Luận văn: Nghiên cứu khả năng tương tác mạng thực của bộ mô phỏng NS-2

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu khả năng tương tác mạng thực của bộ mô phỏng ns2. Tìm hiểu sâu về tích hợp ns2 vào môi trường mạng thực tế.

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Dũng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Đình Việt
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng tương tác với mạng thực của bộ mô phỏng NS-2
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Lịch sử hình thành mạng máy tính và mạng Internet
• 1.2. Giao thức và kiến trúc giao thức
• 1.2.1. Khái niệm giao thức
• 1.2.2. Kiến trúc phân tầng và các mô hình tham chiếu ISO/OSI và TCP/IP
• 1.2.2.1. Mô hình tham chiếu ISO OSI
• 1.2.2.2. Mô hình tham chiếu TCP/IP
• 1.3. Đặc tả và kiểm chứng giao thức
• 1.4. Đánh giá hiệu suất giao thức
• 1.4.1. Khái niệm hiệu suất mạng và các độ đo hiệu suất
• 1.4.2. Tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu suất
• 1.5. Các phƣơng pháp đánh giá hiệu suất giao thức mạng
• 1.5.1. Khái quát về các phƣơng pháp đánh giá hiệu suất
• 1.5.2. Phƣơng pháp lập mô hình giải tích
• 1.5.3. Phƣơng pháp lập mô hình mô phỏng
• 1.5.4. Phƣơng pháp Đo
• 1.5.5. So sánh các phƣơng pháp
• 2. CHƢƠNG 2: MỘT SỐ GIAO THỨC LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN QUÁ TRÌNH TƢƠNG TÁC VỚI MẠNG THỰC
• 2.1. Mạng cục bộ và các giao thức tầng MAC
• 2.1.1. Mạng cục bộ (LAN – Local Area Network)
• 2.1.2. Một số phƣơng pháp điều khiển truy nhập mạng
• 2.1.2.1. Điều khiển truy nhập ngẫu nhiên
• 2.1.2.2. Điều khiển truy nhập xác định
• 2.2. Các giao thức tầng Giao vận
• 2.2.1. Giao thức TCP (Transmission Control Protocol)
• 2.2.1.1. Cấu trúc gói số liệu TCP
• 2.2.1.2. Thiết lập và kết thúc kết nối
• 2.2.1.3. Điều khiển lƣu lƣợng và điều khiển tắc nghẽn trong giao thức TCP
• 2.2.2. Giao thức UDP (User Datagram Protocol)
• 3. CHƢƠNG 3: BỘ MÔ PHỎNG MẠNG NS-2
• 3.1. Các đặc điểm nổi bật và các chức năng mô phỏng chính của NS-2
• 3.2. Kiến trúc của NS-2
• 3.2.1. Bộ lập lịch các sự kiện
• 3.3. Tệp vết (trace file) chứa kết quả mô phỏng
• 3.4. Các mô hình sinh lỗi trong NS-2
• 3.5. Các nguồn sinh lƣu lƣợng trong NS-2
• 3.6. NAM (Network Animator) và một số công cụ hỗ trợ việc phân tích và hiển thị kết quả mô phỏng
• 3.6.1. Một số công cụ đƣợc tích hợp trong Linux
• 4. CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ THỰC HIỆN MÔ PHỎNG TƢƠNG TÁC VỚI MẠNG THỰC CỦA NS-2
• 4.1. Bộ lập lịch sự kiện thời gian thực (RealTime Scheduler)
• 4.2. Các đối tƣợng mạng
• 4.3. Tạo nguồn lƣu lƣợng đến từ mạng thực
• 5. CHƢƠNG 5: THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG TƢƠNG TÁC VỚI MẠNG THỰC
• 5.1. THỰC NGHIỆM 1: MINH HỌA CHẾ ĐỘ PROTOCOL
• 5.1.1. Mục tiêu của thực nghiệm 1
• 5.1.2. Thiết lập cấu hình mạng mô phỏng 1
• 5.1.3. Kịch bản mô phỏng:
• 5.1.4. Cách thực hiện và kết quả mô phỏng
• 5.2. THỰC NGHIỆM 2: MINH HỌA CHẾ ĐỘ OPAQUE
• 5.2.1. Mục tiêu của thực nghiệm 2
• 5.2.2. Thiết lập cấu hình mạng mô phỏng 2
• 5.2.3. Kịch bản mô phỏng[18]:
• 5.2.4. Kết quả nhận đƣợc từ thực nghiệm 2:
• 5.3. THỰC NGHIỆM 3: MÔ PHỎNG TRÊN MẠNG LAN:
• 5.3.1. Mục tiêu của thực nghiệm 3
• 5.3.2. Thiết lập cấu hình mạng mô phỏng 3
• 5.3.3. Kết quả nhận đƣợc từ thực nghiệm 3
• 5.3.3.1. Quan sát các nguồn lƣu lƣơng thực bằng NAM
• 5.3.3.2. Tranh chấp đƣờng truyền của giao thức UDP và TCP
• 5.4. THỰC NGHIỆM 4 – MÔ PHỎNG TRUYỀN THÔNG VỚI INTERNET
• 5.4.1. Mục tiêu của thực nghiệm 4
• 5.4.2. Thiết lập cấu hình mạng mô phỏng 4
• 5.4.3. Kết quả nhận đƣợc từ thực nghiệm 4
• 5.5. THỰC NGHIỆM 5 – MÔ PHỎNG VỚI INTERNET CÓ NGUỒN PHÁT UDP
• 5.5.1. Mục tiêu của thực nghiệm 5
• 5.5.2. Thiết lập cấu hình mạng mô phỏng 5
• 5.5.3. Kết quả nhận đƣợc từ thực nghiệm 5
• CÁC HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• CÁC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• 5.5.3. Tài liệu Tiếng Việt
• 5.5.3. Tài liệu Tiếng Anh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mô Phỏng NS 2 và Tương Tác Mạng Thực

