(NB) Giáo trình Mạng máy tính cung cấp cho sinh viên một tài liệu tham khảo chính về môn học Mạng máy tính, trong đó giới thiệu những khái niệm căn bản nhất về hệ thống mạng máy tính, đồng thời trang bị những kiến thức và một số kỹ năng chủ yếu cho việc bảo trì và quản trị một hệ thống mạng.
Giới thiệu chung về mạng
Mạng thông tin và ứng dụng
1.1.1 Sơ lƣợc lịch sử phát triển:
Vào giữa những năm 50, hệ thống máy tính đầu tiên ra đời với kích thước cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng do sử dụng bóng đèn điện tử, việc nhập dữ liệu qua bìa đục lỗ và in ấn kết quả gây mất thời gian và bất tiện Đến giữa những năm 60, nhu cầu trao đổi thông tin dẫn đến sự phát triển các thiết bị truy cập từ xa, đánh dấu sự ra đời của những hệ thống mạng máy tính sơ khai Vào đầu những năm 70, IBM giới thiệu hệ thống thiết bị đầu cuối 3270, mở rộng khả năng tính toán đến các vùng xa Đến giữa những năm 70, IBM cho ra mắt nhiều thiết bị đầu cuối phục vụ cho ngân hàng và thương mại, cho phép truy cập đồng thời vào một máy tính chung qua mạng cáp Năm 1977, Datapoint Corporation giới thiệu hệ điều hành mạng “Attache Resource Computer Network” (Arcnet), đánh dấu sự ra đời của hệ điều hành mạng đầu tiên kết nối các máy tính và thiết bị đầu cuối bằng cáp mạng.
Mạng máy tính là tập hợp hai hoặc nhiều máy tính được kết nối để trao đổi thông tin một cách hiệu quả.
Hình 1- 1M: ô hình mạng cơ bản
Mạng máy tính ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ và sử dụng chung dữ liệu, giúp khắc phục những bất tiện khi các máy tính độc lập phải in ấn hoặc sao chép dữ liệu qua đĩa mềm, CD ROM Việc kết nối các máy tính thành mạng mang lại nhiều khả năng tiện lợi cho người dùng.
• Sử dụng chung các công cụ tiện ích
• Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung
• Tăng độ tin cậy của hệ thống
• Trao đổi thông điệp, hình ảnh,
• Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …)
• Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại
Hiện nay, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng gia tăng, khiến mạng máy tính trở thành một phần quen thuộc trong đời sống của mọi người Từ khoa học, quân sự, thương mại đến giáo dục, công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực.
Ngày nay, Internet đã trở thành một nhu cầu thiết yếu ở nhiều nơi Việc kết nối các máy tính thành mạng mở ra những khả năng vô cùng to lớn cho con người.
Mạng cục bộ (LAN) là hệ thống kết nối các máy tính và thiết bị trong một khu vực địa lý hạn chế, thường là trong một tòa nhà hoặc khu văn phòng Mạng này cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao và có thể kết nối nhiều mạng diện rộng (WAN) thông qua các kết nối LAN.
Mạng diện rộng (WAN) là sự kết nối của nhiều mạng LAN, có khả năng trải dài qua các vùng, quốc gia, lục địa, thậm chí toàn cầu Mặc dù tốc độ truyền dữ liệu không cao, nhưng mạng diện rộng không bị giới hạn về phạm vi địa lý Liên mạng Internet là một ví dụ tiêu biểu của mạng diện rộng.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, Internet đã ra đời như một tài sản chung của nhân loại Đây là sự kết hợp của nhiều mạng dữ liệu khác nhau, hoạt động trên nền tảng giao thức TCP/IP, tạo nên một hệ thống thông tin rộng lớn và đa dạng.
Mạng nội bộ là một phiên bản thu nhỏ của INTERNET, được áp dụng trong các cơ quan, công ty hoặc tổ chức, với phạm vi người sử dụng hạn chế Mạng này sử dụng công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin, phát triển từ các mạng LAN và WAN dựa trên công nghệ INTERNET.
Mô hình điện toán mạng
Kiến trúc điện toán mới kết hợp hiệu quả nhiều hệ thống máy chủ và lưu trữ, tạo ra một tài nguyên điện toán linh hoạt đáp ứng nhu cầu của người dùng, phục vụ tất cả các yêu cầu điện toán của doanh nghiệp.
Các mạng cục bộ, đô thị và diện rộng
Một mạng cục bộ (LAN) kết nối nhiều máy tính và thiết bị trong một khu vực địa lý hạn chế, thường là trong một tòa nhà hoặc khu công sở Mạng này cung cấp tốc độ cao, giúp người dùng dễ dàng chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.
Mạng cục bộ, hay còn gọi là LAN, được xác định chủ yếu qua quy mô của nó, nhưng không chỉ có vậy; quy mô ảnh hưởng đến nhiều đặc tính và công nghệ của mạng Dưới đây là một số đặc điểm nổi bật của mạng cục bộ.
- Đặc điểm của mạng cục bộ
+ Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thường là bán kính dưới vài km
+ Mạng cục bộ thường là sở hữu của một tổ chức Thực tế đó là điều khá quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu quả
Mạng cục bộ (LAN) cung cấp tốc độ cao và độ tin cậy tốt hơn so với mạng rộng (WAN), nơi tốc độ thường chỉ đạt từ vài trăm Kbit/s đến Mb/s Trong khi đó, tốc độ thông thường trên mạng cục bộ có thể vượt trội hơn nhiều, mang lại trải nghiệm sử dụng mượt mà và hiệu quả hơn cho người dùng.
10, 100 Mbit/s và tới nay với Gigabit Ethernet
1.3.2 Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks)
Mạng đô thị MAN hoạt động theo mô hình quảng bá và kết nối LAN to LAN, cung cấp dịch vụ thoại, phi thoại và truyền hình cáp Trong mạng MAN, có thể sử dụng một hoặc hai đường truyền vật lý mà không cần thực thể chuyển mạch Dựa trên tiêu chuẩn DQDB (Distributed Queue Dual Bus - IEEE 802.6), mạng này sử dụng hai cáp đơn để kết nối tất cả các máy tính, cho phép các máy bên trái và bên phải giao tiếp thông qua thông tin vận chuyển trên hai đường BUS Hướng truyền dữ liệu diễn ra trên Bus A và Bus B, tạo điều kiện cho việc trao đổi thông tin hiệu quả.
