(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.
Mạng thông tin và ứng dụng
Lịch sử mạng máy tính
Vào giữa những năm 50, hệ thống máy tính đầu tiên ra đời với kích thước cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng, sử dụng bìa đục lỗ để nhập dữ liệu và máy in để xuất kết quả, gây bất tiện cho người dùng Đến giữa những năm 60, nhu cầu trao đổi thông tin gia tăng đã thúc đẩy các nhà sản xuất phát triển thiết bị truy cập từ xa, đánh dấu sự khởi đầu của mạng máy tính Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM cho phép mở rộng khả năng tính toán đến các khu vực xa, và giữa những năm 70, IBM giới thiệu nhiều thiết bị đầu cuối cho ngân hàng và thương mại, cho phép truy cập đồng thời vào máy tính dùng chung qua mạng Năm 1977, Datapoint Corporation ra mắt hệ điều hành mạng "Attache Resource Computer Network" (Arcnet), kết nối các máy tính và thiết bị đầu cuối bằng dây cáp mạng, trở thành hệ điều hành mạng đầu tiên.
Mạng máy tính là hệ thống kết nối hai hoặc nhiều máy tính, cho phép chúng trao đổi thông tin một cách hiệu quả.
Hình 1-1: Mô hình mạng cơ bản
Mạng máy tính ra đời để đáp ứng nhu cầu chia sẻ và sử dụng chung dữ liệu Trước khi có hệ thống mạng, việc chia sẻ dữ liệu giữa các máy tính độc lập gặp nhiều khó khăn, thường phải thông qua in ấn hoặc sao chép qua đĩa mềm, CD ROM, gây bất tiện cho người dùng Việc kết nối các máy tính thành mạng mang lại nhiều khả năng và tiện ích cho người sử dụng.
• 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.
Mô hình điện toán mạng
Các dịch vụ mạng
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 trực tiếp ngồi trước màn hình Kết nối Telnet sử dụng giao thức TCP để truyền tải dữ liệu cùng với các thông tin điều khiển.
Dịch vụ truyền tệp (FTP)
Dịch vụ truyền tệp (FTP) là một giải pháp phổ biến cho việc chuyển đổi dữ liệu giữa các máy tính trên mạng, hỗ trợ mọi loại tệp, từ tệp văn bản mã ASCII đến tệp nhị phân Với cấu hình máy chủ FTP, người quản trị có thể thiết lập quyền truy cập cho người dùng đối với từng thư mục và tệp dữ liệu, đảm bảo an toàn và kiểm soát hiệu quả trong việc quản lý tệp.
Dịch vụ Gopher
Trước khi Web xuất hiện, Gopher là dịch vụ phổ biến cho việc chuyển tệp, tương tự như FTP Gopher không chỉ chuyển tệp mà còn cung cấp thông tin về tài nguyên, giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm Giao diện client của Gopher hiển thị một thực đơn cho phép người dùng lựa chọn thông tin cần thiết, và kết quả sẽ được trình bày qua một thực đơn khác.
Gopher chỉ hỗ trợ một loại dữ liệu nhất định, hiển thị thông tin dưới dạng mã ASCII Mặc dù có khả năng chuyển đổi dữ liệu nhị phân, nhưng để xem chúng, người dùng cần sử dụng phần mềm khác.
Dịch vụ WAIS
WAIS (Wide Area Information Servers) là dịch vụ tìm kiếm dữ liệu hiệu quả, bắt đầu bằng cách truy cập vào thư mục của máy chủ chứa danh mục các máy phục vụ khác Sau khi xác định máy phục vụ phù hợp nhất, WAIS tiến hành tìm kiếm dữ liệu Dịch vụ này hỗ trợ nhiều loại định dạng dữ liệu khác nhau, bao gồm văn bản ASCII, PostScript, GIF, TIFF và điện thư.
Dịch vụ World Wide Web
World Wide Web (WWW) là dịch vụ tích hợp hiệu quả nhất trên Internet, cho phép người dùng truy cập dễ dàng vào nhiều dịch vụ như FTP, WAIS và Gopher thông qua trình duyệt Web.
Tài liệu WWW được xây dựng bằng ngôn ngữ HTML (HyperText Markup Language), hay còn gọi là ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản, kết hợp giữa văn bản thông thường và các lệnh định dạng HTML cho phép liên kết với nhiều loại tài nguyên như FTP, Gopher server, WAIS server và Web server Web Server là máy chủ phục vụ Web, thực hiện yêu cầu truy cập tài liệu HTML và trao đổi thông tin 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 cho phép người dùng truy cập và xem các tài liệu trên Internet Nó gửi yêu cầu URL đến máy chủ Web, nhận và hiển thị các trang Web thông qua giao thức HTTP Ngoài ra, trình duyệt Web còn có thể hoạt động như một Gopher client khi kết nối với máy chủ Gopher và sử dụng giao thức gopher, hoặc như một FTP client khi làm việc với máy chủ FTP bằng giao thức FTP Các chức năng khác của trình duyệt bao gồm lưu trang Web vào đĩa, gửi Email, tìm kiếm nội dung trên trang, và hiển thị mã nguồn HTML Hiện nay, Internet Explorer và Netscape là hai trình duyệt phổ biến nhất, bên cạnh một số trình duyệt khác như Opera và Mozilla.