Trong bối cảnh công nghệ thông tin và mạng máy tính phát triển mạnh mẽ, việc nghiên cứu và phát triển các giao thức mạng hiệu quả là vô cùng quan trọng. Mô phỏng NS-2 nổi lên như một công cụ mạnh mẽ, cho phép các nhà nghiên cứu đánh giá và kiểm định các giao thức mạng trong môi trường giả lập. Việc tương tác mạng thực với mô phỏng NS-2 giúp tăng tính xác thực và độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu khả năng tương tác với mạng thực của bộ mô phỏng NS-2, thực hiện các mô phỏng trên các nguồn lưu lượng của hệ thống mạng thực, nhằm hiểu rõ hơn hành vi của một số giao thức đang được sử dụng. Theo tài liệu gốc, việc đánh giá hiệu suất giao thức là cách thức thực hiện đánh giá để chọn ra giao thức tốt nhất trong số các giao thức đã đề xuất. Trong đó, lập mô hình mô phỏng là một phương pháp đánh giá hiệu suất mạng máy tính hiện đại, được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Các kết quả mô phỏng sau đó được kiểm chứng bằng các phương pháp khác để đảm bảo tính tin cậy, chẳng hạn mô phỏng chạy theo vết, có được bằng cách ghi lại các sự kiện trên mạng thực. NS-2 có khả năng tương tác với mạng thực, chính vì vậy nó có tất cả các ưu điểm chung của phương pháp mô phỏng cộng thêm nhiều ưu điểm của Phương pháp đo. Đây là một yếu tố then chốt, được đánh giá cao.

1.1. Lịch Sử Phát Triển và Ứng Dụng của NS 2 trong Nghiên Cứu

NS (Network Simulator) là một phần mềm mô phỏng mạng, được phát triển bởi dự án VINT của Bộ Quốc phòng Mỹ. NS được phát triển từ bộ mô phỏng REAL của S. Deering. Các phiên bản 2.xx của NS ra đời sau năm 1997, từ đó người ta thường gọi là bộ mô phỏng NS-2. Các phiên bản sau này có bản chạy được trên môi trường Windows. Hiện nay, NS đã có phiên bản 2.35. Trong NS có hai loại kịch bản mô phỏng, kịch bản chạy theo vết (trace-driven) và kịch bản chạy tự động. Ưu điểm của mô phỏng chạy tự động so với mô phỏng chạy theo vết là: luồng các sự kiện được sinh ra theo cách nhân tạo, do đó, người nghiên cứu có thể chủ động điều khiển được quá trình sinh ra luồng sự kiện này. Trong NS, người sử dụng có thể mô phỏng các mạng LAN, mạng không dây, mạng hỗn hợp có dây và không dây, mạng vệ tinh.

