CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Lịch sử hình thành Máy tính của thập niên 1940 là các thiết bị cơ-điện tử lớn và rất dễ hỏng. Sự phát minh ra transitor bán dẫn vào năm 1947 tạo ra cơ hội để làm ra chiếc máy tính nhỏ và đáng tin cậy hơn. Năm 1950, các máy tính lớn mainframe chạy bởi các chương trình ghi trên thẻ đục lỗ (punched card) bắt đầu được dùng trong các học viện lớn. Điều này tuy tạo nhiều thuận lợi với máy tính có khả năng được lập trình nhưng cũng có rất nhiều khó khăn trong việc tạo ra các chương trình dựa trên thẻ đục lỗ này.
Vào cuối thập niên 1950, người ta phát minh ra mạch tích hợp (IC) chứa nhiều transitor trên một mẫu bán dẫn nhỏ, tạo ra một bước nhảy vọt trong việc chế tạo các máy tính mạnh hơn, nhanh hơn và nhỏ hơn. Đến nay, IC có thể chứa hàng triệu transistor trên một mạch. Vào cuối thập niên 1960, đầu thập niên 1970, các máy tính nhỏ được gọi là minicomputer bắt đầu xuất hiện. Năm 1977, công ty máy tính Apple Computer giới thiệu máy vi tính cũng được gọi là máy tính cá nhân (personal computer - PC).
Năm 1981, IBM đưa ra máy tính cá nhân đầu tiên. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các IC đưa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh. Vào giữa thập niên 1980, người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này được gọi là điểm nối điểm, hay truyền theo kiểu quay số.
Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính là trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số. Các máy tính này được gọi là sàn thông báo (bulletin board). Các người dùng kết nối đến sàn thông báo này, để lại đó hay lấy đi các thông điệp, SVTH: Võ Minh Tuấn – Lớp: D16TMTB 3 Tìm hiểu và triển khai quản trị mạng trên Ubuntu Server cũng như gửi lên hay tải về các tập tin. Hạn chế của hệ thống là có rất ít hướng truyền tin, và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó.
Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thề đáp ứng được nhu cầu. Qua các thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã phát triển các mạng diện rộng WAN có độ tin cậy cao, nhằm phục vụ các mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ này khác truyền tin điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các đường dẫn khác nhau.
Bản thân mạng sẽ xác định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy tính khác như thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Sau này, WAN của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã trở thành Internet.2 Định nghĩa mạng máy tính Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi môi trường truyền (đường truyền) theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau. Môi trường truyền: là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyển các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác.
Các tín hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on -off). Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng SVTH: Võ Minh Tuấn – Lớp: D16TMTB 4 Tìm hiểu và triển khai quản trị mạng trên Ubuntu Server 1.3 Ứng dụng của mạng máy tính Ngày nay nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính ngày càng trở nên quá quen thuộc đối với mọi người thuộc mọi tầng lớp khác nhau, trong mọi lĩnh vực như: khoa học, quân sự quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục. Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu.
Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn như: a. Dùng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng (như thiết bị, chương trình, dữ liệu) khi được trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu. Mô hình mạng dùng chung tài nguyên b. Tăng độ tin cậu của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể được khôi phục nhanh chóng.
Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì người ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế. 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 dùng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất như: - Đáp ứng nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại. - Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu. SVTH: Võ Minh Tuấn – Lớp: D16TMTB 5 Tìm hiểu và triển khai quản trị mạng trên Ubuntu Server - Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán.
- Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung cấp trên thế giới. - Hiện nay việc làm sao có được một hệ thống mạng chạy tốt, an toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất được quan tâm. Vấn đề đặt ra có rất nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn. Như vậy để đưa ra một giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp phải trải qua một quá trình chọn lọc dựa trên những ưu điểm của từng yếu tố, từng chi tiết rất nhỏ.