Mạng diện rộng (WAN) kết nối nhiều mạng LAN và có thể trải dài trên một vùng, quốc gia, lục địa hoặc toàn cầu Mặc dù tốc độ truyền dữ liệu của mạng diện rộng không cao, nhưng phạm vi địa lý của nó là không giới hạn.
Các dịch vụ mạng
1.4.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet
Telnet là một giao thức cho phép người dùng đăng nhập từ xa vào hệ thống thông qua một thiết bị đầu cuối trên mạng Với Telnet, người dùng có thể thao tác với hệ thống từ xa như thể họ đang ngồi trực tiếp trước màn hình Kết nối Telnet sử dụng giao thức TCP để truyền tải dữ liệu cùng với các thông tin điều khiển.
1.4.2 Dịch vụ truyền tệp (FTP)
Dịch vụ truyền tệp (FTP) là một công cụ thiết yếu, cho phép chuyển đổi dữ liệu giữa các máy tính trên mạng một cách dễ dàng FTP hỗ trợ mọi loại tệp, từ tệp văn bản mã ASCII đến các tệp dữ liệu nhị phân Qua việc cấu hình máy chủ FTP, người quản trị có thể thiết lập quyền truy cập cho từng người dùng đối với các thư mục và tệp lưu trữ.
Trước khi Web ra đời, Gopher là một dịch vụ được ưa chuộng cho việc chuyển tệp, tương tự như FTP Gopher không chỉ hỗ trợ người dùng trong việc truyền tải thông tin mà còn cung cấp thông tin về tài nguyên Giao diện của Client Gopher hiển thị một thực đơn, cho phép người dùng dễ dàng lựa chọn nội dung mà họ cần, và kết quả lựa chọn sẽ được hiển thị trong một thực đơn khác.
Gopher chỉ hỗ trợ các kiểu dữ liệu nhất định, hiển thị thông tin dưới dạng mã ASCII Mặc dù có khả năng chuyển đổi dữ liệu nhị phân, nhưng việc hiển thị chúng yêu cầu phần mềm khác.
WAIS (Wide Area Information Servers) là dịch vụ tìm kiếm dữ liệu hiệu quả, bắt đầu từ thư mục của máy chủ chứa danh mục của các máy phục vụ khác Sau khi xác định máy phục vụ thích hợp, WAIS tiến hành tìm kiếm dữ liệu đa dạng, bao gồm văn bản ASCII, PostScript, GIF, TIFF và điện thư.
1.4.5 Dịch vụ World Wide Web
World Wide Web (WWW) là dịch vụ tích hợp đơn giản và hiệu quả nhất trên Internet, kết hợp các giao thức như FTP, WAIS và Gopher Trình duyệt Web cho phép người dùng truy cập tất cả các dịch vụ này một cách dễ dàng.
Tài liệu trên WWW được viết bằng ngôn ngữ HTML (HyperText Markup Language), một ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản kết hợp văn bản thông thường với các lệnh định dạng HTML cho phép liên kết với nhiều tài nguyên như FTP, Gopher server, WAIS server và Web server Web server là máy phục vụ Web, có nhiệm vụ đáp ứng yêu cầu truy cập tài liệu HTML và trao đổi chúng qua giao thức HTTP (HyperText Transfer Protocol), hay còn gọi là giao thức truyền siêu văn bản.
Trình duyệt Web (Web client) là phần mềm dùng để xem tài liệu trên Internet, gửi URL đến máy chủ và nhận trang Web để hiển thị Giao tiếp với máy chủ Web diễn ra qua giao thức HTTP, trong khi với Gopher server và FTP server, trình duyệt hoạt động như Gopher client và FTP client tương ứng Ngoài việc duyệt Web, trình duyệt còn có thể lưu trang Web, gửi Email, tìm kiếm trên trang và hiển thị mã nguồn HTML Hiện nay, hai trình duyệt phổ biến nhất là Internet Explorer và Netscape, cùng với một số trình duyệt khác như Opera và Mozilla.
1.4.6 Dịch vụ thƣ điện tử (E- Mail)
Dịch vụ thư điện tử, hay còn gọi là điện thư, là một trong những dịch vụ phổ biến nhất trong các hệ thống mạng, từ lớn đến nhỏ Với tính linh hoạt và phổ biến, thư điện tử trở thành phương tiện giao tiếp hàng ngày, được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như trao đổi thông tin, quảng cáo, tiếp thị, công văn, báo cáo, và cả hợp đồng thương mại.
Hệ thống điện thư bao gồm hai phần chính: MUA (Mail User Agent) và MTA (Message Transfer Agent) MUA là chương trình tương tác trực tiếp với người dùng, cho phép họ nhận, soạn thảo, lưu trữ và gửi thông điệp Trong khi đó, MTA có nhiệm vụ định tuyến và xử lý các thông điệp từ người dùng, đảm bảo rằng chúng được gửi đến đúng hệ thống đích.
Hệ thống điện thư hoạt động tương tự như hệ thống bưu điện, trong đó địa chỉ người nhận là yếu tố quan trọng để gửi thông điệp điện tử Mỗi người dùng trong hệ thống điện thư đều có một địa chỉ thư duy nhất, giúp xác định thông tin của họ trong mạng Mặc dù không có quy tắc thống nhất về cách đánh địa chỉ, hai khuôn dạng địa chỉ phổ biến là địa chỉ miền và địa chỉ UUCP, với địa chỉ miền là dạng thông dụng nhất Địa chỉ miền có cấu trúc hình cây, mỗi nút có nhãn duy nhất, cho phép xác định chính xác địa chỉ đích của người nhận mà không cần người dùng biết đường đi của thông điệp Địa chỉ tên miền thường có dạng: thông_tin_người_dùng@thông_tin_tên_miền.
Phần “thông_tin_tên_miền” gồm có một xâu các nhãn cách nhau bởi một dấu chấm (“.”) b Cấu trúc của một thông điệp
Một thông điệp điện tử gồm có những thành phần chính sau đây:
Phong bì chứa thông tin quan trọng về địa chỉ người gửi và người nhận thông điệp Các thông tin này sẽ được MTA sử dụng để định tuyến thông điệp một cách chính xác.