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội của NS 2 trong Đánh Giá Hiệu Năng Mạng

NS có khả năng tương tác với mạng thực, chính vì vậy nó có tất cả các ưu điểm chung của phương pháp mô phỏng cộng thêm nhiều ưu điểm của Phương pháp đo. Ưu điểm của mô phỏng NS-2 so với hai phương pháp phổ biến khác là Lập mô hình giải tích và Đo (trên mạng thực), phương pháp này có nhiều ưu điểm vượt trội, đó là chi phí thấp, nhanh chóng và chính xác. Lập mô hình mô phỏng là phương pháp sử dụng các chương trình máy tính để mô phỏng kiến trúc và quá trình hoạt động của hệ thống, trên cơ sở đó xác định các thông số hiệu suất của hệ thống. Thông thường, công việc chính của mô phỏng là phân tích mạng và xây dựng chương trình mô phỏng dựa trên một công cụ mô phỏng nào đó, mà người ta hay gọi là bộ mô phỏng. Nó bao gồm các chức năng cho phép tạo ra các thành phần cơ bản của mạng mô phỏng như đường truyền, nút mạng, các nguồn lưu lượng, mô hình sinh lỗi.

II. Thách Thức Khi Mô Phỏng NS 2 và Tương Tác Mạng Thực

Mặc dù mô phỏng NS-2 mang lại nhiều lợi ích, việc tương tác mạng thực với NS-2 đặt ra không ít thách thức. Việc đồng bộ hóa thời gian giữa môi trường mô phỏng và mạng thực là một vấn đề quan trọng. Ngoài ra, việc đảm bảo tính chính xác và tin cậy của dữ liệu khi truyền giữa hai môi trường này cũng đòi hỏi các kỹ thuật đặc biệt. Mô phỏng cũng cần có khả năng phát sinh ra kịch bản và thay đổi độ mịn của mô phỏng cho phù hợp với cả các mô phỏng chi tiết lẫn các mô phỏng mức cao. Việc thiếu kinh nghiệm hoặc hiểu biết sâu sắc về các giao thức mạng có thể dẫn đến các kết quả mô phỏng không chính xác. Bên cạnh đó, cấu hình phức tạp của mạng thực có thể gây khó khăn trong việc mô phỏng và kiểm chứng kết quả. Vì là mô phỏng hướng sự kiện, các sự kiện gồm bốn thành phần như: sự kiện tiếp theo, đối tượng điều khiển sự kiện, thời gian sẵn sàng thực hiện sự kiện và định danh riêng của sự kiện, được biểu diễn bởi một phần tử trong danh sách các sự kiện. Vì vậy việc quản lý cũng khá phức tạp

2.1. Các Vấn Đề Về Đồng Bộ Hóa và Độ Trễ Trong Tương Tác

Một trong những thách thức lớn nhất khi tương tác mạng thực với mô phỏng NS-2 là vấn đề đồng bộ hóa thời gian. Thời gian trong môi trường mô phỏng và mạng thực có thể khác nhau, dẫn đến sai lệch trong kết quả mô phỏng. Cần có các cơ chế đồng bộ hóa thời gian chính xác để đảm bảo tính chính xác của các kết quả nghiên cứu. Sự kiểm chứng và validation phải được thực hiện thường xuyên.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Xây Dựng Mô Hình Mạng Thực Tế

Việc xây dựng mô hình mạng thực để mô phỏng trong NS-2 có thể rất phức tạp. Các mạng thực thường có cấu trúc phức tạp với nhiều thành phần và giao thức khác nhau. Việc đơn giản hóa mô hình mạng để phù hợp với NS-2 có thể ảnh hưởng đến tính chính xác của các kết quả mô phỏng. Đồng thời đòi hỏi người thực hiện phải có kiến thức chuyên sâu về thiết kế mạng.