Để giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và trên công nghệ để giải quyết. Nhưng công nghệ cao nhất chưa chắc là công nghệ tốt nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất.2 THÀNH PHẦN CƠ BẢN TRONG MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Tổng quát mạng máy tính cơ bản. - Một giao tiếp mạng trên mỗi máy (NIC: Network interface Card) - Môi trường truyền: Dây cáp mạng, môi trường truyền không dây. - Hệ điều hành mạng: UNIX, Windows 98, Windows NT,…, Novell Netware.2 Kiến trúc (Cấu trúc) mạng cục bộ 1.1 Cấu trúc của mạng (Topology) chữ nghiêng Hình trạng của mạng cục bộ thể hiện qua cấu trúc hay hình dáng hình học cuả các đường dây cáp mạng dùng để liên kết các máy tính thuộc mạng với nhau.
Trước hết chúng ta xem xét hai phương thức nối mạng chủ yếu: Với phương thức “một điểm – một điểm” các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để nối các cặp máy tính lại với nhau. Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích. SVTH: Võ Minh Tuấn – Lớp: D16TMTB 6 Tìm hiểu và triển khai quản trị mạng trên Ubuntu Server Theo phương thức “một điểm – nhiều điểm ” tất cả các trạm phân chia chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra điạ chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua.
Các phương thức liên kết mạng Tùy theo cấu trúc của mỗi mạng chúng sẽ thuộc vào một trong hai phương thức nối mạng và mỗi phương thức nối mạng sẽ có những yêu cầu khác nhau về phần cứng và phần mềm.2 Các giao thức truy cập đường truyền trên mạng LAN chữ nghiêng Để truyền được dữ liệu trên mạng người ta phải có các thủ tục nhằm hướng dẫn các máy tính của mạng làm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửi các gói dữ kiện. Ví dụ như đối với các dạng bus và ring thì chỉ có một đường truyền duy nhất nối các trạm với nhau, cho nên cần phải có các quy tắc chung cho tất cả các trạm nối vào mạng để đảm bảo rằng đường truyền được truy nhập và sử dụng một cách hợp lý. Có nhiều giao thức khác nhau để truy nhập đường truyền vật lý nhưng phân thành hai loại: các giao thức truy nhập ngẫu nhiên và các giao thức truy nhập có điều khiển - Giao thức chuyển mạch (yêu cầu và chấp nhận) - Giao thức đường dây đa truy cập với cảm nhận va chạm (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection hay CSMA/CD ) - Giao thức dùng thẻ bài vòng (Token ring) - Giao thức dung thẻ bài cho dạng đường thẳng (Token bus) SVTH: Võ Minh Tuấn – Lớp: D16TMTB 7 Tìm hiểu và triển khai quản trị mạng trên Ubuntu Server 1.3 KIẾN TRÚC VÀ MÔ HÌNH QUẢN TRỊ MẠNG 1.1 Kiến trúc và mô hình quản trị mạng OSI Mô hình OSI là mô hình mạng mà ta xem mỗi nút mạng là một hệ thống mở có 7 lớp chức năng. Các hệ thống này được kết nối với nhau bằng môi trường vật lý để nối trực tiếp các lớp thấp nhất (lớp vật lý).
Mô hình quản trị mạng OSI 1.1 Mô hình tổ chức (Organization Model) Trong mô hình này gồm 3 thành phần: Manager, Agent và Managed Object (MO). - Manager: Là nơi chịu trách nhiệm về tất cả các hoạt động quản trị. - Agent: Đại diện cho các đối tượng giao tiếp với manager, phục vụ cho MO quan hệ với Manager. + Đối với MO, Agent đóng vai trò thu thập trạng thái của đối tượng, chuyển trạng thái thành thông tin mô tả trạng thái và lưu trữ lại.
Đồng thời nó phát hiện thay đổi bất thường trên MO; Điều khiển các MO. + Đối với Manager, Agent sẽ nhận các lệnh điều khiển và chuyển thành điều khiển đối tượng. Ngược lại các tác động điều khiển chuyển các thông tin trạng thái về Manager khi có yêu cầu, gửi các hành vi của MO với mỗi một phép toán quản trị về Manager, chuyển thông báo (event report) về MO khi có những thay đổi bất thường của MO. Nó điều khiển trực tiếp các MO.