 Mạng máy tính Mạng máy tính (computer network) là một tập hợp các máy tính được kết nối với nhau bởi đường truyền vật lý theo một cấu trúc nào đó nhằm mục đích dùng chung (chia sẻ) nguồn tài nguyên và đáp ứng một số yêu cầu của người dùng.2 Vai trò của mạng máy tính Mạng máy tính đã trở nên quá quen thuộc đối với hầu hết mọi người, trong mọi lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục. Việc kết nối máy tính thành mạng đã mang lại những lợi ích như: - Dùng chung tài nguyên như thiết bị phần cứng, chương trình, dữ liệu. Ví dụ: Chia sẻ máy in, bộ nhớ, ổ đĩa và nhiều thiết bị khác để người dùng trên mạng có thề dùng chung; Có thể cài đặt phần mềm lên máy tính để người dùng trên mạng dùng chung; Điều này giúp tiết kiệm đáng kể nguồn tài nguyên;.
- Mạng máy tính có thể giúp doanh nghiệp phát triển, cho phép lưu trữ dữ liệu kinh doanh quan trọng ở một vị trí tập trung. 21 - Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin: khi thông tin có thể được sử dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại công việc.3 Phân loại mạng máy tính Có nhiều cách phân loại mạng máy tính dựa theo tiêu chí phân loại khác nhau. Sau đây là phân loại mạng máy tính có dây. Phân loại mạng máy tính dựa trên khoảng cách địa lý: - Mạng cục bộ (Local Area Network - LAN): có phạm vi hẹp, bán kính khoảng vài chục km.
- Mạng đô thị (Metropolitan Area Network - MAN): phạm vi rộng hơn, với bán kính nhỏ hơn 100km. - Mạng diện rộng (Wide Area Network - WAN): phạm vi mạng có thể vượt biên giới quốc gia, lục địa. - Mạng toàn cầu(Global Area Network - GAN): phạm vi trải rộng trên toàn thế giới. Phân loại mạng máy tính dựa trên kiến trúc mạng - Mạng kiểu Bus (Bus Topology): Các máy tính đều được nối vào một đường truyền chính.
Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là đầu cuối (terminator). - Mạng hình Sao (Star Topology): Đây là mô hình mạng đơn giản nhưng thông dụng nhất. Mạng này bao gồm một thiết bị trung tâm là bộ chuyển mạch (switch hay hub), hoạt động giống như một tổng đài cho phép thực hiện việc nhận và truyền dữ liệu từ trạm này tới các trạm khác. 22 - Mạng Vòng tròn (Ring Topology): Là mô hình mạng mà một nút được kết nối chính xác với 2 nút khác tạo thành một vòng tròn tín hiệu.4 Thành phần của một mạng máy tính - Card giao diện mạng: (NIC – Network Interface card) là một thiết bị tích hợp sẵn hoặc có thể là một thiết bị rời được cắm vào bo mạch chủ của máy tính để kết nối các máy vào mạng.
- Bộ chuyển mạch mạng (hub hay switch) là thiết bị trung tâm cho phép các máy giao tiếp với nhau bằng giao thức mạng. - Bộ định tuyến (router): là thiết bị mạng có chức năng chuyển tiếp gói dữ liệu giữa các mạng máy tính. Có thể hiểu, bộ định tuyến thực hiện "chỉ đạo giao thông" trên Internet và ghép nối những mạng cục bộ sử dụng cùng giao thức với nhau. - Cổng nối (gateway) là thiết bị phép nối ghép hai loại giao thức với nhau.
Ví dụ: kết nối mạng sử dụng giao thức IP và mạng sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA. hoặc với một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác. Với mạng cục bộ cần phải có cáp mạng (cable) hoặc điểm truy cập (accesspoint) để cung cấp truy cập không dây. Modem là thiết bị để kết nối một máy tính vào internet thông qua đường dây điện thoại, đường truyền lõi đồng hoặc cáp quang.