III. Phương Pháp Tương Tác Mạng Thực Hiệu Quả trong NS 2

Để vượt qua những thách thức trên, cần áp dụng các phương pháp tương tác mạng thực hiệu quả trong NS-2. Việc sử dụng bộ lập lịch sự kiện thời gian thực là một giải pháp tiềm năng. Ngoài ra, cần phát triển các đối tượng mạng phù hợp để mô phỏng các thành phần của mạng thực một cách chính xác. Đặc biệt hơn, theo tài liệu gốc, khi một đối tượng mạng phát ra một sự kiện, ngay lập tức sự kiện được chèn vào đúng vị trí trong hàng đợi các sự kiện dựa vào thời gian, và sẽ được xử lý tại thời gian đã được lập lịch. Do đó, cần lưu ý rằng, đường dữ liệu giữa các đối tượng mạng khác với đường sự kiện. Cần chú ý tới cả 2 quá trình để kiểm chứng mô phỏng một cách chính xác.

3.1. Sử Dụng Bộ Lập Lịch Sự Kiện Thời Gian Thực RealTime Scheduler

Trong NS có bốn bộ lập lịch sự kiện khác nhau sẵn có, mỗi bộ lập lịch sử dụng một cấu trúc dữ liệu khác nhau: bộ lập lịch danh sách “List”, bộ lập lịch xếp đống “Heap”, bộ lập lịch xếp lịch “Calendar” và bộ lập lịch thời gian thực “RealTime”. Bộ lập lịch xếp lịch được sử dụng mặc định khi mô phỏng, trong trường hợp sử dụng bộ lập lịch khác cần phải khai báo. Bộ lập lịch thời gian thực cho phép bộ mô phỏng tương tác được với mạng thực. Hiện tại, tính năng tương tác với mạng thực đang trong quá trình phát triển. Bộ lập lịch sự kiện được sử dụng để lập lịch cho các sự kiện, như khi nào thì gói tin sinh ra, được gửi, nhận hay bị loại

3.2. Xây Dựng Đối Tượng Mạng Tương Ứng với Mạng Thực

Để mô phỏng chính xác các thành phần của mạng thực, cần xây dựng các đối tượng mạng tương ứng trong NS-2. Các đối tượng mạng này phải mô phỏng chính xác các đặc tính và hành vi của các thiết bị mạng thực tế. Điều này bao gồm các thông số như băng thông, độ trễ, và khả năng xử lý của thiết bị.

IV. Hướng Dẫn Cài Đặt và Cấu Hình Tương Tác Mạng Thực với NS 2

Để bắt đầu tương tác mạng thực với NS-2, cần thực hiện các bước cài đặt và cấu hình chính xác. Điều này bao gồm việc cài đặt NS-2 trên hệ điều hành phù hợp, cấu hình bộ lập lịch thời gian thực, và thiết lập kết nối giữa môi trường mô phỏng và mạng thực. Cần tham khảo NS-2 tutorial và NS-2 examples để có thể hiểu hơn.

4.1. Các Bước Cài Đặt NS 2 và Môi Trường Phát Triển

Việc cài đặt NS-2 có thể phức tạp, đặc biệt trên các hệ điều hành khác nhau. Cần tuân thủ theo hướng dẫn cài đặt chi tiết và đảm bảo rằng tất cả các thư viện và công cụ cần thiết đã được cài đặt. Theo kinh nghiệm, NS-2 chạy ổn định nhất trên Linux.

4.2. Cấu Hình Bộ Lập Lịch Thời Gian Thực và Giao Diện Mạng

Sau khi cài đặt NS-2, cần cấu hình bộ lập lịch thời gian thực để cho phép tương tác mạng thực. Điều này bao gồm việc thiết lập các tham số phù hợp và kết nối NS-2 với giao diện mạng thực thông qua các giao thức như TUN/TAP.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Kiểm Chứng Tương Tác Mạng Thực trên NS 2

Luận văn này trình bày các kết quả thực hiện mô phỏng, cụ thể là kiểm chứng các khả năng tương tác với mạng thực và quan sát thông lượng của các giao thức đang hoạt động trên mạng thực như: TCP, UDP. Một số kết luận, nhận xét về bộ mô phỏng NS-2 và các kết quả thực nghiệm.