Dịch vụ thư 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, bất kể quy mô Với tính linh hoạt và sự phổ biến của mình, thư điện tử trở thành phương tiện giao tiếp hàng ngày, phục vụ cho nhiều mục đích 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 hệ thống người dùng để đảm bảo chúng đến đúng địa chỉ đích.
Hệ thống điện thư hoạt động tương tự như bưu điện, trong đó địa chỉ người nhận là yếu tố quan trọng Mỗi người dùng trong hệ thống điện thư đều có một địa chỉ thư riêng, giúp xác định thông tin của họ trong mạng Không có quy tắc thống nhất cho việc đánh địa chỉ thư, vì mỗi hệ thống có thể sử dụng quy ước riêng Thông thường, có hai dạng địa chỉ chính là địa chỉ miền (Domain-based address) và địa chỉ UUCP (UUCP address), cùng với một dạng hỗn hợp kết hợp cả hai Địa chỉ miền là dạng phổ biến nhất, có cấu trúc hình cây với mỗi nút mang nhãn duy nhất, giúp xác định địa chỉ đích của người nhận một cách rõ ràng Điều này mang lại sự thuận tiện cho người dùng, vì họ không cần biết chi tiết về đường đi của thông điệp Cấu trúc 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
Mộ t thông điệ p điệ n t ử g ồ m có ba thành phần chính: Phong bì (Envelope) chứa thông tin địa chỉ người gửi và người nhận, giúp MTA định tuyến thông điệp; Đầu thông điệp (Header) bao gồm địa chỉ thư của người nhận, cho phép MUA phân phối đúng đến hộp thư; và Thân thông điệp (Body) là phần chứa nội dung chính của thông điệp.
• 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:”.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Trình bày được sự hình thành và phát triển của mạng máy tính.
Câu 2: Trình bày được một số các dịch vụ cơ bản trên mạng.
Câu 3: Phân loại đuợc các kiểu thiết kế mạng máy tính thông dụng.
MÔ HÌNH OSI
KỸ THUẬT MẠNG CỤC BỘ
TÔPÔ MẠNG
Các kiểu giao kết
3.Các phương pháp truy cập đường truyền dữ liệu
5 Chương IV: Các bộ giao thức 8 4 4
1.Các mô hình và giao thức
5.Kiến trúc mạng số hóa
Chương V: Bộ giao thức TCP/IP 11 6 5
7 Chương VI: Công nghệ WLAN và ADSL 9 4 5
3.Cấu hình Router ADSL và WLAN
4.Kết hợp ADSL và WLAN
8 Chương VII: Các phương pháp khắc phục sự cố 8 3 5
1.Tiến trình khắc phục sự cố
Thi kết thúc môn học 1 1
Bài mở đầu: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG
Mã bài:MHSCMT 12.1 Mục tiêu
- Trình bày được sự hình thành và phát triển của mạng máy tính.
- Trình bày được một số các dịch vụ cơ bản trên mạng.
- Phân loại đuợc các kiểu thiết kế mạng máy tính thông dụng.
- Tuân thủ các quy định trong giờ thực hành.
- Rèn luyện tư duy logic để phân tích, tổng hợp.
- Thao tác cẩn thận, tỉ mỉ.
- Làm việc theo nhóm tăng tính chia sẻ và làm việc cộng đồng.
1 Mạng thông tin và ứng dụng.
- Trình bày được sự hình thành và phát triển của mạng máy tính.
1.1 Lịch sử mạng máy tính:
Vào giữa những năm 50, các hệ thống máy tính đầu tiên sử dụng bóng đèn điện tử, gây cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng, với việc nhập dữ liệu qua bìa đục lỗ và in ấn kết quả, rất tốn thời gian Đến giữa những năm 60, nhu cầu trao đổi thông tin gia tăng dẫn đến việc các nhà sản xuất phát triển thiết bị truy cập từ xa, đánh dấu sự ra đời của mạng máy tính sơ khai Đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM cho phép mở rộng khả năng tính toán đến các vùng xa, và giữa những năm 70, IBM giới thiệu các thiết bị đầu cuối cho ngân hàng và thương mại, cho phép nhiều thiết bị truy cập máy tính chung qua mạng Năm 1977, Datapoint Corporation ra mắt hệ điều hành mạng "Attache Resource Computer Network" (Arcnet), kết nối các máy tính và thiết bị đầu cuối qua cáp mạng, trở thành hệ điều hành mạng đầu tiên.