Chức năng của modem là đổi tín hiệu số (digital) thành tín hiệu tương tự (analog) và ngược lại.2 Tổng quan về Internet 1.1 Khái niệm Internet (Inter-network) là hệ thống kết nối các mạng máy tính khác nhau nằm rải rộng khắp toàn cầu. Các mạng liên kết với nhau dựa trên bộ giao thức (như là ngôn ngữ giao tiếp) TCP/IP (Transmision Control Protocol–Internet Protocol): Giao thức điều khiển truyền dẫn-giao thức Internet. Bộ giao thức này cho phép mọi máy tính liên kết, giao tiếp với nhau theo một ngôn ngữ máy tính thống nhất giống như một ngôn ngữ quốc tế (ví dụ như Tiếng Anh) mà mọi người sử dụng để giao tiếp.2 Lịch sử phát triển của internet Lịch sử của Internet có thể được chia thành ba giai đoạn (xem Hình 1. Trong giai đoạn khởi đầu từ năm 1961 đến 1974, ba thành phần cơ bản xây dựng nên internet là phần cứng chuyển mạch gói, giao thức truyền thông được gọi là TCP/IP và mô hình máy khách/máy chủ.
Ba thành phần này đã được khái niệm hóa và sau đó triển khai với phần cứng và phần mềm thực tế. Mục đích ban đầu của Internet, là kết nối các máy tính của các trường đại học với nhau. Kiểu liên lạc một-một giữa các trường trước đây chỉ có thể thông qua hệ thống điện thoại hoặc mạng riêng thuộc sở hữu của các nhà sản xuất máy tính. Trong giai đoạn phát triển từ năm 1975 đến năm 1995, các tổ chức lớn như Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD) và Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) đã tài trợ và tham gia thúc đẩy cho sự ra đời và phát triển của Internet.
Khi các khái niệm cơ bản của Internet đã được định nghĩa trong một số dự án nghiên cứu 24 được chính phủ hỗ trợ, DoD đã đóng góp 1 triệu đô la để tiếp tục phát triển thành một hệ thống liên lạc quân sự mạnh có tên là ARPANET. Năm 1986, NSF phát triển và mở rộng mạng Internet cho người dân (lúc đó gọi là NSFNET). GĐ Khởi đầu GĐ Phát triển GĐ Thương mại hóa [1961-1974] [1974-1995] [1995-2010] Hình 1.1 Các giai đoạn phát triển của Internet. Trong giai đoạn thương mại hóa từ năm 1995 đến nay, chính phủ Mỹ khuyến khích các tập đoàn tư nhân tiếp quản và mở rộng đường trục Internet cũng như dịch vụ trên đó.1 để biết rõ hơn về sự phát triển của Internet từ năm 1961.1 Internet phát triển theo dòng thời gian Năm Sự kiện Tầm quan trọng Giai đoạn 1:khởi đầu 1961 Leonard Khái niệm chuyển mạch gói Kleinrock (MIT) được đưa ra.
xuất bản một bài báo về mạng chuyển đổi gói. Licklider Nhu cầu có một mạng máy (MIT) viết bản tính toàn cầu đưa sinh ra. ghi nhớ kêu gọi xây dựng một 25 mạng máy tính kết nối nhiều khu vực. 1969 BBN Khái niệm về mạng chuyển Technologies đã mạch gói tiến gần hơn tới ký hợp đồng thực tế vật lý.
ARPA để xây dựng ARPANET. 1969 Tin nhắn chuyển Phần cứng truyền thông bên gói đầu tiên được dưới Internet được triển khai gửi trên lần đầu tiên. ARPANET ban ARPANET từ đầu bao gồm bốn bộ định UCLA đến tuyến (sau đó được gọi là Bộ Stanford. xử lý tin nhắn giao diện (IMP)) tại UCLA, Stanford, UCSB và Đại học Utah.
1972 E-mail được phát Ứng dụng đầu tiên trên minh bởi Ray Internet đã ra đời. Tomlinson của BBN. Larry Roberts viết chương trình tiện ích e-mail đầu tiên cho phép liệt kê, chuyển tiếp và trả lời e-mail. 1973 Bob Metcalfe Mô hình Máy khách/máy (Xerox PARC chủ được phát minh.