Đầu thông điệp (Header): chứa địa chỉ thư của người nhận MUA sử dụng địa chỉ này để phân thông điệp về đúng hộp thư của người nhận
Thân thông điệp (Body): chứa nội dung của thông điệp Phần đầu thông điệp bao gồm những dòng chính sau:
To: Địa chỉ của người nhận thông điệp
From: Địa chỉ của người gửi thông điệp
Subject: Mô tả ngắn gọn về nội dung của thông điệp
Date: Ngày và thời gian mà thông điệp bắt đầu được gửi
Received: Được thêm vào bởi mỗi MTA có mặt trên đường mà thông điệp đi qua để tới được đích (thông tin định tuyến)
Cc: Các địa chỉ của người nhận thông điệp ngoài người nhận chính ở trường “To:”.
Mô hình OSI
Các quy tắc và tiến trình truyền thông
2.1.1 Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Để một mạng máy tính trở một môi trường truyền dữ liệu thì nó cần phải có những yếu tố sau:
Mỗi máy tính trên mạng cần có một địa chỉ duy nhất để phân biệt Dữ liệu được chuyển từ máy tính này sang máy tính khác thông qua mạng, dựa trên các quy định thống nhất được gọi là giao thức mạng.
Khi các máy tính trao đổi dữ liệu, quá trình truyền dữ liệu hoàn chỉnh diễn ra Ví dụ, để truyền một file giữa hai máy tính trên cùng một mạng, cần thực hiện một số bước nhất định.
+Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận
+ Máy tính cần truyền phải xác định được máy tính nhận đã saün sàng nhận thông tin
+Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã saün sàng tiếp nhận file
+ Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia
Khi truyền file từ máy tính, cần thông báo địa chỉ của máy nhận để mạng có thể chuyển thông tin đến đúng đích Điều này cho thấy sự phối hợp hoạt động cao giữa hai máy tính.
Thay vì xem xét toàn bộ quá trình như một tổng thể, chúng ta sẽ chia nó thành các công đoạn hoạt động độc lập Chương trình truyền nhận file trên mỗi máy tính được phân chia thành ba module: Module truyền và nhận file, Module truyền thông, và Module tiếp cận mạng Hai module tương ứng sẽ thực hiện việc trao đổi thông tin với nhau.
Module truyền và nhận file thực hiện tất cả các nhiệm vụ liên quan đến việc truyền nhận file, bao gồm truyền thông số về file và mẫu tin của file Ngoài ra, module này cũng có khả năng chuyển đổi file sang các định dạng khác khi cần thiết Tuy nhiên, nó không cần phải trực tiếp quản lý việc truyền dữ liệu qua mạng, vì nhiệm vụ này đã được giao cho Module truyền thông.
Module truyền thông đảm bảo các máy tính có thể hoạt động và trao đổi thông tin một cách chính xác và an toàn Nó kiểm soát dữ liệu để đảm bảo việc truyền file diễn ra an toàn, với các mức độ bảo mật khác nhau tùy thuộc vào từng ứng dụng Việc trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính không bị ảnh hưởng bởi bản chất của mạng kết nối chúng Các yêu cầu mạng đã được thực hiện ở module thứ ba, và nếu có sự thay đổi về mạng, chỉ module tiếp cận mạng sẽ bị ảnh hưởng.
Module tiếp cận mạng được thiết kế để tương tác với các quy cách giao tiếp của mạng, tùy thuộc vào tính chất của nó Chức năng chính của module này là đảm bảo việc truyền dữ liệu giữa các máy tính trong mạng một cách hiệu quả.
Thay vì xem xét toàn bộ quá trình truyền file như một tiến trình phức tạp, chúng ta có thể phân chia nó thành các tiến trình con dựa trên sự trao đổi giữa các Module trong chương trình Phương pháp này giúp phân tích chi tiết quá trình truyền file và đơn giản hóa việc lập trình.
Xét các module độc lập giúp giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt Phương pháp này, được gọi là phân tầng, được áp dụng phổ biến trong xây dựng mạng và các chương trình truyền thông.
Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:
Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được thiết kế theo cấu trúc nhiều tầng, với số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng đều tương đồng.
Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu được chỉ trao đổi trực tiếp giữa hai tầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại
Khi xác định chức năng của từng tầng trong hệ thống truyền dữ liệu, cần chú ý đến mối quan hệ giữa các tầng kề nhau Dữ liệu được truyền từ tầng cao nhất xuống tầng thấp nhất qua đường nối vật lý dưới dạng các bit, và sau đó được chuyển ngược lên từ tầng thấp nhất đến tầng cao nhất của hệ thống nhận.
Chỉ có hai tầng thấp nhất trong mô hình có liên kết vật lý trực tiếp với nhau, trong khi các tầng trên, đặc biệt là tầng thứ tư, chỉ có liên kết logic Liên kết logic của mỗi tầng được thực hiện thông qua các tầng dưới và phải tuân theo các quy định nghiêm ngặt, được gọi là giao thức của tầng.
Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO quy định các quy tắc phân tầng như sau:
Trong các hệ thống mạng, không cần định nghĩa quá nhiều tầng hay số lượng tầng, vì vai trò và chức năng của chúng thường giống nhau Việc xác định và ghép nối các tầng không quá phức tạp, với chức năng của từng tầng độc lập và có tính mở.
Trong mỗi hệ thống, việc xác định mối quan hệ giữa các tầng kề nhau là rất quan trọng, được gọi là giao diện tầng (Interface) Giao diện này quy định các thao tác và dịch vụ cơ bản mà tầng dưới cung cấp cho tầng trên, đồng thời đảm bảo số lượng tương tác giữa hai tầng là tối thiểu.
Mô hình tham khảo OSI (Open Systems Interconnect)
2.2.1 Kiến trúc của mô hình OSI Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, Honeywell và Digital Equipment Corporation tự đề ra những tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính
In 1984, the International Organization for Standardization (ISO) officially introduced the Open Systems Interconnection (OSI) model, which is a set of technical specifications that outlines a network architecture for connecting devices of different types.
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau
Hình 2- 1 mô hình OSI chia 7 tầng
2.2.2 Sự ghép nối giữa các mức
Mô hình OSI gồm 7 lớp: lớp ứng dụng, lớp thể hiện, lớp phiên, lớp vận chuyển, lớp mạng, lớp liên kết và lớp vật lý Nó định nghĩa phần tiêu đề (header) của đơn vị dữ liệu và mối liên kết giữa các lớp Chức năng gắn thêm phần mào đầu giúp chuyển dữ liệu từ lớp trên xuống lớp dưới, trong khi việc mở gói là quá trình gỡ bỏ phần mào đầu để truyền dữ liệu lên lớp trên.