5.1. Đánh Giá Độ Tin Cậy và Tính Chính Xác của Kết Quả Mô Phỏng

Để đảm bảo tính tin cậy của các kết quả mô phỏng, cần thực hiện các kiểm chứng và validation so sánh với các kết quả thực nghiệm. Các phương pháp thống kê có thể được sử dụng để đánh giá sự tương đồng giữa các kết quả mô phỏng và mạng thực.

5.2. Phân Tích Hiệu Năng Mạng Thực Tế Thông Qua NS 2

Sử dụng NS-2 để phân tích hiệu năng mạng thực tế có thể cung cấp thông tin giá trị về các vấn đề như tắc nghẽn mạng, độ trễ, và mất gói. Các kết quả này có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế mạng và cải thiện hiệu suất.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tương Lai về NS 2

Tóm lại, mô phỏng NS-2 với tương tác mạng thực là một công cụ mạnh mẽ cho nghiên cứu luận văn về mạng máy tính. Việc áp dụng các phương pháp hiệu quả và vượt qua các thách thức sẽ giúp các nhà nghiên cứu đạt được các kết quả chính xác và đáng tin cậy. Có nhiều hướng nghiên cứu tiếp theo có thể khám phá khả năng tương tác mạng thực của NS-2. Điều này bao gồm việc phát triển các mô hình mạng phức tạp hơn, nghiên cứu các giao thức mạng mới, và tích hợp NS-2 với các công cụ mô phỏng mạng khác.

6.1. Tích Hợp NS 2 với Các Công Cụ Mô Phỏng Mạng Khác

Việc tích hợp NS-2 với các công cụ mô phỏng mạng khác như GNS3 hoặc Mininet có thể mở rộng khả năng mô phỏng và cung cấp môi trường nghiên cứu toàn diện hơn. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu mô phỏng các mạng phức tạp với nhiều thành phần và giao thức khác nhau.

6.2. Nghiên Cứu Các Giao Thức Mạng Mới và Ứng Dụng Tiên Tiến

Sử dụng NS-2 để nghiên cứu các giao thức mạng mới và các ứng dụng tiên tiến như mạng 5G, IoT, và mạng định nghĩa bằng phần mềm (SDN) có thể mang lại những hiểu biết sâu sắc về hiệu hiệu suất mạng và khả năng mở rộng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của mạng máy tính, nguyên tắc trao đổi số liệu trong mạng và các mô hình tham TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Chương này cũng trình bày cơ bản về đánh giá hiệu suất, tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu suất đối với hệ thống mạng máy tính, một số phương pháp đánh giá hiệu suất phổ biến đang được sử dụng. Chương 2: Trình bày các phương pháp điều khiển truy nhập mạng và các giao thức tầng Giao vận. Các giao thức được trình bày trong chương này có liên quan trực tiếp đến phần thực nghiệm mô phỏng của luận văn.

Chương 3: Trình bày các thành phần cơ bản của bộ mô phỏng mạng NS-2, một số đặc điểm và chức năng nổi bật của bộ mô phỏng NS-2. Giới thiệu một số công cụ cần thiết thường được sử dụng để phân tích và hiển thị kết quả mô phỏng. Chương 4: Trình bày khả năng tương tác với mạng thực của bộ mô phỏng NS-2, giới thiệu một số đối tượng cơ bản thực hiện tương tác với mạng thực. Chương 5: Trình bày các kết quả thực hiện mô phỏng, cụ thể là kiểm chứng các khả năng tương tác với mạng thực và quan sát thông lượng của các giao thức đang hoạt động trên mạng thực như: TCP, UDP.