Mạng máy tính cơ bản là sự kết nối giữa hai hoặc nhiều máy tính, cho phép chúng trao đổi thông tin một cách hiệu quả.
Hình 1-1: Mô hình mạng cơ bản
Mạng máy tính được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ và sử dụng chung dữ liệu Trước khi có hệ thống mạng, việc chia sẻ dữ liệu giữa các máy tính độc lập gặp nhiều khó khăn, thường phải thông qua in ấn hoặc sao chép qua đĩa mềm, CD ROM, gây bất tiện cho người dùng Việc kết nối các máy tính thành mạng mở ra nhiều khả năng mới cho việc trao đổi thông tin.
• 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, với mạng máy tính trở thành phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của mọi người Công nghệ này ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm khoa học, quân sự, thương mại, dịch vụ và giáo dục.
Hiện nay, mạng Internet đã trở thành một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống Việc kết nối các máy tính thành mạng mang lại cho chúng ta nhiều khả năng mới mẻ và tiềm năng to lớn.
Mạng cục bộ (LAN) là hệ thống kết nối các máy tính và thiết bị mạng trong một khu vực địa lý hạn chế, thường là trong một tòa nhà hoặc khu văn phòng Mạng này cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu cao và cho phép kết nối giữa các mạng diện rộng (WAN) thông qua kết nối LAN to LAN.
Mạng diện rộng (WAN) là sự kết nối giữa các mạng LAN, có khả năng mở rộng trên nhiều vùng, quốc gia, lục địa và thậm chí toàn cầu Mặc dù tốc độ truyền dữ liệu không cao, nhưng mạng diện rộng có phạm vi địa lý rộng lớn, bao gồm cả liên mạng Internet.
Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đã dẫn đến sự ra đời của Internet, một tài sản chung của nhân loại Internet là sự kết hợp của nhiều mạng dữ liệu khác nhau, hoạt động dựa trên nền tảng giao thức TCP/IP, bao gồm cả mạng INTRANET.
Mạng nội bộ (intranet) là một phiên bản thu nhỏ của Internet, được áp dụng trong các cơ quan, công ty, tổ chức hoặc bộ/ngành, với phạm vi người sử dụng được giới hạn Nó sử dụng các công nghệ kiểm soát truy cập và bảo mật thông tin, được phát triển từ các mạng LAN và WAN với công nghệ Internet.
2 Mô hình điện toán mạng
- Trình bày được một số các dịch vụ cơ bản trên mạng.
Kiến trúc điện toán mới kết hợp hiệu quả nhiều hệ thống máy chủ và lưu trữ, tạo ra một nguồn tài nguyên điện toán linh hoạt, đáp ứng nhu cầu của người dùng Giải pháp này được triển khai để phục vụ tất cả các nhu cầu điện toán của doanh nghiệp.
2.1 Các mạng cục bộ, đô thị và diện rộng.
- Hiểu được mô hình các mạng LAN, WAN, Internet
Mạng cục bộ là một hệ thống kết nối các máy tính và thiết bị mạng trong một khu vực địa lý hạn chế, thường là trong một tòa nhà hoặc khu văn phòng Mạng này nổi bật với tốc độ truyền dữ liệu cao, giúp tăng cường hiệu suất làm việc và chia sẻ thông tin dễ dàng giữa các thiết bị.
Mạng cục bộ, hay còn gọi là LAN, được xác định chủ yếu qua quy mô của nó, nhưng quy mô không phải là yếu tố duy nhất Trên thực tế, kích thước của mạng ảnh hưởng lớn đến nhiều đặc điểm và công nghệ liên quan đến mạng cục bộ 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), với tốc độ thông thường từ 10 đến 100 Mbit/s, và hiện nay có thể đạt tới Gigabit Ethernet Trong khi đó, tốc độ trên mạng rộng thường chỉ đạt vài trăm Kbit/s đến Mb/s.
2.1.2 Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Networks)
Mạng đô thị MAN hoạt động theo mô hình quảng bá, kết nối LAN đến 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 có 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 các đường BUS Dữ liệu được truyền tải theo hai hướng trên Bus A và Bus B, tạo thành một hệ thống liên lạc hiệu quả.
Mạng diện rộng (WAN) là sự kết nối giữa các mạng LAN, có khả năng mở rộng trên nhiều vùng, quốc gia, lục địa và thậm chí toàn cầu Tuy nhiên, mạng diện rộng thường có tốc độ truyền dữ liệu không cao và phạm vi địa lý không bị giới hạn.
- Biết được các dịch vụ mạng
3.1 Dịch vụ truy nhập từ xa Telnet