Mô hình OSI được biểu diễn theo hình dưới đây:
2.2.3 Phương thức hoạt động của các tầng trong mô hình OSI a Tầng Vật lý (Physical) Điều khiển việc truyền tải thực sự các bít trên đường truyền vật lý Nó định nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, qui định các loại đầu nối, ý nghĩa các pin trong đầu nối, qui định các mức điện thế cho các bit 0,1, b Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
Tầng mạng đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu giữa hai máy tính thông qua đường truyền vật lý trực tiếp Nó cũng triển khai cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận được.
Tầng này đảm bảo rằng các gói tin dữ liệu (Packet) có thể được truyền từ máy tính này sang máy tính khác ngay cả khi không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng.
Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng d Tầng vận chuyển (transport Layer)
Tầng này đảm bảo việc truyền tải dữ liệu giữa các quá trình một cách chính xác và hiệu quả Dữ liệu được gửi đi sẽ không bị lỗi, được truyền theo đúng trình tự, và không bị mất mát hay trùng lặp, đặc biệt đối với các gói tin.
Khái niệm tầng vật lý OSI
Tầng vật lý (Physical layer) là tầng đầu tiên trong mô hình OSI, chịu trách nhiệm mô tả các đặc điểm vật lý của mạng như loại cáp, đầu nối và độ dài tối đa của cáp Ngoài ra, tầng vật lý còn cung cấp các thông số điện của tín hiệu dùng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng, kỹ thuật kết nối mạch điện và tốc độ truyền dẫn của cáp.
Tầng vật lý chỉ định các tín hiệu dưới dạng giá trị nhị phân 0 và 1 mà không quy định ý nghĩa cụ thể Ý nghĩa của các bit được truyền qua tầng vật lý sẽ được xác định tại các tầng cao hơn trong mô hình OSI.
Tiêu chuẩn Ethernet 10 baseT quy định các đặc trưng điện của cáp xoắn đôi, kích thước và hình dạng của các đầu nối, cũng như độ dài tối đa cho phép của cáp.
2.3.1 Vai trò và chức năng của tầng vật lý
Tầng vật lý khác với các tầng khác ở chỗ không sử dụng gói tin riêng và không có phần đầu chứa thông tin điều khiển, mà dữ liệu được truyền dưới dạng dòng bit Giao thức tầng vật lý quy định các phương thức truyền như đồng bộ và phi đồng bộ, cũng như tốc độ truyền giữa các thiết bị.
2.3.2 Các chuẩn cho giao diện tầng vật lý
Tầng vật lý đảm nhận việc truyền tải các bit giữa các máy thông qua các đường truyền vật lý Tầng này kết nối các giao diện quang, điện và hàm cơ với cáp, đồng thời chuyển giao tín hiệu dữ liệu được tạo ra bởi các tầng cao hơn.
- Việc thiết kế phải bảo đảm nếu bên phát gửi bít 1 thì bên thu cũng phải nhận bít 1 chứ không phải bít 0
- Tầng này phải quy định rõ mức điện áp biểu diễn dữ liệu 1 và 0 là bao nhiêu von trong vòng bao nhiêu giây
- Chiều truyền tin là 1 hay 2 chiều, cách thức kết nối và huỷ bỏ kết nối
- Định nghĩa cách kết nối cáp với card mạng: bộ nối có bao nhiêu chân, chức năng của mỗi chân
Thiết kế tầng vật lý cần phải giải quyết các vấn đề liên quan đến ghép nối cơ và điện, đồng thời xây dựng các hàm và thủ tục để truy cập vào đường truyền và truyền tải các bit hiệu quả.
Các khái niệm tầng kết nối dữ liệu OSI
Tầng liên kết dữ liệu là nơi gán ý nghĩa cho các bit truyền trên mạng, quy định định dạng, kích thước, địa chỉ của máy gửi và nhận cho mỗi gói tin Nó xác định cơ chế truy cập thông tin trên mạng và phương tiện gửi gói tin để đảm bảo gói tin được chuyển đến đúng người nhận.
2.4.1 Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu
Tầng liên kết dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện và sửa lỗi cơ bản, đảm bảo rằng dữ liệu nhận được hoàn toàn giống với dữ liệu đã gửi Khi một gói tin gặp lỗi không thể sửa chữa, tầng này cần thông báo cho bên gửi để họ có thể gửi lại gói tin đó.
Tầng liên kết dữ liệu sử dụng hai phương thức kết nối máy tính: “một điểm – một điểm” và “một điểm – nhiều điểm” Phương thức “một điểm” thiết lập các đường truyền riêng biệt giữa các cặp máy tính, trong khi phương thức “một điểm – nhiều điểm” cho phép tất cả các máy chia sẻ một đường truyền vật lý chung.
Hình 2- 2a và hình 2- 2b: Các đường truyền kết nối kiểu “một điểm” và “một điểm – nhiều điểm”
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu được phân loại thành hai loại chính: giao thức hướng ký tự và giao thức hướng bit Giao thức hướng ký tự dựa trên các ký tự đặc biệt từ một bộ mã chuẩn, trong khi giao thức hướng bit sử dụng cấu trúc nhị phân để xây dựng các phần tử của giao thức và tiếp nhận dữ liệu theo từng bit một.
2.4.2 Các giao thức hướng ký tự
Các giao thức thiên hướng ký tự được sử dụng trong các ứng dụng điểm nối điểm và đa điểm, với đặc trưng là sử dụng các ký tự điều khiển để quản lý dữ liệu liên kết, đánh dấu đầu và cuối frame, kiểm soát lỗi và đảm bảo tính "trong suốt" của dữ liệu Chức năng "trong suốt" này giúp ngăn chặn sự nhầm lẫn giữa dữ liệu và thông tin điều khiển.
Khi thảo luận về các giao thức hướng kí tự, chúng ta đã xem xét một liên kết số liệu điểm-điểm và một luồng frame đơn công để trình bày các khía cạnh của giao thức liên kết Tuy nhiên, trong thực tế, cần mở rộng khái niệm trao đổi số liệu theo cả hai hướng Ngoài ra, khi có nhiều hơn hai chủ thể truyền trong cấu hình đa điểm, cần có phương pháp điều khiển truy cập vào môi trường chia sẻ Chúng ta sẽ khám phá những vấn đề này khi nghiên cứu các giao thức khác nhau.