Một số kết luận, nhận xét về bộ mô phỏng NS-2 và các kết quả thực nghiệm. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với PGS.TS Nguyễn Đình Việt, trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cho tôi nhiều lời khuyên trong suốt thời gian học tập, thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, đồng nghiệp khoa Tin học, trường Đại học Quy Nhơn đã góp ý, tạo điều kiện giúp đỡ cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 5 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Lịch sử hình thành 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. Máy tính xuất hiện đã giải quyết hầu hết các công việc tính toán phức tạp mà con người có thể tốn hàng nghìn năm, trong khi đó, máy tính chỉ thực hiện công việc tương ứng trong vài ngày, thậm chí là vài giờ. Tuy nhiên, lúc này các máy tính thực hiện công việc riêng rẽ, độc lập trên từng máy tính mà không giải quyết được nhu cầu chia sẻ tài nguyên hiệu quả. 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. Vào khoảng những năm 50 khi những thế hệ máy tính đầu tiên được đưa vào hoạt động trong thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng. Khi đó, việc nhập dữ liệu vào các máy tính được thực hiện thông qua các tấm bìa đục lỗ. Các thiết bị đọc bìa và máy in là các thiết bị vào ra (I/O) thông dụng đối với máy tính.

Vào giữa những năm 60, máy tính trung tâm của thế hệ mới hơn có thể kết nối với nhiều trạm cuối (terminal) và thiết bị vào ra cùng lúc. Máy tính trung tâm làm tất cả mọi việc, từ quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ của các trạm cuối, quản lý các hàng đợi,… cho đến xử lý các ngắt từ các trạm cuối. Để giảm nhẹ các nhiệm vụ trên cho Máy xử lý trung tâm, sử dụng nó một cách có hiệu quả hơn vào công việc tính toán và xử lý, người ta thêm vào hệ thống máy tính các bộ tiền xử lý, các thiết bị tập trung, các thiết bị dồn kênh dùng để tập trung các tín hiệu trên một đường truyền gửi đến từ TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 6 các trạm cuối. Máy tính xử lý trung tâm và các thiết bị trên tạo thành một mạng truyền tin.

Vào những năm 1970, các máy tính đã được nối với nhau trực tiếp để tạo thành một mạng máy tính nhằm phân tán tải của hệ thống và tăng độ tin cậy. Cũng trong thời gian này bắt đầu xuất hiện khái niệm Mạng truyền thông (communication network). Trong đó, các thành phần chính là các nút mạng, thường được gọi là các bộ chuyển mạch (switching unit) dùng để hướng các đơn vị thông tin (gói tin) tới đích. Các nút mạng nối với nhau bằng đường truyền (transmission line), còn các trạm cuối được nối trực tiếp vào các nút mạng.

Vào năm 1974, công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, thông qua các dây cáp mạng, các thiết bị đầu cuối có thể truy cập đồng thời vào một máy tính dùng chung. Năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, và Arcnet đã trở thành hệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên. Vào những năm 1980 các nhà nghiên cứu cho ra đời hệ thống đường truyền tốc độ cao nhằm kết nối các mạng trong các khu vực và các thành phố lớn với nhau.

Các đường truyền tốc độ cao có thể được dùng chung (chia sẻ) để kết nối nhiều mạng với nhau mà không cần phải xây dựng mới các hệ thống đường truyền. Năm 1983, mạng Internet chính thức ra đời, Internet là mạng truyền thông toàn cầu kết nối hàng trăm nghìn mạng máy tính lại với nhau. Các mạng máy tính bao gồm các mạng diện rộng (WAN) và các mạng cục bộ (LAN) của bất kỳ chủ sở hữu nào nằm ở khắp nơi trên toàn cầu. Mỗi mạng máy tính lại có thể có nhiều máy tính chủ (máy tính cung cấp dịch vụ) và hàng trăm ngàn máy tính riêng lẻ kết nối để sử dụng các dịch vụ Internet.

Các TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 7 quốc gia có kết nối mạng Internet toàn cầu thường xây dựng mạng đường trục tốc độ cao, là một hệ thống mạng liên kết có tốc độ truyền cực cao so với tốc độ truyền của hệ thống mạng thông thường. Tiền thân của Internet là APARNET, là mạng diện rộng được xây dựng và phát triển dựa trên công nghệ chuyển mạch gói phục vụ nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Mỹ giữa những năm 60 của thế kỷ 20. Mạng kết hợp nhiều loại máy tính khác nhau nằm cách xa nhau để trao đổi và chia sẻ các tài nguyên thông tin. Một trong những mục tiêu của APRANET là làm sao sự truyền thông trong mạng vẫn còn duy trì ngay cả khi có một số thành phần mạng bị hỏng.