26 Labs) phát minh Ethernet cho phép phát triển ra mạng Ethernet mạng cục bộ và điện toán và mạng cục bộ. máy khách/máy chủ trong đó hàng ngàn máy tính để bàn đầy đủ chức năng có thể được kết nối vào mạng khoảng cách ngắn (<1.000 mét) để chia sẻ tệp, chạy ứng dụng và gửi tin nhắn. 1974 Mạng kiến trúc TCP/IP được phát minh. mở, khái niệm Nền tảng khái niệm cho một mạng và TCP/IP giao thức truyền thông được trình bày chung duy nhất có khả năng trong một bài báo kết nối bất kỳ trong số hàng của VintCerf ngàn mạng và máy tính cục (Stanford) và bộ khác nhau và một sơ đồ BobKahn (BBN).
địa chỉ chung cho tất cả các máy tính được kết nối với mạng. Trước đó, máy tính chỉ có thể giao tiếp nếu chúng có chung kiến trúc mạng độc quyền. Với TCP/IP, máy tính và mạng có thể hoạt động cùng nhau bất kể hệ điều hành cục bộ hoặc giao thức mạng. 27 GIAI ĐOẠN 2: 1975-1995 1977 Lawrence CSNET là mạng tiên phong Landweber giới dành cho các trường đại học thiệu CSNET ở Mỹ và các nhóm nghiên (Mạng khoa học cứu máy tính công nghiệp máy tính).
không thể kết nối trực tiếp với ARPANET và là một cột mốc quan trọng trên con đường phát triển Internet toàn cầu. 1980 TCP/IP chính Tổ chức điện toán lớn nhất thức được chấp trên thế giới áp dụng công nhận làm giao nghệ mạng TCP/IP và thức truyền thông chuyển mạch gói. tiêu chuẩn DoD. 1980 Máy tính cá nhân Các máy tính để bàn cá nhân được phát minh.
của Altair, Apple và IBM được phát minh. Những máy tính này trở thành nền tảng cho Internet ngày nay, với hàng triệu người truy cập Internet và Web. 1984 Apple Computer Khái niệm về các tài liệu phát hành chương siêu liên kết trực tuyến cho trình Hyper Card phép người dùng chuyển từ như một phần của trang này sang trang khác hoạt động giao được giới thiệu thương mại. diện người dùng 28 đồ họa.
Hệ thống có tên Macintosh. 1984 Hệ thống tên DNS cung cấp một hệ thống miền(DNS) được thân thiện với người dùng để giới thiệu. dịch địa chỉ IP thành các từ mà mọi người có thể dễ dàng hiểu được. 1989 Tim Berners-Lee Khái niệm về một dịch vụ hỗ của CERN ở Thụy trợ Internet có tên World Sĩ đề xuất một Wide Web dựa trên các mạng lưới các tài trang HTML đã ra đời.
Web liệu siêu liên kết được xây dựng từ các trang trên toàn thế giới tài liệu tạo ra bằng ngôn ngữ dựa trên một ngôn đánh dấu, với các siêu liên ngữ đánh dấu phổ kết cho phép truy cập dễ biến được gọi là dàng giữa các trang. HTML siêu ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản. 1990 NSF lên kế hoạch Khái niệm về một mạng và nhận trách Internet dân sự của người Bỉ nhiệm xây dựng mở cho tất cả mọi người một mạng Internet được hiện thực hóa thông dân sự và tạo ra qua tài trợ phi quân sự của NSFNET. ARPANET ngừng hoạt động.
29 1993 Trình duyệt web Mosaic giúp người dùng dễ đồ họa đầu tiên có dàng kết nối với các tài liệu tên là Mosaic HTML ở bất cứ đâu trên được phát minh Web. bởi Marc Andreessen và những người khác tại Trung tâm ứng dụng siêu máy tính quốc gia tại Đại học Illinois. 1994 Andreessen và Trình duyệt web thương mại Jim Clark thành đầu tiên có tên lập Tập đoàn NetsNetscape.