2.4.3 Các giao thức hướng bit
Tất cả các giao thức liên kết dữ liệu mới đều sử dụng phương thức thiên hướng bit, trong đó các mẫu bit đã được định nghĩa thay thế cho các ký tự điều khiển truyền để đánh dấu sự bắt đầu và kết thúc một frame Máy thu sẽ duyệt luồng bit theo từng bít một để xác định mẫu bit đầu và cuối của frame Ba phương pháp báo hiệu này được gọi là phân định danh giới frame (dilimiting).
- Mẫu bit duy nhất không trùng với mẫu nào bắt đầu kết thúc một frame được gọi là cờ (01111110), kết hợp với kỹ thuật nhồi các bit 0
Một mẫu bit duy nhất, được gọi là danh giới đầu frame (10101011), được đánh dấu ở đầu frame, cùng với một bit chỉ chiều dài (đơn vị là byte) trong phần header của frame.
- Mẫu xác định danh giới đầu và cuối frame duy nhất gồm các bit được tạo ra do cưỡng bức mã hóa
Phương pháp đầu tiên áp dụng giao thức điều khiển liên kết số liệu mức cao (HDLC), trong khi hai phương pháp còn lại sử dụng giao thức LLC Thực tế cho thấy, hầu hết các giao thức thiên hướng bit đều được phát triển từ giao thức HDLC.
Khái niệm tầng mạng OSI
2.5.1 Vai trò và chức năng của tầng mạng
Tầng mạng là tầng thứ ba trong mô hình OSI, với mục tiêu chính là chuyển dữ liệu đến các vị trí mạng xác định Tầng này thực hiện việc dịch các địa chỉ lôgíc thành địa chỉ vật lý và xác định con đường tối ưu để truyền dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận Khác với tầng liên kết dữ liệu chỉ hoạt động trên một mạng đơn, tầng mạng cho phép di chuyển thông tin giữa nhiều mạng độc lập, được gọi là liên mạng (internetwork).
Để kết nối các mạng cục bộ (LAN) như Token Ring và Ethernet, cần một cơ chế định địa chỉ chung mà cả hai loại mạng đều có thể hiểu Giao thức chuyển đổi gói Internet (IPX) của hệ điều hành Novell Netware cung cấp khả năng này, cho phép truyền tải dữ liệu giữa các mạng khác nhau một cách hiệu quả.
Tầng liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm định địa chỉ để chuyển dữ liệu tới tất cả các thiết bị trong một mạng đơn, trong khi các thiết bị nhận xác định xem dữ liệu có được truyền tới chúng hay không Ngược lại, tầng mạng chọn con đường tối ưu qua các liên mạng, tránh gửi dữ liệu tới các mạng không liên quan Mạng thực hiện chức năng này thông qua chuyển mạch, định địa chỉ và các thuật toán tìm đường, đồng thời đảm bảo quá trình định tuyến diễn ra hiệu quả.
Định tuyến dữ liệu qua các mạng không đồng dạng có thể gặp khó khăn do sự khác biệt về kích thước gói dữ liệu mà mỗi mạng chấp nhận Một mạng không thể gửi dữ liệu trong các gói lớn hơn kích thước mà mạng khác có thể nhận Để khắc phục vấn đề này, tầng mạng thực hiện sự phân đoạn, trong đó gói dữ liệu được chia thành các gói nhỏ hơn, gọi là packet Khi các gói nhỏ này đến mạng đích, chúng sẽ được hợp nhất lại thành gói có kích thước và dạng ban đầu Toàn bộ quá trình phân đoạn và hợp nhất diễn ra ở tầng mạng trong mô hình OSI.
2.5.2 Các kỹ thuật chọn đường trong mạng máy tính
Khi quy mô địa lý của các máy tính cần kết nối mở rộng, việc sử dụng mạng cục bộ với cáp trực tiếp trở nên không khả thi do tín hiệu bị suy giảm và nhiễu khi cáp quá dài Mặc dù sóng điện từ truyền tải nhanh, nhưng vẫn có độ trễ cần lưu ý trong một số kỹ thuật mạng cục bộ Do đó, cần áp dụng công nghệ khác để thiết lập kết nối mạng rộng hơn.
Có thể xây dựng mạng diện rộng (WAN) bằng cách liên kết các mạng cục bộ (LAN) thông qua các đường truyền viễn thông như cáp quang, đường truyền riêng, và vệ tinh Các thiết bị kết nối, được gọi là bộ định tuyến (router), có nhiệm vụ dẫn hướng các luồng tin một cách chính xác Router không chỉ kết nối các LAN để tạo thành WAN mà còn kết nối các WAN để hình thành các mạng lớn hơn.
Để quản lý hiệu quả mạng, cần có cơ chế đánh địa chỉ cho tất cả các máy trong hệ thống và một cơ chế để kết thúc kết nối khi không còn cần thiết Quy tắc truyền dữ liệu cũng yêu cầu mỗi tầng trong hệ thống phải có cơ chế thiết lập kết nối, cho phép truyền tải thông tin một cách linh hoạt và hiệu quả.
+ Truyền theo cả hai hướng không đồng thời
+ Truyền hai hướng đồng thời
Kiểm soát lỗi là một yếu tố quan trọng trong truyền thông dữ liệu, vì đường truyền vật lý thường không hoàn hảo Cần có sự thống nhất về mã phát hiện, kiểm tra và sửa lỗi Bên nhận phải có khả năng thông báo cho bên gửi về tình trạng của các gói tin, bao gồm những gói tin đã được nhận đúng và những gói tin cần phát lại.
Không phải mọi quá trình đều cho phép độ dài gói tin tùy ý; do đó, cần thiết phải có cơ chế để chia bản tin thành các gói tin nhỏ hơn.
Trong quá trình truyền dữ liệu, các kênh truyền có thể không giữ đúng thứ tự các gói tin Để khắc phục vấn đề này, bên nhận cần có cơ chế để ghép các gói tin theo thứ tự ban đầu.
Tốc độ phát và thu dữ liệu cần được cân bằng, vì nếu bên phát có tốc độ cao trong khi bên thu lại chậm, sẽ dẫn đến tình trạng "lụt" dữ liệu Do đó, cần thiết phải thiết lập cơ chế để bên thu có thể thông báo cho bên phát về tình trạng này.
Mạng X25, được CCITT công bố lần đầu vào năm 1970, đánh dấu sự kiện quan trọng khi lĩnh vực viễn thông lần đầu tiên tham gia vào thế giới truyền dữ liệu Mạng này mang đến những đặc tính nổi bật, góp phần định hình cách thức truyền tải thông tin trong ngành viễn thông.