Ngày nay, Internet đã trở thành mạng của các mạng thông tin máy tính toàn cầu, được kết nối với nhau dựa trên bộ giao thức trao đổi số liệu TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Các dịch vụ trên Internet liên tục được phát triển, đáp ứng hầu hết các dịch vụ thông tin liên lạc của xã hội. Một số dịch vụ như: 1. E-mail: Cho phép soạn, gửi và nhận các thư điện tử trong mạng, nó xuất hiện trong những ngày đầu của ARPANET và được nhiều người quan tâm.

Tin tức: Các nhóm thiết kế diễn đàn đăng các thông tin công cộng và có thể trao đổi các thông điệp. Đăng nhập từ xa: Sử dụng các chương trình telnet, rlogin, ssh, người sử dụng ở bất kỳ đâu trên Internet cũng có thể đăng nhập đến các máy tính khác khi có một tài khoản. Truyền tệp: Sử dụng chương trình FTP, người dùng có thể sao chép các tệp tin từ một máy trên Internet đến máy khác. Năm 1990, Tim và Robert Cailliau đưa ra dự án thiết kế hệ thống thông tin toàn cầu World Wide Web (WWW) dựa trên ý tưởng siêu văn bản.

Sự ra đời của WWW đã làm thay đổi nhiều khả năng ứng dụng Internet trong đời TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 8 sống xã hội, mặc dù không làm thay đổi gì về cơ bản của mạng nhưng làm cho người dùng dễ sử dụng hơn. Nó cho phép người sử dụng có thể khai thác thông tin trên Internet dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh và video dựa vào hệ thống văn bản siêu liên kết toàn cầu.2 Giao thức và kiến trúc giao thức 1.1 Khái niệm giao thức Việc trao đổi thông tin, cho dù là đơn giản nhất, cũng đều phải tuân theo những quy tắc nhất định. Việc truyền tín hiệu trên mạng cần phải có những quy tắc, quy ước về nhiều mặt, từ khuôn dạng (cú pháp, ngữ nghĩa) dữ liệu cho tới các thủ tục gửi/nhận dữ liệu, kiểm soát chất lượng truyền tin và xử lý các lỗi. Yêu cầu về xử lý và trao đổi thông tin của người sử dụng càng cao thì các quy tắc càng nhiều và phức tạp hơn.

Tập hợp tất cả những quy tắc, quy ước đó được gọi là giao thức (Protocol) của mạng. Rõ ràng, các mạng có thể sử dụng các giao thức khác nhau tùy sự lựa chọn của người thiết kế. Tuy nhiên, các tổ chức chuẩn quốc tế đã đưa ra một số giao thức chuẩn được dùng trong nhiều mạng khác nhau để thuận lợi cho việc kết nối chung.2 Kiến trúc phân tầng và các mô hình tham chiếu ISO/OSI và TCP/IP Để giảm phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết các mạng máy tính đều được phân tích, thiết kế theo quan điểm phân tầng (layering). Sự phân tầng giao thức rất quan trọng vì nó chia nhiệm vụ cho các tầng thực hiện các chức năng chuyên biệt.

Mỗi tầng thực hiện một số chức năng xác định và cung cấp một số dịch vụ nhất định cho tầng cao hơn. Tầng cao hơn chỉ cần sử dụng các dịch vụ tầng bên dưới cung cấp mà không cần quan tâm chi tiết tầng bên dưới thực hiện dịch vụ như thế nào. Các hệ thống mạng khác nhau có thể có số lượng tầng khác nhau và chức năng mỗi tầng cũng khác nhau. Khi xây dựng một hệ thống mạng phân tầng, người ta cần xác định số lượng tầng, chức năng mỗi tầng, sau đó định nghĩa mối quan hệ giữa hai tầng đồng mức và mối quan hệ giữa hai tầng kề nhau.

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.