X25 là giải pháp kiểm soát luồng dữ liệu giữa các đầu cuối, đảm bảo chất lượng đường truyền cao ngay cả khi mạng lưới truyền thông không ổn định Công nghệ này phù hợp với cả truyền thông chuyển mạch và truyền thông điểm nối điểm, đồng thời được triển khai nhanh chóng và nhận được sự quan tâm rộng rãi trên toàn cầu.
Trong X25, chức năng dồn kênh (multiplexing) cho các liên kết logic (virtual circuits) chỉ tập trung vào việc kiểm soát lỗi cho các frame, gây ra sự phức tạp trong việc phối hợp giữa hai tầng kề nhau Hệ quả là thông lượng bị hạn chế do tổng phí xử lý mỗi gói tin tăng lên.
Công nghệ X25 kiểm tra lỗi tại mỗi nút trước khi truyền, dẫn đến hạn chế tốc độ trên các mạng cáp quang chất lượng cao Mặc dù việc này cần thiết trong những năm 1970, nhưng với sự tiến bộ vượt bậc trong kỹ thuật truyền dẫn hiện nay, việc xử lý khối lượng tính toán lớn tại mỗi nút trở nên lãng phí Do đó, X25 nhanh chóng trở nên lạc hậu và không còn phù hợp với công nghệ truyền số liệu hiện đại.
Lớp giao vận
2.6.1 Vai trò và chức năng của tầng giao vận
Tầng vận chuyển đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối tầng mạng với các tầng phía trên, đảm bảo các chức năng cần thiết cho việc trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở Là tầng cao nhất trong cấu trúc này, nó cùng với các tầng dưới cung cấp dịch vụ vận chuyển hiệu quả cho người sử dụng.
Tầng vận chuyển là lớp cơ sở cho phép các máy tính trong mạng chia sẻ thông tin với nhau Nó đồng nhất mỗi trạm bằng một địa chỉ duy nhất và quản lý kết nối giữa các trạm Tầng này còn có nhiệm vụ chia nhỏ các gói tin lớn thành các gói tin nhỏ hơn trước khi gửi đi, đồng thời đánh số các gói tin để đảm bảo chúng được chuyển đến đúng thứ tự.
Tầng giao vận nâng cao dịch vụ của tầng mạng, với nhiệm vụ chính là đảm bảo dữ liệu được gửi từ máy nguồn đến máy đích một cách tin cậy, đúng trình tự và không có lỗi Để đạt được điều này, tầng giao vận sử dụng cơ chế kiểm soát lỗi từ các tầng bên dưới, đây cũng là cơ hội cuối cùng để sửa chữa lỗi Dữ liệu cùng với thông tin điều khiển mà tầng giao vận quản lý được gọi là các phân đoạn (segment).
Tầng giao vận có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát luồng dữ liệu và xác định tốc độ truyền dữ liệu dựa trên khả năng nhận gói của máy đích Dữ liệu từ máy gửi được chia thành các gói có kích thước tối đa mà mạng có thể xử lý, ví dụ như mạng Ethernet không thể xử lý gói lớn hơn 1500 byte Do đó, tầng giao vận sẽ chia dữ liệu thành các gói 1500 byte và gán cho mỗi gói một số trình tự để đảm bảo chúng được hợp nhất đúng vị trí tại máy nhận Công việc này được gọi là sắp xếp theo trình tự.
Khi gói dữ liệu đến máy nhận, nó được tái hợp nhất theo đúng thứ tự gửi đi Sau đó, máy nhận sẽ gửi một thông tin báo nhận (ACK) về máy gửi để xác nhận gói dữ liệu đã đến đúng Nếu phát hiện lỗi trong gói dữ liệu, máy nhận sẽ gửi yêu cầu truyền lại thay vì gửi ACK Nếu máy gửi không nhận được ACK hoặc yêu cầu truyền lại trong thời gian quy định, gói dữ liệu sẽ được coi là thất lạc hoặc hư hỏng và sẽ được gửi lại.
In the TCP/IP network, the Transmission Control Protocol (TCP) operates at the transport layer, while in Novell Netware networks utilizing IPX/SPX, the Sequence Packet Exchange (SPX) protocol functions at the transport layer as well.
2.6.2 Giao thức chuẩn cho tầng giao vận
Tầng giao vận chịu trách nhiệm quản lý luồng dữ liệu giữa các trạm, hỗ trợ cho các ứng dụng của tầng trên Hai giao thức chính của tầng này là TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).
TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm bằng cách chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành kích thước phù hợp cho tầng mạng bên dưới Nó sử dụng cơ chế báo nhận gói tin và thiết lập thời gian time-out để đảm bảo bên nhận có thể xác định các gói tin đã được gửi đi Nhờ vào tính tin cậy mà tầng TCP cung cấp, tầng trên không cần phải lo lắng về việc quản lý gói tin.
UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản cho tầng ứng dụng bằng cách gửi các gói dữ liệu từ trạm này đến trạm khác mà không đảm bảo việc gói tin đến đích Để đảm bảo độ tin cậy, các cơ chế cần được thực hiện bởi tầng ứng dụng phía trên.
TCP và UDP đều là giao thức hoạt động ở tầng giao vận và sử dụng giao thức IP tại tầng mạng Tuy nhiên, TCP cung cấp dịch vụ liên kết tin cậy và có kết nối, nghĩa là hai ứng dụng sử dụng TCP phải thiết lập một kết nối trước khi trao đổi dữ liệu Đặc điểm tin cậy của TCP được thể hiện qua khả năng đảm bảo dữ liệu được truyền tải chính xác và đầy đủ.
- Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến được được TCP chia thành các segment có kích thước phù hợp nhất để truyền đi
Khi TCP gửi một segment, nó sẽ chờ một khoảng thời gian nhất định để nhận phản hồi từ trạm nhận Nếu trong thời gian này không nhận được phản hồi, segment đó sẽ được gửi lại.
Khi trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi, TCP sẽ gửi một phúc đáp trở lại Tuy nhiên, phúc đáp này không được gửi ngay lập tức mà thường có sự trì hoãn trong một khoảng thời gian nhất định.
TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header để phát hiện sự thay đổi trong quá trình truyền dẫn Nếu một segment bị lỗi, TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ segment đó và không gửi phản hồi, yêu cầu trạm gửi truyền lại Tương tự như IP datagram, TCP segment có thể đến đích không theo thứ tự, do đó TCP ở trạm nhận sẽ sắp xếp lại dữ liệu và gửi lên tầng ứng dụng, đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.
Khi IP datagram bị trùng lặp, TCP tại trạm nhận sẽ loại bỏ dữ liệu trùng lặp đó TCP cũng có khả năng điều khiển luồng, với mỗi đầu của liên kết TCP có vùng đệm giới hạn Điều này có nghĩa là TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lượng dữ liệu nhất định, nhỏ hơn không gian buffer còn lại Nhờ đó, tình trạng trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn được tránh khỏi.
Khuôn dạng của TCP segment được mô tả trong Các tham số trong khuôn dạng trên có ý nghĩa như sau:
− Source Port (16 bits ) là số hiệu cổng của trạm nguồn
− Destination Port (16 bits ) là số hiệu cổng trạm đích
Số hiệu tuần tự (32 bits) trong TCP đại diện cho byte đầu tiên của segment, trừ khi bit SYN được thiết lập Khi bit SYN được kích hoạt, số hiệu tuần tự sẽ là số khởi đầu ISN (Initial Sequence Number), và byte dữ liệu đầu tiên sẽ là ISN + 1 Trường này giúp TCP quản lý từng byte dữ liệu được truyền qua kết nối.
Khái niệm tầng phiên làm việc OSI
2.7.1 Vai trò và chức năng của tầng phiên
Tầng phiên quản lý các liên kết của người dùng trên mạng nhằm cung cấp dịch vụ cho họ Chẳng hạn, khi một người dùng đăng nhập vào máy tính mạng để tải file, một phiên giao dịch được thiết lập để thực hiện việc truyền file đó.
Tầng phiên đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện giao tiếp giữa các hệ thống yêu cầu và cung cấp dịch vụ, thông qua việc thiết lập, duy trì, đồng bộ hóa và quản lý các phiên giao tiếp Tầng này hỗ trợ các tầng trên trong việc định danh và kết nối với các dịch vụ có sẵn trên mạng Khi một phiên giao tiếp bị ngắt, tầng phiên có khả năng xác định vị trí để khởi tạo lại truyền phát khi phiên được tái kết nối Ngoài ra, tầng phiên cũng quy định thời hạn của phiên giao tiếp, xác định máy tính hoặc nút nào được phép truyền trước và thời gian truyền tối đa.
Tầng phiên sử dụng thông tin địa chỉ lôgíc từ các tầng bên dưới để xác định tên và địa chỉ của các máy chủ mà các tầng trên yêu cầu.
2.7.2 Giao thức chuẩn cho tầng phiên
Cung cấp phương tiện truyền thông giữa các ứng dụng cho phép người dùng trên các thiết bị khác nhau thiết lập, duy trì, hủy bỏ và đồng bộ hóa các phiên truyền thông một cách hiệu quả.
Quản lý thẻ bài trong các nghi thức là cần thiết để hai bên có thể kết nối và truyền thông tin hiệu quả, ngay cả khi không thực hiện các thao tác đồng thời Để giải quyết vấn đề này, tầng phiên cung cấp một thẻ bài, cho phép trao đổi giữa các bên Chỉ bên nào giữ thẻ bài mới có quyền thực hiện những thao tác quan trọng, đảm bảo tính bảo mật và kiểm soát trong quá trình giao tiếp.
Khi truyền tải các tập tin lớn, việc đồng bộ hóa rất quan trọng Để đảm bảo tính chính xác, cần chèn các điểm kiểm tra (checkpoint) vào luồng dữ liệu Nếu phát hiện lỗi, chỉ cần truyền lại dữ liệu từ điểm kiểm tra cuối cùng, giúp tiết kiệm thời gian và băng thông.
2.7.3 Dịch vụ OSI cho tầng phiên
Mô hình OSI chia hệ thống mở thành 7 tầng, bao gồm tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu, tầng mạng và tầng giao vận thuộc nhóm tầng thấp, tập trung vào việc truyền dữ liệu qua mạng Ba tầng còn lại thuộc nhóm tầng cao, nhằm đáp ứng nhu cầu của người dùng trong việc triển khai các ứng dụng qua mạng.
Tầng phiên là tầng thấp nhất trong các nhóm tầng cao, chịu trách nhiệm thiết lập giao dịch giữa các trạm trên mạng Nó cung cấp tên nhất quán cho các thành phần muốn giao tiếp và ánh xạ giữa tên với địa chỉ của chúng Trước khi dữ liệu được truyền, một giao dịch phải được thiết lập, và tầng giao dịch đảm bảo rằng các giao dịch này được thiết lập và duy trì đúng quy định Tầng này cũng cung cấp cho người sử dụng các thiết bị cần thiết để quản trị các phiên ứng dụng của họ.
- Điều phối việc trao đổi thông tin giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng các phiên
- Cung cấp các điểm đồng bộ hoá để kiểm soát việc trao đổi thông tin
- Cung cấp cơ chế nắm quyền trong quá trình trao đổi dữ liệu
- Hoạch định qui tắc cho các tương tác giữa các ứng dụng của người sử dụng
Trong mạng hai chiều luân phiên, hai người sử dụng phải lần lượt truyền dữ liệu, với tầng giao dịch duy trì sự tương tác bằng cách thông báo khi đến lượt từng người Vấn đề đồng bộ hoá trong tầng giao dịch được giải quyết thông qua cơ chế kiểm tra/phục hồi, cho phép người sử dụng xác định các điểm đồng bộ hoá trong dòng dữ liệu và khôi phục từ những điểm đó khi cần thiết Tại mỗi thời điểm, chỉ một người sử dụng có quyền đặc biệt gọi các dịch vụ nhất định của tầng giao dịch, và việc phân bố quyền này được thực hiện thông qua trao đổi thẻ bài (token).
Người sở hữu token sẽ có quyền truyền dữ liệu, và khi họ chuyển token cho người khác, quyền truyền dữ liệu cũng sẽ được chuyển giao cho người nhận.
Khái niệm tầng trình bày OSI
2.8.1 Vai trò và chức năng của tầng trình diễn
Tầng trình diễn quản lý cách thức dữ liệu được biểu diễn và hoạt động như một trình dịch giữa ứng dụng và mạng Nó có khả năng chuyển đổi dữ liệu sang định dạng mà mạng có thể hiểu, sử dụng các bảng mã như ASCII và EDBCDIC cho các file văn bản Bên cạnh đó, tầng này cũng đảm nhiệm việc mã hóa và giải mã dữ liệu, ví dụ như khi thực hiện giao dịch trực tuyến với ngân hàng qua Internet.
2.8.2 Giao thức chuẩn cho tầng trình diễn
Lớp trình diễn đảm nhiệm việc xử lý các vấn đề liên quan đến cách thức trình bày thông tin ứng dụng dưới dạng chuỗi bit nhằm phục vụ cho việc truyền tải Bài viết sau sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về hoạt động của lớp này.
Các tiêu chuẩn về dịch vụ và giao thức trình diễn được quy định trong tiêu chuẩn ISO/IEC 8822 và 8823
Tiêu chuẩn ISO/IEC 8824 và ISO/IEC 8825 là hai tiêu chuẩn quan trọng trong Lớp trình diễn, liên quan đến Ghi chú cú pháp trừu tượng 1 (ASN.1) ASN.1 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng OSI và phi OSI để định nghĩa các hạng mục thông tin của Lớp ứng dụng và mã hóa các chuỗi bit tương ứng Để hiểu rõ hơn về ASN.1, độc giả có thể tham khảo phần giới thiệu ngắn gọn trong Phụ lục B trước khi tiếp cận phần II của cuốn sách Thông tin chi tiết về ASN.1 cũng có thể được tìm thấy trong tài liệu [STE1].
2.8.3 Dịch vụ OSI cho tầng trình diễn
Quyết định về định dạng trao đổi dữ liệu giữa các máy tính trong mạng được gọi là bộ dịch mạng Tại phía gửi, tầng này chuyển đổi cú pháp dữ liệu từ định dạng của tầng ứng dụng sang định dạng trung gian mà tất cả các ứng dụng đều có thể nhận biết Ở phía nhận, tầng này chuyển đổi các định dạng trung gian thành định dạng phù hợp cho tầng ứng dụng của máy nhận.
Tầng trình diễn đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi giao thức, biên dịch và mã hóa dữ liệu, cũng như thực hiện các thao tác thay đổi ký tự và mở rộng lệnh đồ họa.
Nén dữ liệu giúp giảm số bít cần truyền, từ đó tối ưu hóa băng thông Tại tầng này, bộ đổi hướng hoạt động để quản lý các hoạt động nhập/xuất, nhằm gửi dữ liệu đến các tài nguyên trên máy chủ hiệu quả hơn.
Khái niệm tầng ứng dụng OSI
2.9.1 Vai trò và chức năng của tầng ứng dụng
Tầng ứng dụng bao gồm các giao thức và chức năng cần thiết cho việc thực hiện các công việc truyền thông của người sử dụng Tuy nhiên, nó không liên quan đến các ứng dụng cụ thể đang hoạt động như Microsoft Word hay Adobe Photoshop.
Các chức năng chung bao gồm:
Các giao thức cung cấp dịch vụ truy cập file từ xa, bao gồm các chức năng mở, đóng, đọc, ghi và chia sẻ file, giúp người dùng dễ dàng quản lý và tương tác với dữ liệu của mình.
Các dịch vụ truyền file và truy xuất cơ sở dữ liệu từ xa
Các dịch vụ quản lý thông báo cho các ứng dụng thư điện tử
Các dịch vụ thư mục toàn cục để định vị tài nguyên trên mạng
Một cách quản lý đồng nhất các chương trình giám sát hệ thống và các thiết bị
Nhiều dịch vụ này được gọi là các giao tiếp lập trình ứng dụng
(Application Programming Interface – API) Các API là những thư viện lập trình mà người phát triển ứng dụng có thể sử dụng để viết các ứng dụng mạng
2.9.2 Chuẩn hóa tầng ứng dụng
Tầng cao nhất của mô hình OSI xác định giao diện giữa người sử dụng và môi trường OSI, đồng thời giải quyết các kỹ thuật mà các chương trình ứng dụng sử dụng để giao tiếp với mạng Để cung cấp phương tiện truy cập môi trường OSI cho các tiến trình ứng dụng, các thực thể ứng dụng (AE) được thiết lập, trong đó mỗi thực thể có thể bao gồm một hoặc nhiều phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE) Các phần tử dịch vụ này được phối hợp thông qua các liên kết gọi là đối tượng liên kết đơn (SAO), giúp điều khiển việc truyền thông trong suốt vòng đời của liên kết và cho phép tuần tự hóa các sự kiện từ các ASE thành tố của nó.
Câu hỏi ôn tập chương
1 Mục tiêu của việc phân tích thiết kế các mạng máy tính theo quan điểm phân tầng là: (chọn 1) a Để dễ dàng cho việc quản trị mạng b Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng c Đề nâng cấp hệ thống mạng dễ dàng hơn d Không phải các lý do trên
2 Nếu một hệ thống mạng có 8 tầng thì tổng số các quan hệ (giao diện) cần phải xây dựng là …… a 16 b 24 c 15 d 22
3 Tầng ……… của mô hình OSI có thể giao tiếp trực tiếp với tầng đối diện của hệ thống máy tính khác a Application b Data link c Network d Physical e Transport
4 Những tầng nào của mô hình OSI cung cấp việc kiểm soát luồng dữ liệu?(chọn 3) a Data- Link b Transport c Application d Presentation e Network
5 Một gói (packet) mạng bao gồm: (chọn 1) a Một header, một body và một trailer b Một địa chỉ của máy gửi và một thông báo c Một chuỗi văn bản với thông tin định dạng d Một URL tương ứng với một địa chỉ www
6 Đơn vị dữ liệu do tầng Liên kết Dữ liệu quản lý là ……… a Bit b Packet c Frame d Segment
7 Một Router làm việc ở tầng nào trong mô hình OSI? a Data- Link b Transport c Application d Presentation e Network
8 Những vấn đề liên quan đến kiểm soát truy xuất mạng, mã hoá, xác nhận và bảo mật mạng thuộc chuẩn nào trong các chuẩn do IEEE 802.X xây dựng? a 802.2 b 802.3 c 802.4 d 802.5 e 802.10 f 802.11
9 Tầng nào của mô hình OSI liên quan đến các dịch vụ hỗ trợ trực tiếp phần mềm truyền file, truy xuất cơ sở dữ liệu và e- mail a Application b Data link c Network d Physical e Transport
